專利名稱:一種室內(nèi)變壓器通風降噪裝置的制造方法
【專利摘要】一種室內(nèi)變壓器通風降噪裝置，其包括：通風百葉窗和軸流通風機，用于通風散熱，保證室內(nèi)變壓器的安全穩(wěn)定運行；用于通風百葉窗的多通道有源控制系統(tǒng)，安裝于通風百葉窗外部；用于軸流通風機的單通道或多通道有源控制系統(tǒng)，安裝于軸流通風機外部。通風百葉窗和軸流通風機保證了室內(nèi)變壓器的通風散熱，有源控制系統(tǒng)抑制了室內(nèi)變壓器從通風散熱通道向外輻射的噪聲。
【專利說明】
一種室內(nèi)變壓器通風降噪裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于室內(nèi)變壓器技術領域，屬于環(huán)境工程專業(yè)噪聲污染防治技術領域，特別涉及一種室內(nèi)變壓器通風降噪裝置。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發(fā)展，用電負荷不斷增加，新增許多變電站，有的建在居民區(qū)附近；另一方面，城市擴張，原處偏僻地區(qū)的變電站周圍新建不少住宅區(qū)。因此，變電站與居民區(qū)距離越來越近，居民受到變電站噪聲污染影響。
[0003]戶外變壓器常常使用聲屏障、半隔聲罩等傳統(tǒng)隔聲、吸聲技術進行噪聲治理，在居民區(qū)距離很近的情況下，為達到相關噪聲限制標準，難度很大并帶來其他問題。例如，建造很高的聲屏障，可能影響附近居民住宅的采光與通風，屏障的鋼結構所需成本很高，等等。
[0004]為大幅度降低噪聲，變電站也常常建造房屋，將變壓器放置在封閉空間內(nèi)，也即放置在室內(nèi)。然而這會影響變壓器的通風散熱，變壓器存在易損壞進而造成電力系統(tǒng)故障的風險?；诖?，有必要提供一種用于室內(nèi)變壓器的通風降噪裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的提供一種室內(nèi)變壓器通風降噪裝置，避免了現(xiàn)有技術中的影響變壓器的通風散熱、變壓器存在易損壞進而造成電力系統(tǒng)故障的風險的缺陷。
[0006]為了克服現(xiàn)有技術中的不足，本實用新型提供了一種室內(nèi)變壓器通風降噪裝置的解決方案，具體如下:
[0007]—種室內(nèi)變壓器通風降噪裝置，位于墻體開孔中的通風百葉窗、軸流通風機，用于通風散熱，保證室內(nèi)變壓器的安全穩(wěn)定運行；
[0008]位于通風百葉窗外部的第一有源控制系統(tǒng)，用于降低室內(nèi)變壓器從通風百葉窗向外福射的噪聲；
[0009]位于軸流通風機外部的第二有源控制系統(tǒng)，用于降低室內(nèi)變壓器從軸流通風機通風口向外輻射的噪聲，以及軸流通風機本身向外輻射的噪聲。
[0010]所述第一有源控制系統(tǒng)和第二有源控制系統(tǒng)均各自包括有源控制器、信號調(diào)理器、功率放大器、可選的參考傳聲器、誤差傳聲器和控制聲源；
[0011 ]所述參考傳聲器采集噪聲產(chǎn)生參考信號，參考信號經(jīng)信號調(diào)理器放大濾波后傳輸給有源控制器；
[0012]所述誤差傳聲器采集噪聲產(chǎn)生誤差信號，誤差信號經(jīng)信號調(diào)理器放大濾波后傳輸給有源控制器；
[0013]所述有源控制器基于參考信號和誤差信號產(chǎn)生控制信號，控制信號經(jīng)功率放大器放大后傳輸給控制聲源，控制聲源根據(jù)放大后的控制信號發(fā)出抵消噪聲的聲音；
[0014]所述有源控制器產(chǎn)生控制信號的原則是使誤差傳聲器處的聲壓幅值平方最小。
[0015]所述第一有源控制系統(tǒng)為多通道有源控制系統(tǒng)，其包含的控制聲源在通風百葉窗開口面上均勻分布安裝，相鄰的控制聲源之間的間距為dccl，dccl小于欲用該有源控制系統(tǒng)來有效控制的噪聲頻段的最高頻率對應波長的一半；
[0016]所述第一有源控制系統(tǒng)，其包含的誤差傳聲器個數(shù)與控制聲源個數(shù)相同，且位置對應，安裝在控制聲源外側(cè)，每一誤差傳聲器與對應的控制聲源聲中心的連線垂直于通風百葉窗立面，每一誤差傳聲器與對應的控制聲源聲中心的距離CU1相等；
[0017]所述第一有源控制系統(tǒng)，其可選的包含一個參考傳聲器，安裝在控制聲源內(nèi)側(cè)，靠近通風百葉窗，也可安裝在通風百葉窗內(nèi)；
[0018]所述第一有源控制系統(tǒng)，在不包含參考傳聲器的情況下，有源控制器內(nèi)部生成10Hz及其諧波信號作為變壓器噪聲的參考信號。
[0019]所述第二有源控制系統(tǒng)為單通道或多通道有源控制系統(tǒng)；
[0020]所述第二有源控制系統(tǒng)若為單通道有源控制系統(tǒng)，其包含的控制聲源在軸流通風機所在墻面孔洞開口面的中間或邊緣安裝；
[0021]所述第二有源控制系統(tǒng)若為多通道有源控制系統(tǒng)，其包含的控制聲源在軸流通風機所在墻面孔洞開口面上均勻分布安裝，相鄰的控制聲源之間的間距為dcc2，dcc2小于欲用該有源控制系統(tǒng)來有效控制的噪聲頻段的最高頻率對應波長的一半；
[0022]所述第二有源控制系統(tǒng)，其包含的誤差傳聲器個數(shù)與控制聲源個數(shù)相同，位置一一對應，安裝在控制聲源外側(cè)，每一誤差傳聲器與對應的控制聲源聲中心的連線垂直于軸流通風機所在墻體立面，每一誤差傳聲器與對應的控制聲源聲中心的距離CU2相等；
[0023]所述第二有源控制系統(tǒng)，其可選的包含一個參考傳聲器，安裝在控制聲源內(nèi)側(cè)，靠近軸流通風機；
[0024]所述第二有源控制系統(tǒng)，在不包含參考傳聲器的情況下，有源控制器內(nèi)部生成10Hz及其諧波信號作為變壓器噪聲的參考信號；
[0025]所述第二有源控制系統(tǒng)，在不包含參考傳聲器的情況下，使用光傳感器或轉(zhuǎn)速傳感器作為參考傳感器采集軸流通風機轉(zhuǎn)速信號作為軸流風機噪聲的參考信號。
[0026]本實用新型的有益效果是:(I)通風百葉窗與軸流風機為室內(nèi)變壓器提供了良好的通風散熱功能；(2)有源降噪系統(tǒng)有效降低室內(nèi)變壓器從通風百葉窗和軸流通風機通風口向外輻射的噪聲，以及軸流通風機本身向外輻射的低頻噪聲，與傳統(tǒng)的被動降噪技術如消聲器、消聲百葉相比，系統(tǒng)體積小，對變壓器的低頻噪聲降噪效果好；(3)通風降噪裝置并沒有安裝在變壓器所在房間的門洞或附近，不影響工作人員巡查及變壓器的維護；(4)有源控制系統(tǒng)各器件均放置于墻體開孔內(nèi)側(cè)，受室外環(huán)境影響小，系統(tǒng)安全性、魯棒性高。
【附圖說明】

[0027]圖1為本實用新型的室內(nèi)變壓器通風降噪裝置的示意圖。
[0028]圖2為本實用新型提供的第一有源控制系統(tǒng)的結構示意圖。
[0029]圖3為本實用新型提供的第二有源控制系統(tǒng)的結構示意圖。
[0030]圖4為本實用新型提供的第一和第二有源控制系統(tǒng)的控制流程示意圖(使用參考傳聲器米集參考信號)。
[0031]圖5為本實用新型提供的第一有源控制系統(tǒng)的控制流程示意圖(使用有源控制器內(nèi)部生成10Hz及其諧波信號作為變壓器噪聲的參考信號)。
[0032]圖6為本實用新型提供的第二有源控制系統(tǒng)的控制流程示意圖(使用有源控制器內(nèi)部生成10Hz及其諧波信號作為變壓器噪聲的參考信號，并使用光傳感器或轉(zhuǎn)速傳感器作為參考傳感器采集軸流通風機轉(zhuǎn)速信號作為軸流風機噪聲的參考信號)。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖和實施例對【實用新型內(nèi)容】作進一步說明，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍:
[0034]參照圖1-圖6所示，室內(nèi)變壓器通風降噪裝置包括:
[0035]位于墻體開孔中的通風百葉窗2、軸流通風機3，用于通風散熱，保證室內(nèi)變壓器I的安全穩(wěn)定運行；
[0036]位于通風百葉窗外部的第一有源控制系統(tǒng)4，用于降低室內(nèi)變壓器從通風百葉窗向外福射的噪聲；
[0037]位于軸流通風機外部的第二有源控制系統(tǒng)5，用于降低室內(nèi)變壓器從通風機通風口向外輻射的噪聲，以及軸流通風機本身向外輻射的噪聲。
[0038]對于變壓器所在房間，通風百葉窗為進風通道，軸流通風機通風口為出風通道，大門平時關閉，僅在維修、檢查變壓器時使用。由于大門關閉，平時正常使用時變壓器噪聲主要由通風百葉窗和軸流通風機通風口輻射出去，可使用第一有源控制系統(tǒng)和第二有源控制系統(tǒng)進行控制。
[0039]第一有源控制系統(tǒng)如圖2所示，包括有源控制器401、信號調(diào)理器402、功率放大器403、可選的參考傳聲器404、誤差傳聲器406和控制聲源405?？刂坡曉?05在通風百葉窗開口面上均勻分布安裝，相鄰的控制聲源之間的間距為dccl，dccl小于欲用該有源控制系統(tǒng)來有效控制的噪聲頻段的最高頻率對應波長的一半。誤差傳聲器406個數(shù)與控制聲源405個數(shù)相同，位置對應，安裝在控制聲源405外側(cè)，每一誤差傳聲器406與對應的控制聲源405聲中心的連線垂直于通風百葉窗立面，每一誤差傳聲器406與對應的控制聲源405聲中心的距離CU1相等;可選的參考傳聲器404安裝在控制聲源405內(nèi)側(cè)，靠近通風百葉窗，也可安裝在通風百葉窗內(nèi)；在不使用參考傳聲器404的情況下，有源控制器401內(nèi)部生成10Hz及其諧波信號作為變壓器噪聲的參考信號。
[0040]本實施例中，通風百葉窗的寬為1.50m，高為1.80m，欲用該有源控制系統(tǒng)來有效控制的噪聲頻段的最高頻率設為fmax = 300Hz，使用3列4行共12個控制聲源405均勻分布在通風百葉窗開口面上，相鄰的控制聲源405之間的間距設為dccl = 0.5m，小于300Hz的半波長。誤差傳聲器406與對應的控制聲源405聲中心的距離CU1 = 0.10m，距離不會太小，保證控制聲源輸出不會太小影響降噪效果，距離也不太大，保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。使用一個參考傳聲器放置于通風百葉窗內(nèi)，采集變壓器噪聲作為參考信號。作為替代方案，也可不使用參考傳聲器，使用有源控制器401內(nèi)部生成的10Hz及其諧波信號作為變壓器噪聲的參考信號。
[0041]第二有源控制系統(tǒng)如圖3所示，包括有源控制器501、信號調(diào)理器502、功率放大器503、可選的參考傳聲器504、誤差傳聲器506和控制聲源505。第二有源控制系統(tǒng)為單通道或多通道有源控制系統(tǒng)，若為單通道有源控制系統(tǒng)，其包含的控制聲源505在軸流通風機所在墻面孔洞開口面的中間或邊緣安裝;若為多通道有源控制系統(tǒng)，控制聲源505在軸流通風機所在墻面孔洞開口面上均勻分布安裝，相鄰的控制聲源之間的間距為dcc2，dcc2小于欲用該有源控制系統(tǒng)來有效控制的噪聲頻段的最高頻率對應波長的一半。誤差傳聲器506個數(shù)與控制聲源505個數(shù)相同，位置對應，安裝在控制聲源505外側(cè)，每一誤差傳聲器506與對應的控制聲源505聲中心的連線垂直于軸流通風機所在墻體立面，每一誤差傳聲器506與對應的控制聲源505聲中心的距離dce2相等；可選的參考傳聲器504安裝在控制聲源505內(nèi)側(cè)，靠近軸流通風機;在不使用參考傳聲器504的情況下，有源控制器501內(nèi)部生成10Hz及其諧波信號作為變壓器噪聲的參考信號，并使用光傳感器或轉(zhuǎn)速傳感器作為參考傳感器采集軸流通風機轉(zhuǎn)速信號作為軸流風機噪聲的參考信號。
[0042]本實施例中，軸流通風機所在墻面孔洞開口面的直徑為0.90m，欲用該有源控制系統(tǒng)來有效控制的噪聲頻段的最高頻率為fmax = 300Hz，使用的4個控制聲源505均勻分布，相鄰的控制聲源505之間的間距dcc2 = 0.5m，誤差傳聲器506與對應的控制聲源505聲中心的距離dce2 = 0.10m，使用一個參考傳聲器504放置與開口面圓心，盡量靠近軸流風機的風扇，拾取參考信號。作為替代方案，也可不使用參考傳聲器，使用有源控制器401內(nèi)部生成的10Hz及其諧波信號作為變壓器噪聲的參考信號，使用一個轉(zhuǎn)速傳感器采集風扇轉(zhuǎn)速，根據(jù)風扇葉片數(shù)折算出風扇噪聲基頻及其諧波頻率，可生成風扇噪聲的參考信號。本實施方式的所述的第一類和第二有源控制系統(tǒng)中，所述參考傳聲器采集噪聲產(chǎn)生參考信號，參考信號經(jīng)信號調(diào)理器放大濾波后傳輸給有源控制器;所述誤差傳聲器采集噪聲產(chǎn)生誤差信號，誤差信號經(jīng)信號調(diào)理器放大濾波后傳輸給有源控制器;所述有源控制器基于參考信號和誤差信號產(chǎn)生控制信號，控制信號經(jīng)功率放大器放大后傳輸給控制聲源，控制聲源根據(jù)放大后的控制信號發(fā)出抵消噪聲的聲音;所述有源控制器產(chǎn)生控制信號的原則是使誤差傳聲器處的聲壓幅值平方最小，有源控制算法可采用前饋多通道/單通道自適應控制算法，本實施例使用目前教科書上都有詳細論述的前饋多通道/單通道自適應控制算法。
[0043]當選用參考傳聲器拾取參考信號時，本通風降噪裝置的第一和第二有源控制系統(tǒng)的控制流程示意圖參見圖4:
[0044]步驟100，通過參考傳聲器采集參考信號；
[0045]步驟200，通過各個誤差傳聲器采集誤差信號；
[0046]步驟300，信號調(diào)理器對采集到的參考信號和誤差信號進行濾波放大；
[0047]步驟400，有源控制器根據(jù)調(diào)理后的信號根據(jù)使誤差傳聲器處的聲壓幅值平方最小原則生成控制信號；
[0048]步驟500，功率放大器對控制信號進行放大；
[0049 ]步驟600，控制聲源發(fā)出放大后的控制信號，對聲場進行控制。
[0050]位于通風百葉窗外部的第一有源控制系統(tǒng)在不使用參考傳聲器的情況下，可以使用有源控制器內(nèi)部生成10Hz及其諧波信號作為變壓器噪聲的參考信號，控制流程參見圖5。
[0051]位于軸流通風機外部的第二有源控制系統(tǒng)，在不使用參考傳聲器的情況下，可以使用有源控制器內(nèi)部生成10Hz及其諧波信號作為變壓器噪聲的參考信號，并使用光傳感器或轉(zhuǎn)速傳感器作為參考傳感器采集軸流通風機轉(zhuǎn)速信號作為軸流風機噪聲的參考信號，控制流程參見圖6。
[0052]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術內(nèi)容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術實質(zhì)，在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，對以上實施例所作的任何簡單的修改、等同替換與改進等，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種室內(nèi)變壓器通風降噪裝置，其特征在于，包括: 位于墻體開孔中的通風百葉窗、軸流通風機，用于通風散熱，保證室內(nèi)變 壓器的安全穩(wěn)定運行； 位于通風百葉窗外部的第一有源控制系統(tǒng)，用于降低室內(nèi)變壓器從通風百葉窗向外輻射的噪聲； 位于軸流通風機外部的第二有源控制系統(tǒng)，用于降低室內(nèi)變壓器從軸流通風機通風口向外輻射的噪聲，以及軸流通風機本身向外輻射的噪聲。2.根據(jù)權利要求1所述的通風降噪裝置，其特征在于: 所述第一有源控制系統(tǒng)和第二有源控制系統(tǒng)均各自包括有源控制器、信號調(diào)理器、功率放大器、參考傳聲器、誤差傳聲器和控制聲源； 所述參考傳聲器采集噪聲產(chǎn)生參考信號，參考信號經(jīng)信號調(diào)理器放大濾波后傳輸給有源控制器； 所述誤差傳聲器采集噪聲產(chǎn)生誤差信號，誤差信號經(jīng)信號調(diào)理器放大濾波后傳輸給有源控制器； 所述有源控制器基于參考信號和誤差信號產(chǎn)生控制信號，控制信號經(jīng)功率放大器放大后傳輸給控制聲源，控制聲源根據(jù)放大后的控制信號發(fā)出抵消噪聲的聲音； 所述有源控制器產(chǎn)生控制信號的原則是使誤差傳聲器處的聲壓幅值平方最小。3.根據(jù)權利要求2所述的通風降噪裝置，其特征在于: 所述第一有源控制系統(tǒng)為多通道有源控制系統(tǒng)，其包含的控制聲源在通風百葉窗開口面上均勻分布安裝，相鄰的控制聲源之間的間距為dccl，dccl小于欲用該有源控制系統(tǒng)來有效控制的噪聲頻段的最高頻率對應波長的一半； 所述第一有源控制系統(tǒng)，其包含的誤差傳聲器個數(shù)與控制聲源個數(shù)相同，位置一一對應，安裝在控制聲源外側(cè)，每一誤差傳聲器與對應的控制聲源聲中心的連線垂直于通風百葉窗立面，每一誤差傳聲器與對應的控制聲源聲中心的距離CU1相等； 所述第一有源控制系統(tǒng)，其包含一個參考傳聲器，安裝在控制聲源內(nèi)側(cè)，靠近通風百葉窗，也安裝在通風百葉窗內(nèi)； 所述第一有源控制系統(tǒng)，在不包含參考傳聲器的情況下，有源控制器內(nèi)部生成10Hz及其諧波信號作為變壓器噪聲的參考信號。4.根據(jù)權利要求2所述的通風降噪裝置，其特征在于: 所述第二有源控制系統(tǒng)為單通道或多通道有源控制系統(tǒng)； 所述第二有源控制系統(tǒng)若為單通道有源控制系統(tǒng)，其包含的控制聲源在軸流通風機所在墻面孔洞開口面的中間或邊緣安裝； 所述第二有源控制系統(tǒng)若為多通道有源控制系統(tǒng)，其包含的控制聲源在軸流通風機所在墻面孔洞開口面上均勻分布安裝，相鄰的控制聲源之間的間距為(1。。2，(1。。2小于欲用該有源控制系統(tǒng)來有效控制的噪聲頻段的最高頻率對應波長的一半； 所述第二有源控制系統(tǒng)，其包含的誤差傳聲器個數(shù)與控制聲源個數(shù)相同，位置一一對應，安裝在控制聲源外側(cè)，每一誤差傳聲器與對應的控制聲源聲中心的連線垂直于軸流通風機所在墻體立面，每一誤差傳聲器與對應的控制聲源聲中心的距離CU2相等； 所述第二有源控制系統(tǒng)，其包含一個參考傳聲器，安裝在控制聲源內(nèi)側(cè)，靠近軸流通風機； 所述第二有源控制系統(tǒng)，在不包含參考傳聲器的情況下，有源控制器內(nèi)部生成10Hz及其諧波信號作為變壓器噪聲的參考信號； 所述第二有源控制系統(tǒng)，在不包含參考傳聲器的情況下，使用光傳感器或轉(zhuǎn)速傳感器作為參考傳感器采集軸流通風機轉(zhuǎn)速信號作為軸流風機噪聲的參考信號。
【文檔編號】G10K11/178GK205723070SQ201620156495
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月1日
【發(fā)明人】黃曉帆, 殷國華, 陳建明, 范立新, 鄒海山, 華偉, 陳遲
【申請人】江蘇方天電力技術有限公司, 南京大學, 國網(wǎng)江蘇省電力公司, 國家電網(wǎng)公司