预测电抗器噪声强度的方法和装置与流程

本发明涉及电抗器设计，特别涉及一种预测电抗器噪声强度的方法和装置。

背景技术：

1、电抗器本体的噪声主要是由铁心饼间的电磁力产生，在设计电抗器的过程中，常常需要预测初步设计好的电抗器模型在运行时的噪声强度是否满足要求，如果不满足要求则需要改变电抗器的结构参数，进行迭代设计。目前电抗器噪声的计算通常采用数值仿真方法，但是数值仿真计算的周期过长，导致电抗器的设计周期也受到限制，无法在短时间内设计出最终符合要求的电抗器。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种预测电抗器噪声强度的方法和装置，以快速地对并联电抗器的噪声进行计算，并根据计算结果提供对应的降噪措施。

2、本申请第一方面提供一种预测电抗器噪声强度的方法，包括：

3、根据当前电抗器模型的模型参数，计算所述当前电抗器模型的心柱振动能量、上铁轭振动能量和旁柱振动能量；

4、将所述心柱振动能量、所述上铁轭振动能量和所述旁柱振动能量累加得到所述当前电抗器模型的铁心振动能量，并根据所述铁心振动能量确定铁心声功率级；

5、结合所述铁心声功率级和所述当前电抗器模型的油箱隔声量计算表征所述当前电抗器模型的噪声强度的本体声压级；

6、若所述本体声压级不满足预设的噪声要求，根据所述心柱振动能量、所述上铁轭振动能量和所述旁柱振动能量，输出所述当前电抗器模型的降噪提示信息。

7、可选的，计算所述当前电抗器模型的心柱振动能量的过程包括：

8、根据所述当前电抗器模型心柱的设计磁密度和铁心饼的面积，计算得到铁心饼间电磁力；

9、根据所述当前电抗器模型的铁心饼刚度、气隙垫块刚度和绝缘垫块刚度，计算得到心柱刚度；

10、根据所述铁心饼间电磁力、所述心柱刚度、气隙垫块占比、气隙垫块高度和心柱的数量，计算得到所述当前电抗器模型的心柱振动能量。

11、可选的，计算所述当前电抗器模型的上铁轭振动能量的过程包括：

12、根据上铁轭叠片材料的弹性模量、上铁轭长度、上铁轭截面惯性矩和所述铁心饼间电磁力计算得到上铁轭变形量；

13、根据所述上铁轭变形量和所述心柱刚度计算得到上铁轭等效作用力；

14、根据所述上铁轭等效作用力、所述上铁轭长度、所述上铁轭叠片材料的弹性模量和所述上铁轭截面惯性矩，计算得到上铁轭振动能量。

15、可选的，计算所述当前电抗器模型的旁柱振动能量的过程包括：

16、根据所述上铁轭等效作用力、旁柱刚度、旁轭绑扎方式、旁轭截面的面积和所述上铁轭等效作用力，计算得到旁柱振动能量。

17、可选的，所述根据所述的心柱振动能量、所述上铁轭振动能量和所述旁柱振动能量，输出所述当前电抗器模型的降噪提示信息，包括：

18、若所述心柱振动能量大于预设的第一能量阈值，输出用于指示所述心柱振动能量过高的第一降噪提示信息；

19、若所述上铁轭振动能量大于预设的第二能量阈值，输出用于指示所述上铁轭振动能量过高的第二降噪提示信息；

20、若所述旁柱振动能量大于预设的第三能量阈值，输出用于指示所述旁柱振动能量过高的第三降噪提示信息。

21、本申请第二方面提供一种预测电抗器噪声强度的装置，包括：

22、第一计算单元，用于根据当前电抗器模型的模型参数，计算所述当前电抗器模型的心柱振动能量、上铁轭振动能量和旁柱振动能量；

23、确定单元，用于将所述心柱振动能量、所述上铁轭振动能量和所述旁柱振动能量累加得到所述当前电抗器模型的铁心振动能量，并根据所述铁心振动能量确定铁心声功率级；

24、第二计算单元，用于结合所述铁心声功率级和所述当前电抗器模型的油箱隔声量计算表征所述当前电抗器模型的噪声强度的本体声压级；

25、输出单元，用于若所述本体声压级不满足预设的噪声要求，根据所述心柱振动能量、所述上铁轭振动能量和所述旁柱振动能量，输出所述当前电抗器模型的降噪提示信息。

26、可选的，所述第一计算单元计算所述当前电抗器模型的心柱振动能量时，具体用于：

27、根据所述当前电抗器模型心柱的设计磁密度和铁心饼的面积，计算得到铁心饼间电磁力；

28、根据所述当前电抗器模型的铁心饼刚度、气隙垫块刚度和绝缘垫块刚度，计算得到心柱刚度；

29、根据所述铁心饼间电磁力、所述心柱刚度、气隙垫块占比、气隙垫块高度和心柱的数量，计算得到所述当前电抗器模型的心柱振动能量。

30、可选的，所述第一计算单元计算所述当前电抗器模型的上铁轭振动能量时，具体用于：

31、根据上铁轭叠片材料的弹性模量、上铁轭长度、上铁轭截面惯性矩和所述铁心饼间电磁力计算得到上铁轭变形量；

32、根据所述上铁轭变形量和所述心柱刚度计算得到上铁轭等效作用力；

33、根据所述上铁轭等效作用力、所述上铁轭长度、所述上铁轭叠片材料的弹性模量和所述上铁轭截面惯性矩，计算得到上铁轭振动能量。

34、可选的，所述第一计算单元计算所述当前电抗器模型的旁柱振动能量时，具体用于：

35、根据所述上铁轭等效作用力、旁柱刚度、旁轭绑扎方式、旁轭截面的面积和所述上铁轭等效作用力，计算得到旁柱振动能量。

36、可选的，所述输出单元根据所述的心柱振动能量、所述上铁轭振动能量和所述旁柱振动能量，输出所述当前电抗器模型的降噪提示信息时，具体用于：

37、若所述心柱振动能量大于预设的第一能量阈值，输出用于指示所述心柱振动能量过高的第一降噪提示信息；

38、若所述上铁轭振动能量大于预设的第二能量阈值，输出用于指示所述上铁轭振动能量过高的第二降噪提示信息；

39、若所述旁柱振动能量大于预设的第三能量阈值，输出用于指示所述旁柱振动能量过高的第三降噪提示信息。

40、本申请提供一种预测电抗器噪声强度的方法和装置，方法包括，根据当前电抗器模型的模型参数，计算当前电抗器模型的心柱振动能量、上铁轭振动能量和旁柱振动能量；将这三项能量累加得到当前电抗器模型的铁心振动能量，并根据铁心振动能量确定铁心声功率级；结合铁心声功率级和当前电抗器模型的油箱隔声量计算表征当前电抗器模型的噪声强度的本体声压级；若本体声压级不满足预设的噪声要求，根据的心柱振动能量、上铁轭振动能量和旁柱振动能量，输出当前电抗器模型的降噪提示信息。本方案无需数值计算即可估算当前电抗器模型的本体声压级，显著缩短了评估当前电抗器模型是否符合噪声要求所需的时间，进而缩短了电抗器的设计周期。

技术特征：

1.一种预测电抗器噪声强度的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算所述当前电抗器模型的心柱振动能量的过程包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，计算所述当前电抗器模型的上铁轭振动能量的过程包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，计算所述当前电抗器模型的旁柱振动能量的过程包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述的心柱振动能量、所述上铁轭振动能量和所述旁柱振动能量，输出所述当前电抗器模型的降噪提示信息，包括：

6.一种预测电抗器噪声强度的装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一计算单元计算所述当前电抗器模型的心柱振动能量时，具体用于：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一计算单元计算所述当前电抗器模型的上铁轭振动能量时，具体用于：

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一计算单元计算所述当前电抗器模型的旁柱振动能量时，具体用于：

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述输出单元根据所述的心柱振动能量、所述上铁轭振动能量和所述旁柱振动能量，输出所述当前电抗器模型的降噪提示信息时，具体用于：

技术总结
本申请提供一种预测电抗器噪声强度的方法和装置，方法包括，根据当前电抗器模型的模型参数，计算当前电抗器模型的心柱振动能量、上铁轭振动能量和旁柱振动能量；将这三项能量累加得到当前电抗器模型的铁心振动能量，并根据铁心振动能量确定铁心声功率级；结合铁心声功率级和当前电抗器模型的油箱隔声量计算表征当前电抗器模型的噪声强度的本体声压级；若本体声压级不满足预设的噪声要求，根据的心柱振动能量、上铁轭振动能量和旁柱振动能量，输出当前电抗器模型的降噪提示信息。本方案无需数值计算即可估算当前电抗器模型的本体声压级，显著缩短了评估当前电抗器模型是否符合噪声要求所需的时间，进而缩短了电抗器的设计周期。

技术研发人员：王革鹏,郭家元,张晓美,徐徐,石毛毛,张珊珊,张永泽,孔祥宇,赵航,任翰卿
受保护的技术使用者：西安西电变压器有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12