一種油浸式面板吸聲降噪處理裝置及方法與流程
2023-06-21 05:11:31
本發明涉及輸變電環境保護領域，更具體地，涉及一種油浸式面板吸聲降噪處理裝置及方法。
背景技術：
輸變電噪聲是輸變電環境汙染的主要問題，輸變電噪聲工程相關大量實際研究測試表明，油浸式電力設備的本體噪聲是輸變電工程噪聲問題的一項最主要來源，對油浸式電力設備本體進行降噪控制，已經被普遍認同為有效改善變電站噪聲環境的最直接和根本的手段。目前國內外電力設備的相關行業人員對油浸式電力設備本體的降噪技術措施進行了多方探索，但所述技術措施普遍存在成本過高、散熱差、維護困難等不足，導致實施這些降噪措施時的費效比過高，對推廣應用帶來了限制。
技術實現要素：
為了解決背景技術存在的現有降噪技術成本過高、維護困難等問題，本發明針對油浸式電力設備噪聲傳遞的液體聲路徑，提出了一種採用油浸式面板吸聲結構的降噪處理裝置及方法；
一種油浸式面板吸聲降噪處理裝置，所述裝置安裝於電力設備油箱內側壁，包括一個或多個面板吸聲模塊，所述面板吸聲模塊包括至少一個板件單元、一個或多個減振單元以及支撐單元；
板件單元，所述板件單元用於與油液中的聲波進行耦合；
減振單元，所述減振單元的一個安裝端面與板件單元垂直相連，用於減少板件單元的面板平面外受迫振動；
支撐單元，所述支撐單元用於支撐板件單元穩定固定，並和油箱內側壁保持固定距離；
進一步的，所述多個面板吸聲模塊的組合布置方式為所述多個面板吸聲模塊布置在油箱內側壁上，各面板吸聲模塊的板件單元均與油箱內側壁平行，使油液可以完全浸入箱體內側壁與板件單元之間的腔體；所述面板吸聲模塊的減振單元的另一個安裝端面與油箱內側壁垂直相連，支撐單元固定於板件單元和油箱內側壁之間，所述各個面板吸聲模塊的板件單元與油箱內側壁的距離相等；
進一步的，所述多個面板吸聲模塊的組合布置方式為所述多個面板吸聲模塊中任意兩個或多個疊加，使油液可以完全浸入箱體內側壁與板件單元之間以及各板件單元之間的腔體；所述疊加的最下層面板吸聲模塊的減振單元的另一個安裝端面與油箱內側壁垂直相連，支撐單元固定於板件單元和油箱內側壁之間；非最下層面板吸聲模塊的減振單元的另一端安裝端面與其下層的面板吸聲模塊的板件單元垂直相連，支撐模塊固定於該層板件單元與下層板件單元之間；
進一步的，所述板件單元為金屬板、合金板、絕緣紙板或陶瓷板；
進一步的，所述板件單元非厚度方向的最大尺寸不小於油液中待降噪處理的聲波波長的1/20；
進一步的，在所述板件單元為金屬板或合金板時，所述板件單元接地，其接地端與油箱內側壁的接地端相連；
進一步的，所述減振單元在板件單元上均勻布置；
進一步的，所述減振單元為金屬絲繩減振器、金屬絲減振器、油阻尼減振器或橡膠阻尼減振器；
進一步的，所述減振單元在垂直於板件單元方向上的總剛度小於等於每平米1kn/mm；
進一步的，所述支撐模塊包括絕緣紙墊塊以及角鋼；所述支撐模塊包括絕緣紙墊塊以及緊固件。
一種利用如權利要求1至10任一所述油浸式面板吸聲降噪處理裝置進行降噪處理的方法，所述方法包含：
將面板吸聲模塊預先固定於噪聲高於預設閾值的位置的油箱內側壁上，所述面板吸聲模塊與油箱內側壁平行；
當電力設備發出的噪聲傳播到面板吸聲模塊時，所述面板吸聲模塊吸收全部或部分噪聲；
進一步的，在將面板吸聲模塊固定於噪聲高於預設閾值的位置的油箱內側壁上之前，進一步包括：
在油箱內的電力設備運行時，對油箱內多個位置的噪聲進行探測，確定所述多個位置中噪聲高於預設閾值的位置。
進一步的，在噪聲較高的位置疊加布置多個面板吸聲模塊，在噪聲較低的位置布置單塊面板吸聲模塊；所述疊加布置的多個面板吸聲模塊相互水平。
本發明的有益效果為：本發明的技術方案，給出了針對油浸式電力設備噪聲傳遞的液體聲路徑而設計的一種油浸式面板吸聲降噪處理裝置及方法，所述裝置不僅成本低廉，佔用的內部空間小，材料、結構安全，可在變壓器油箱內部長期使用、免維護，特別適用於油浸式變壓器、電抗器等油浸式電力設備的低頻線譜噪聲的抑制。此外，由於電力設備噪聲頻率基本由和工頻相關的特定的多個線譜噪聲組成，電力設備箱體結構類似，行業內電力設備用油的聲學特性又基本相同，本發明提出的裝置特別易於實現標準化、模塊化製作和安裝。
附圖說明
通過參考下面的附圖，可以更為完整地理解本發明的示例性實施方式：
圖1為本發明具體實施方式的一種針對50hz工頻電力設備的多層油浸式面板吸聲降噪處理裝置的結構圖；
圖2為本發明具體實施方式的一種針對50hz工頻電力設備的單層油浸式面板吸聲降噪處理裝置的結構圖；以及
圖3為本發明具體實施方式的一種油浸式面板吸聲降噪處理方法的流程圖。
具體實施方式
現在參考附圖介紹本發明的示例性實施方式，然而，本發明可以用許多不同的形式來實施，並且不局限於此處描述的實施例，提供這些實施例是為了詳盡地且完全地公開本發明，並且向所屬技術領域的技術人員充分傳達本發明的範圍。對於表示在附圖中的示例性實施方式中的術語並不是對本發明的限定。在附圖中，相同的單元/元件使用相同的附圖標記。
除非另有說明，此處使用的術語(包括科技術語)對所屬技術領域的技術人員具有通常的理解含義。另外，可以理解的是，以通常使用的詞典限定的術語，應當被理解為與其相關領域的語境具有一致的含義，而不應該被理解為理想化的或過於正式的意義。
圖1為本發明具體實施方式的一種針對50hz工頻電力設備的多層油浸式面板吸聲降噪處理裝置的結構圖，所述多層油浸式面板吸聲降噪處理裝置安裝於電力設備油箱內側壁，由20組三層的面板吸聲模塊組成，所述裝置鋪設在油箱內側壁，鋪設面積約佔油箱內側壁的15％，主要分布與低壓側；
所述面板吸聲模塊包括：
板件單元101，所述板件單元101共三層，第一層為厚度2.5mm的鋁板，所述2.5mm鋁板與油箱內側壁104豎直間距為10mm，第二層為厚度1.8mm的鋁板，所述1.8mm鋁板與2.5mm鋁板之間的間距為15mm，第三層為厚度3mm的絕緣紙板，所述絕緣紙板與1.8mm鋁板之前的間距為10mm，所述三層板件的平面尺寸均為長1800mm、寬400mm；所述板件單元101用於與油液中的聲波進行耦合；
減振單元102，所述減振單元102由20個金屬絲繩減振器構成，其中4個金屬絲繩減振器均勻分布在油箱內側壁104與所述板件單元101的2.5mm鋁板之間，6個金屬絲繩減振器均勻分布在所述板件單元101的兩層鋁板之間，10個金屬絲繩減振器均勻分布在所述板件單元101的1.8mm鋁板與絕緣紙板之間，所述減振器的兩個安裝端面分布與兩側板件垂直相連，用於減少板件單元的面板平面外受迫振動；
支撐單元103，所述支撐單元103為絕緣紙墊塊和角鋼，用於支撐板件單元穩定固定，並和油箱內側壁104保持固定距離；
所述具體實施方式的針對50hz工頻電力設備的多層面板吸聲降噪處理裝置主要針對的噪聲頻率為100hz、200hz、300hz以及400hz；
進一步的，所述減振單元102以及板件單元101的接地端均與油箱內側壁的接地端相連，接地線105為銅線；
進一步的，所述板件單元101為也可以為金屬板、合金板或陶瓷板；
進一步的，所述板件單元101非厚度方向的最大尺寸不小於油液中待降噪處理的聲波波長的1/20；
進一步的，所述減振單元102為金屬絲繩減振器、金屬絲減振器、油阻尼減振器或橡膠阻尼減振器；
進一步的，所述減振單元102在垂直於板件單元101方向上的總剛度小於等於每平米1kn/mm；
進一步的，所述支撐模塊103由絕緣紙墊塊與緊固件組成。
圖2為本發明具體實施方式的一種針對50hz工頻電力設備的單層油浸式面板吸聲降噪處理裝置的結構圖，所述單層油浸式面板吸聲降噪處理裝置安裝於電力設備油箱內側壁，由8個單層面板吸聲模塊組成，所述裝置鋪設在油箱內側壁上，鋪設面積約佔油箱內側壁的10％，主要分布在低壓側；
所述面板吸聲模塊包括：
板件單元201，所述板件單元201為單層的複合矽鋼板，所述複合矽鋼板有6層厚度為0.35mm的矽鋼片堆疊合成，板件的平面尺寸為長2000mm、寬600mm，所述複合矽鋼板與油箱內側壁204豎直間距為32mm，所述板件單元201用於與油液中的聲波進行耦合；
減振單元202，所述減振單元202由6個油阻尼減振器組成，所述6個油阻尼減振器均勻分布在複合矽鋼板與油箱內側壁204直接，所述減振器的兩個安裝端面分布與兩側板件垂直相連，用於減少板件單元201的面板平面外受迫振動；
支撐單元203，所述支撐單元203為絕緣紙墊塊和緊固件，用於支撐板件單元201穩定固定，並和油箱內側壁204保持固定距離；；
所述具體實施方式的針對50hz工頻電力設備的單層面板吸聲降噪處理裝置主要針對的噪聲頻率為100hz以及200hz；
進一步的，所述減振單元202以及板件單元的接地端均與油箱內側壁的接地端相連，接地線205為銅線；
進一步的，所述板件單元201為也可以為金屬板、合金板、絕緣紙板或陶瓷板；
進一步的，所述板件單元201非厚度方向的最大尺寸不小於油液中待降噪處理的聲波波長的1/20；
進一步的，所述減振單元202為金屬絲繩減振器、金屬絲減振器、油阻尼減振器或橡膠阻尼減振器；
進一步的，所述減振單元202在垂直於板件單元201方向上的總剛度小於等於每平米1kn/mm；
進一步的，所述支撐模塊203由絕緣紙墊塊與角鋼組成。
圖3為本發明具體實施方式的一種油浸式面板吸聲降噪處理方法的流程圖。
一種油浸式面板吸聲降噪處理方法，所述方法包含：
步驟301，啟動油箱內的電力設備，使用聲級計對油箱內多個位置的噪聲進行探測，確定所述多個位置中噪聲高於預設閾值的位置；
步驟302，關閉油箱內的電力設備，將面板吸聲模塊固定於所述噪聲高於預設閾值的位置的油箱內側壁上，所述面板吸聲模塊與油箱內側壁平行；
步驟303，啟動油箱內的電力設備，當電力設備發出的噪聲傳播到面板吸聲模塊時，所述面板吸聲模塊吸收全部或部分噪聲；
進一步的，在噪聲較高的位置疊加布置多個面板吸聲模塊，在噪聲較低的位置布置單塊面板吸聲模塊；所述疊加布置的多個面板吸聲模塊相互水平。
顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。