電力變壓器噪聲分析與有源降噪研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟發(fā)展和城市電網(wǎng)的不斷擴大，許多高壓大容量變壓器的安裝地點正逐漸靠近甚至進入到市區(qū)內。這對人們的正常工作和生活帶來了嚴重影響，使得大型變壓器的噪聲控制問題變得愈加尖銳。
　　傳統(tǒng)的變壓器降噪措施主要基于聲源處減振和傳播路徑中隔聲的思想，其成果往往是大量工程試驗的經(jīng)驗總結，很難進行定量分析，也不具有通用性。隨著現(xiàn)代控制技術的發(fā)展和控制芯片成本的下降，有源降噪技術逐漸成為變壓器噪聲控制的研究熱點。有源降噪可以根據(jù)目標降噪聲場

2、的性質，相應地設計和改變控制系統(tǒng)的各種特性，使系統(tǒng)有針對性和目標性;對低頻噪聲控制效果好;減少對被控制噪聲源及其他物理結構和性質的影響。根據(jù)聲場的空間和時間相干性以及線性疊加原理，如果次級聲波與原始噪聲的頻率相同、相位相反，則在相同傳播方向上兩列聲波會產(chǎn)生干涉相消現(xiàn)象。有源降噪效果則完全取決于兩者的振幅關系，當兩者達到等幅反相時，則可以完全抵消原始噪聲。
　　在現(xiàn)有研究成果的基礎上，本文分析和比較了目前常用的兩種噪聲測量方法:聲壓

3、法和聲強法。針對變壓器不同的噪聲特性采用了相應的噪聲測量方法，并根據(jù)測得的噪聲數(shù)據(jù)進行了聲功率分析、聲壓級分析和低頻噪聲分析。通過分析可以看出，變壓器的噪聲能量主要集中在低頻區(qū)域，且以100Hz為基頻，在100Hz、200Hz、300Hz和400Hz處有較高的噪聲分貝值。變壓器噪聲波形相對穩(wěn)定，具有周期性特征，易于有源降噪技術的應用。
　　基于對變壓器噪聲的測量和分析，本文開展了電力變壓器有源降噪研究，研究內容主要為變壓器噪聲輻射

4、模型建立和次級聲源參數(shù)優(yōu)化。電力變壓器有源降噪系統(tǒng)由誤差傳感器、自適應反饋控制系統(tǒng)和次級聲源組成，基于聲場相干理論和惠更斯理論而實施，次級聲源的參數(shù)優(yōu)化分為兩類，即數(shù)目、位置與源強，并采用遺傳算法進行交替漸進式優(yōu)化。針對小型變壓器，其本體結構對聲場分布影響較小，采用半球噪聲輻射模型，對次級聲源參數(shù)進行優(yōu)化，實現(xiàn)了15dB的單頻降噪效果。針對大型變壓器，其本體結構對聲場分布影響較大，采用長方體噪聲輻射模型，用24個初級點聲源基于現(xiàn)場實測數(shù)