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当铁芯的固有频率接近磁滞伸缩振动的频率时,铁芯的共振会导致变压器本体噪声的增加。因此,在设计时要计算变压器铁芯的固有频率,合理调整铁芯的窗口尺寸,使其避开铁芯的自振频带,即铁芯固有频率应该避开频带为75~120Hz、165~235Hz、275~325Hz、365~425Hz之间的范围。 设计时合理调整高、低压绕组的安匝分布,使绕组的漏磁面积 小,减小绕组轴向力与辐向力对铁芯的冲击。 由于油箱中磁屏蔽的磁滞伸缩也可以引起噪声,所以在设计时尽量避免采用此种结构。 可在铁芯和油箱箱底之间用弹簧所产生的弹性连接来代替刚性连接,为了避免共振,要使弹簧的固有频率大大低于铁芯的磁滞伸缩振动的固有频率(100HZ)。 在满足设计要求的前提下,尽量采用自冷式散热系统,而不是吹风冷或强迫油循环冷却系统,可以风机和油泵造成的噪音,大大降低变压器的整体噪声。如果必须使用风冷或强迫油循环冷却系统,尽可能使用低噪声风机和油泵,以尽量减少冷却系统产生的噪音。低噪声风机的设计,在保证风量和压力要求的情况下,可以通过叶片形态的改进,降低风扇的转速,在风扇进气和排气口安装消声装置等方法实现;低噪声油泵设计,在保证油流的前提下,从降低油泵转速,减少油泵机械摩擦,减少油阻力等方面考虑。
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目前,国内研究出了诸多变压器圆形截面优化设计算法,如多段动态决策法、Tabu算法、遗传算法等,但所得出的优化设计结果都不是很规范,因此笔者建议在优化设计实践过程中采用遍历搜索法和动态规划法对圆形截面进行优化设计。圆形截面优化设计 ,根据笔者对相关文献的调查,结果表明,铁心片宽变化幅度变小和增加铁心级数均可以在一定程度上增大铁心截面积,但 小级片宽取得太小不一定能使铁心截面积增大,况且铁心 小级片宽受到铁心压板的压紧力的限制,因此建议铁心 小级片宽不宜太小。对于给定直径的截面,采用片宽尾数为0或5的硅钢片叠积得到的铁心面积并不一定是 的。在铁心片不超过标称直径的前提下,增加铁心截面积的途径主要有增加铁心片级数和增加铁心片级宽个数两种方式。 在同样直径下,增加级数可以获得更大的有效面积,但是级数增加要有限度,因为级数增加到一定程度,其对截面积的影响微乎其微。另外,为了提高铁心截面利用率,减少铁心面积变化的幅度,建议采用片宽为5的倍数,甚至是2的倍数硅钢片。
电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件,为了供电的可靠性和系统正常运行,就必须视其容量的大小、电压的高低和重要程度,设置相应的继电保护装置。变压器的内部故障可以分油箱内部和油箱外部故障两种。油箱内部的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的绕损等,对变压器来讲,这些故障都是十分危险的,因为油箱内故障时产生的电弧。将引起绝缘物质的剧烈气化,从而可能引起爆炸,因此,这些故障应该尽快加以切除。 电力变压器的主保护 ,0.8M VA及以上的油浸式变压器和0.4M VA及以上的车间内油浸式变压器,均应装设瓦斯保护。例如,利用短路时电流增大的特征,可构成过电流保护:利用电压降低的特征可构成低电压保护:利用电压和电流比值的变化,可构成阻抗保护:利用电压和电流之间的相位关系的变化,可构成方向保护:利用比较被保护设备各端电流大小和相位的差别可构成差动保护等。此外也可根据电气设备的特点实现反映非电量的保护。
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