基于磁流变脂的电力变压器减振装置设计

doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2023.03.013

湖南电力 ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (3): 82-87.doi: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.03.013

基于磁流变脂的电力变压器减振装置设计

鲁新生^1,2, 徐胜^1,2, 葛晨^1,2, 任杰^1,2

1.南京国电南自电网自动化有限公司,江苏南京 211100;
2.国电南京自动化股份有限公司,江苏南京 211100

收稿日期:2022-12-06 修回日期:2023-02-20 出版日期:2023-06-25 发布日期:2023-06-25
通信作者: 鲁新生(1997),男,硕士,工程师,研究方向为电力设备的振动控制。

Design of Power Transformer Vibration Absorber Based on Magnetorheological Grease

LU Xinsheng^1,2, XU Sheng^1,2, GE Chen^1,2, REN Jie^1,2

1. Nanjing SAC Power Grid Automation Co.,Ltd.,Nanjing 211100,China;
2. Guodian Nanjing Automation Co.,Ltd.,Nanjing 211100,China

Received:2022-12-06 Revised:2023-02-20 Online:2023-06-25 Published:2023-06-25

摘要/Abstract

摘要： 电力变压器在运行过程中会产生噪声,安装减振装置是控制噪声的有效手段之一,针对现有电力变压器减振装置阻尼不可调的缺点,设计一款新型磁流变脂减振器。首先分析变压器振动噪声产生机理和磁流变脂力学特性,论证了减振的可行性。然后设计减振器的结构并进行磁场仿真,结果显示所设计的电磁场可以满足磁流变脂的调控需求,改变线圈电流可调整减振器阻尼大小。最后设计自适应模糊PID控制算法,根据加速度传感器采集到的振动信号调整输出电流,以获得更好的减振效果。仿真结果表明,该算法超调量低、鲁棒性好,为电力变压器的噪声控制提供一种可行的变阻尼减振方案。

关键词: 变压器, 振动噪声, 磁流变脂, 减振器, 模糊PID

Abstract: Noise may be generated during the operation of power transformer, and the installation of damping device is one of the effective ways to control the noise. Aiming at the disadvantage of the existing damping device of power transformer, a new type of magnetorheological grease damper is designed. Firstly, the mechanism of transformer vibration noise and the mechanical properties of magnetorheological grease are analyzed, and the feasibility of vibration reduction is demonstrated. Then the structure of the Vibration absorber is designed and the magnetic field simulation is carried out. The results show that the designed electromagnetic field can meet the regulation requirements of magnetorheological grease. The vibration absorber damping can be adjusted by changing the coil current,the adaptive fuzzy PID control algorithm is designed finally,adjust the output current according to the vibration signal collected by the acceleration sensor to obtain better vibration reduction effect.The simulation results show that the algorithm has low overshoot and good robustness. This paper provides a feasible variable damping scheme for noise control of power transformer.

Key words: transformer, vibration noise, magnetorheological grease, vibration absorber, fuzzy PID

中图分类号:

TM403

鲁新生, 徐胜, 葛晨, 任杰. 基于磁流变脂的电力变压器减振装置设计[J]. 湖南电力, 2023, 43(3): 82-87.

LU Xinsheng, XU Sheng, GE Chen, REN Jie. Design of Power Transformer Vibration Absorber Based on Magnetorheological Grease[J]. Hunan Electric Power, 2023, 43(3): 82-87.

参考文献

[1]吴晓文,周年光,彭继文,等.电力变压器噪声特性与相关因素分析[J].电力科学与技术学报,2018,33(3):81-85,146.
[2]张凡,汲胜昌,师愉航,等.电力变压器绕组振动及传播特性研究[J].中国电机工程学报,2018,38(9):2790-2798,2849.
[3]潘纪良,吴晓文,胡胜,等.三相油浸式电力变压器噪声与振动特性分析[J].湖南电力,2017,37(1):66-69.
[4]刘睿,张宗喜,蒋伟,等.油浸式配电变压器过载能力研究[J].科学技术与工程,2016,16(36):166-172.
[5]王国栋,应黎明,常湧,等.一种改进的抗干扰自适应算法及其在变压器有源噪声控制中的应用[J].电网技术,2017,41(2):656-662.
[6]汲胜昌,张凡,钱国超,等.稳态条件下变压器绕组轴向振动特性及其影响因素[J].高电压技术,2016,42(10):3178-3187.
[7]朱叶叶,汲胜昌,张凡,等.电力变压器振动产生机理及影响因素研究[J].西安交通大学学报,2015,49(6):115-125.
[8]祝丽花,杨庆新,闫荣格,等.考虑磁致伸缩效应电力变压器振动噪声的研究[J].电工技术学报,2013,28(4):1-6,19.
[9]张黎,王国政,董攀婷,等.基于磁致伸缩本征特性的晶粒取向性变压器铁心振动模型[J].中国电机工程学报,2016,36(14):3990-4001.
[10]祝丽花. 叠片铁心磁致伸缩效应对变压器、交流电机的振动噪声影响研究[D].天津:河北工业大学,2013.
[11]赵宏飞,马宏忠,李凯,等.电力变压器油箱固有频率测试及其影响分析[J].电力自动化设备,2013,33(11):165-169.
[12]孙晓阳. 电力变压器噪声分析与有源降噪研究[D].济南:山东大学,2014.
[13]汲胜昌,师愉航,张凡,等.电力变压器振动与噪声及其控制措施研究现状与展望[J].高压电器,2019,55(11):1-17.
[14]茹传红,曹枚根,黄剑,等.变压器类设备油箱振动预估及基础隔振技术探讨[J].高压电器,2022,58(3):194-202.
[15]师愉航,汲胜昌,张凡,等.变压器绕组多倍频振动机理及特性[J].高电压技术,2021,47(7):2536-2544.
[16]李彩莲. 特高压变压器噪声特性及其有源降噪系统研究[D].天津:河北工业大学,2017.
[17]Singh Harinder J, Hu Wei, Wereley Norman M,et al.Experimental validation of a magnetorheological energy absorber design optimized for shock and impact loads [J].Smart Materials and Structures,2014,23(12)125033.

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Design of Power Transformer Vibration Absorber Based on Magnetorheological Grease

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[1]	丁晓飞, 郭劲, 唐浩龙. 基于多点温度的变压器绕组无损识别方法[J]. 湖南电力, 2023, 43(1): 41-45.
[2]	易灵芝, 龙娇, 王雅慧, 黄健雄, 孙涛, 余煌, 禹果. 基于改进天鹰算法优化核极限学习机的油浸式变压器故障诊断研究[J]. 湖南电力, 2022, 42(6): 7-14.
[3]	吴晓文, 赵瑞敦, 李胜利, 陈炜, 胡胜. 变压器铁芯减振技术及三种减振橡胶性能测试[J]. 湖南电力, 2022, 42(6): 40-45.
[4]	王丹, 李勇, 胡斯佳, 吴晋波, 龚禹生, 彭衍建. 工业级源荷三相电压不平衡分析与处理方法研究[J]. 湖南电力, 2022, 42(6): 59-63.
[5]	周可慧, 肖剑, 张可人, 徐先勇, 唐海国, 王珂, 朱吉然. 变压器套管运行状态自动检测技术现状分析[J]. 湖南电力, 2020, 40(6): 40-.
[6]	余斌, 黎刚, 朱光明, 万代, 欧阳帆, 朱维钧, 梁文武. 一种基于电化学储能的配电变压器动态增容装置研制[J]. 湖南电力, 2020, 40(6): 59-.
[7]	黄磊. 火电机组发变组离相母线系统绝缘研究与应用[J]. 湖南电力, 2020, 40(6): 73-.