将变压器简化为半球声源模型,当变压器体积较小而有源降噪目标离变压器很远时,这样的模型便于计算仿真。当涉及到距离变压器较近位置的有源降噪时,半球声源模型远远不能很好的仿真变压器的真实噪声水平。因此本文在半球声源模型的基础上进一步提出了长方体声源模型。由于变压器上下表面的辐射噪声对变压器整体辐射噪声水平影响较小,噪声可视为只由变压器周围四个面的振动产生。这种方法所采用的计算模型比点声源模型更接近于变压器的实际状况。为了使模型更加有效,本文将变压器的四个面划分成多个点声源,结合现场实测噪声数据,预测变压器周边噪声。
变压器噪声模型基于某110kV变电站的现场实测数据,用24个点声源来模拟变压器本体噪声,并通过与现场实测数据的对比来验证其有效性。变压器噪声模型的尺寸为9mX4mX4m,与现场运行的变压器尺寸基本吻合,周围声场分析区域为20mX20mX5m,变压器外壳材料设为钢体,声场边界为全吸收特性,模拟现实中的无限大空间。
24个点声源均勾分布在听建立的变压器模型的四个侧面,长侧面的点声源之间的水平距离为3m,垂直距离为2m;短侧面上的点声源位于侧面中线位置,垂直距离为2m。现场测量过程中,采用声强测量分析仪,分别在变压器的四个侧面取观测点。将现场近距离测量的噪声值换算为模型中对应点声源强度,代入所搭建的变压器噪声模型。