李和铮++李军军++周永强++李伟++喻晓杰

[摘 要]变压器噪声是变电站主要噪声来源之一，研究变压器噪声对合理评估变电站噪声水平及对变压器降噪分析具有重要意义。从变压器噪声产生机理入手，分析变压器铁心和绕组的电磁振动噪声，建立了其电磁-结构-声场有限元模型。通过瞬态电磁场分析，并基于虚位移法得到铁心和绕组所受电磁力的时域波形，采用FFT变换对结果进行后处理获取电磁力的主要谐波分量大小，将其作为结构谐响应分析的激励源，通过频域内的振动分析得到铁心和绕组表面各节点的振动位移，并将其作为变压器声场分析的边界条件，进一步求解变压器声场模型，分析得到变压器周围空间场点在噪声集中频率100Hz和200Hz上的声压级，并与实测值进行对比分析，验证了该模型的可行性，可为变压器噪声预测提供理论依据和计算方法。

[关键词]变压器噪声；电磁-结构-声场模型；有限元法；FFT电磁力谐波

中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）47-0097-01

引言

变电站噪声环境问题随着电力系统的发展日益严重，而变压器作为变电站主噪声源设备是研究的重点。变压器的噪声主要来源于电磁振动，而从噪声产生机理上进行研究不仅可在变压器初步设计阶段预估其噪声值，还可为有效降低变压器噪声提供依据。

本文建立了变压器铁心和绕組的电磁-机械-声场有限元模型，在Ansys workbench中建立了变压器绕组、铁心和油箱的有限元模型，基于麦克斯韦电磁理论与虚位移法，对变压器铁心和绕组进行瞬态电磁场分析得到其磁场分布与电磁振动受力情况。……