为优化电力设备本体结构和实现主动减振降噪,精确计算和掌握其铁心振动特性是十分必要的。本文根据运行工况的复杂程度依次对并联电抗器、双级磁阀可控电抗器、阳极饱和电抗器和高频变压器铁心的振动特性开展了研究,主要工作内容如下:(1)利用激光测试系统,测量了工频、谐波、直流偏磁、和非正弦激励等不同服役工况下硅钢片的磁致伸缩与磁化特性,对比分析了不同磁化方向上的硅钢片磁致伸缩及磁化特性曲线,为电力设备铁心的振动仿真计算提供了数据基础。(2)以改进的磁致伸缩本质模型为基础,建立了考虑磁致伸缩力、麦克斯韦电磁力和绕组受力的磁-机械耦合模型,计算了一台高压并联电抗器铁心振动和绕组的受力特性,并研究了具有不同杨氏模量的气隙垫块对其铁心振动的影响。为了对比磁致伸缩力和麦克斯韦电磁力对铁心振动的影响程度,针对天威保变电气有限公司技术中心设计并制作的铁心外形尺寸和绕组结构完全相同的变压器模型(铁心不含气隙)和并联电抗器模型(铁心含气隙),定量计算和对比了磁致伸缩与麦克斯韦电磁力对铁心振动的影响程度,最后通过实验对计算结果进行了验证。(3)根据磁致伸缩本质模型分析了直流偏磁下双级磁阀可控电抗器铁心的振动机理,将其外电路模型进行了简化,并以直流偏磁下硅钢片的磁致伸缩和磁化特性实测数据为基础,对有无直流偏磁下的双级磁阀可控电抗器铁心磁通密度、应力、位移分布和振动进行了计算分析。搭建了双级磁阀可控电抗器铁心振动测试平台,对不同工况下双级磁阀可控电抗器铁心的振动规律进行了实验测试,测试结果验证了有限元计算模型的有效性。(4)计算了阳极饱和电抗器铁心的磁场、受力和位移分布,结果表明饱和状态下铁心的振动要远大于不饱和情况下。为了降低阳极饱和电抗器铁心的噪声,提出一种聚氨酯阻尼弹性体的降噪方法,以锦屏-苏南±800kV/4750A高压直流输电工程使用的阳极饱和电抗器单个铁心为研究对象,对其制作模具并浇注聚氨酯阻尼弹性体,分析测量结果得出聚氨酯阻尼弹性体对铁心的减振降噪效果十分明显,为阳极饱和电抗器减振降噪提供了一种解决方案。(5)新型磁性材料(非晶、纳米晶)单片具有特别薄且脆的特点,无法采用现有的磁致伸缩测量设备对其磁致伸缩特性进行测量,针对上述问题,提出了一种基于磁环振动的磁致伸缩反演测量法。通过对硅钢、非晶和纳米晶三种材料的磁致伸缩测量结果发现,不同频率激励下非晶材料的磁致伸缩比硅钢和纳米晶的大很多。针对非晶材料磁致伸缩很大的特点,结合固有频率对一台非晶高频变压器在正弦和非正弦激励下的振动和噪声进行了测量和分析。此部分研究结果为新型磁性材料的磁致伸缩测量和高频变压器在设计阶段考虑固有频率和非正弦激励提供了理论依据和实验数据。