一种变压器铁心噪声计算体系的修正方法与流程

本发明涉及的是一种变压器铁心噪声计算体系的修正方法，具体涉及一种通过变压器铁心噪声的反馈修正逻辑来指导完成噪声的识别、控制及理论计算的方法。

背景技术：

1、变压器铁心噪声作为变压器铁心的重要性能指标之一，长期以来缺乏成熟且完备的识别、控制及计算逻辑，在对铁心噪声性能的优化方面存在体系依据不足的问题。由于变压器整体噪声涉及到多个部件，且为多场耦合的综合结果，很难进行单一方面的控制分析，所以需进行综合考虑。

2、现有技术中，计算逻辑一般为依据经验体系进行简单的噪声计算，并综合多种设计参数进行理论核算，以此作为变压器噪声的设计依据，存在误差大、精准度低，且无法进行有效识别的问题。

技术实现思路

1、本发明提出的是一种变压器铁心噪声计算体系的修正方法，旨在克服现有技术存在的上述不足，实现变压器铁心噪声识别控制及计算的全逻辑关系，指导噪声设计过程，降低误差、提高精准度。

2、本发明的技术解决方案：建立变压器铁心噪声的反馈修正逻辑，指导完成噪声的识别、控制及理论计算，提供一种变压器铁心噪声计算体系的修正方法，包括以下步骤：

3、s101、基于变压器设计的电磁参数、结构参数及工艺参数作为输入参数组；

4、s102、进行测试条件及环境识别，判断是否为iec标准环境，若是，则为标准环境，将s101步骤输入参数组输入标准环境理论计算体系，若否，则为非标准环境，将s101步骤输入参数组输入非标准环境理论计算体系；

5、s103、对s102步骤两种理论计算体系下进行噪声理论计算，对应输出噪声理论计算结果a或噪声理论计算结果b，分别对应标准环境和非标准环境；

6、s201、针对变压器成品铁心进行噪声测试，包含设计磁密下噪声测试和全磁密段噪声测试，根据测试条件及环境，进行标准化环境测试或非标准环境测试，测试结束后获得对应磁密下的声压级噪声测试结果；

7、s202、针对变压器成品铁心噪声测试进行测试环境识别，判断是否为iec标准环境测试；

8、s203、若s202判断结果为是，则将设计磁密下噪声测试结果与s103输出的理论计算结果a对比，若s202否，则将设计磁密下噪声测试结果与s103输出的理论计算结果b对比；

9、以上针对测试条件及环境识别进行相应测试，可降低变压器铁心噪声的验证成本，避免实验条件差异带来噪声验证差异，为实验控制噪声提供理论基准；

10、s301、噪声理论计算结果与测试结果进行差值分析，判断差值范围是否在目标值以内，若是，则进行s302，若否，则进行s303；

11、s302、将全磁密段噪声测试数据并入理论计算体系进行体系输出，理论计算体系由全磁密段内噪声数据结合计算公式和拟合曲线构建，结合计算公式和拟合曲线对全磁密段内噪声数据进行n次再修正，n代指测试的可修正数据条目数、并代表理论计算体系的修正次数，n≥2，基于原有的初代计算公式不断输出新的理论计算体系，建立并累积变压器铁心噪声数据库；

12、s303、将全磁密段噪声测试数据归为特殊数据库，暂不用于计算体系的对应，不进行计算体系修正。

13、以上方法可提高变压器铁心噪声的理论计算精度，实现特异性修正和精准分析，为变压器噪声设计提供有效依据；并建立了开环体系，借助多途径措施控制变压器铁心噪声，形成了相对完备的控制技术流程。

14、优选的，所述的s101中的电磁参数、结构参数及工艺参数来源于变压器铁心设计图，电磁参数包括设计磁密，结构参数包括铁心窗高、铁心中心距和接缝结构，工艺参数包括硅钢重量、铁心厚度和漆涂属性。

15、优选的，所述的s201中的设计磁密下噪声测试的结果数据为12个标准测定点进行定点测试，单点数据采用5s积分采集，之后对12个单点数据进行a计权处理，得到最终噪声值。

16、优选的，所述的s201中，基于变压器设计的铁心磁密取值区间分布在1.2t-1.8t范围内，而分度值取值是关于噪声与磁密变化的一个基本理论，即磁密每上升0.1t，噪声增加约2-3db，因此全磁密段测试覆盖1.2t-1.8t，分度值≤0.1t。

17、优选的，所述的s301中判断误差在±5%以内。

18、优选的，所述的s302中的计算公式内涉及结构参数、几何参数、工艺参数和设计参数，通过硅钢重量、磁密、工作频率进行代入计算，获得理论的声压级噪声数值，初代计算公式作为起始计算体系。

19、优选的，所述的s302中的拟合曲线是基于计算公式对原始噪声值进行的去因素拟合，包括测试实点和拟合虚点，根据所对应的噪声以从小到大的顺序依次串联测试实点和拟合虚点，得到拟合曲线。目的在于进行变量消除，实现控制变量，单独确认噪声与磁密的关系，获得基准噪声值。对全磁密段内噪声数据进行n次再修正实现对测试实点进行修正，拟合虚点则自动更新。

20、优选的，还包括：

21、1）先对基准噪声值执行对应磁密离散度舍值；实现消除误差。

22、2）然后对对应磁密噪声数据单点进行算术平均处理；实现寻找多组噪声数据的均值点以拟合曲线。

23、3）对历史数据组及新的数据组全磁密段噪声数据进行同磁密点处理，处理后数据排列为一个新的全磁密段噪声数据，得到拟合曲线上的测试实点，拟合虚点是借助拟合工具实现的测试实点间的插值。

24、优选的，由n次计算公式对第n+1次数据进行结构参数、几何参数、工艺参数和设计参数的剥离，然后由基准噪声数据第n+1组进行曲线拟合，得到第n+1次拟合曲线，拟合方式为多项式拟合。

25、本发明的优点：1）利用循环修正过程完成了变压器铁心噪声数据库的建立和积累，可为铁心噪声控制及识别提供有效的数据库；

26、2）利用多次循环对比修正，提供了具有较高精准度的变压器铁心噪声计算体系；

27、3）可实现变压器设计端的噪声预测，同时为变压器整体噪声提供数值依据，避免设计后端由于噪声修正带来的附加成本，有利于提升整体技术水平；

28、4）通过对参数、测试条件及环境识别，分别进行相应测试，可降低变压器铁心噪声的验证成本，避免实验条件差异带来噪声验证差异，为实验控制噪声提供理论基准。

技术特征：

1.一种变压器铁心噪声计算体系的修正方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种变压器铁心噪声计算体系的修正方法，其特征在于，所述的s101中的电磁参数、结构参数及工艺参数来源于变压器铁心设计图，电磁参数包括设计磁密，结构参数包括铁心窗高、铁心中心距和接缝结构，工艺参数包括硅钢重量、铁心厚度和漆涂属性。

3.如权利要求1所述的一种变压器铁心噪声计算体系的修正方法，其特征在于，所述的s201中的设计磁密下噪声测试的结果数据为12个标准测定点进行定点测试，单点数据采用5s积分采集，之后对12个单点数据进行a计权处理，得到最终噪声值。

4.如权利要求1所述的一种变压器铁心噪声计算体系的修正方法，其特征在于，所述的s201中，全磁密段测试覆盖1.2t-1.8t，分度值≤0.1t。

5.如权利要求1所述的一种变压器铁心噪声计算体系的修正方法，其特征在于，所述的s301中判断误差在±5%以内。

6.如权利要求1所述的一种变压器铁心噪声计算体系的修正方法，其特征在于，所述的s302中的计算公式内涉及结构参数、几何参数、工艺参数和设计参数，通过硅钢重量、磁密、工作频率进行代入计算，获得理论的声压级噪声数值，初代计算公式作为起始计算体系。

7.如权利要求1所述的一种变压器铁心噪声计算体系的修正方法，其特征在于，所述的s302中的拟合曲线是基于计算公式对原始噪声值进行的去因素拟合，包括测试实点和拟合虚点，根据所对应的噪声以从小到大的顺序依次串联测试实点和拟合虚点，得到拟合曲线，获得基准噪声值。

8.如权利要求7所述的一种变压器铁心噪声计算体系的修正方法，其特征在于，还包括：

9.如权利要求8所述的一种变压器铁心噪声计算体系的修正方法，其特征在于，由n次计算公式对第n+1次数据进行结构参数、几何参数、工艺参数和设计参数的剥离，然后由基准噪声数据第n+1组进行曲线拟合，得到第n+1次拟合曲线，拟合方式为多项式拟合。

技术总结
本发明是一种变压器铁心噪声计算体系的修正方法，主要为了提升变压器铁心噪声计算体系精准度同时建立噪声数据库，包含参数识别、环境识别、体系修正、数据库建立等过程。形成一个高精准度的变压器铁心噪声计算体系，实现变压器铁心噪声数据库的建立和积累，为变压器铁心噪声研究提供有效的数据库；变压器铁心噪声计算体系可以从设计端预测评估变压器噪声水平，指导设计参数的选择，避免设计后端由于噪声修正带来的附加成本。本发明的优点：通过一种循环修正的逻辑方法，构建变压器铁心噪声计算体系，降低噪声性能风险，指导前端设计，形成有效数据库，为变压器铁心的噪声识别、研究及控制提供可靠的前端体系。

技术研发人员：张迪,杨成果,周国庆,沈磊,安迎,项华杰,孙鑫
受保护的技术使用者：无锡普天铁心股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6