噪聲控制在油浸式變壓器中的應(yīng)用

錢同來

（哈爾濱變壓器有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150078）

1 概述

伴隨著城鄉(xiāng)居民生活水平的提高，對于一些軟硬件的要求也不斷地提高，電網(wǎng)的改造是電力用戶眾望所歸的事情，而在改造的過程中，大型變壓器的應(yīng)用極為普遍，其中110KV的油浸式變壓器應(yīng)用極為廣泛，可以達(dá)到總數(shù)量的80%。但是雖然變壓器的應(yīng)用十分的必要，但是其設(shè)備在運(yùn)行過程中，會伴隨著噪聲的產(chǎn)生，而這種噪聲是一種單頻噪聲，人耳多次十分敏感，而變壓器很多又設(shè)置在居民區(qū)中，因而具有較大的危害。在很多西方國家中，針對居民區(qū)中使用的變壓器，會對其運(yùn)行噪聲進(jìn)行限定，大多數(shù)都會規(guī)定在40dB以下。但是在我國，一般設(shè)備的訂購雖然也會進(jìn)行噪聲低設(shè)定，但是會高于國家標(biāo)準(zhǔn)一些，約在60dB。這就需要各大生產(chǎn)廠家針對如何降低變壓器在運(yùn)行過程中的降低，使得變壓器變得更加優(yōu)質(zhì)、低噪。

2 產(chǎn)生原因

依照相關(guān)資料介紹，這里既包括國內(nèi)資料同時也包括國外資料，變壓器之所以會產(chǎn)生噪聲，即其噪聲的來源主要是變壓器硅鋼片發(fā)生了磁致伸縮、變壓器身上產(chǎn)生的電磁力以及冷卻裝置在運(yùn)行時出現(xiàn)的振動引發(fā)。而其中磁致伸縮產(chǎn)生噪聲是由于該現(xiàn)象引發(fā)了鐵心的振動，電磁力產(chǎn)生噪聲的原因也是如此，所以，將變壓器噪聲進(jìn)行降低的最好方式便是對以上內(nèi)容的控制，同時配合控制傳播途徑。而在變壓器的噪聲計算中，由于主要噪聲來源即鐵心以及冷卻設(shè)備，在變壓器中只有鐵心振動產(chǎn)生的噪聲被稱作本體噪聲，變壓器噪聲研究中往往僅對該噪聲進(jìn)行計算。

3 降噪措施

（1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

內(nèi)部降噪措施主要是降低鐵芯的振動及控制振動的傳播輻射，采取以下措施可使變壓器噪聲降低15dB：使用高導(dǎo)磁硅鋼片。60年代以來由于使用了冷軋硅鋼片，使變壓器的噪聲降低了5-6dB，使用更好的高導(dǎo)磁硅鋼片來代替目前使用的冷軋硅鋼片，可使變壓器的噪聲，降低2-4dB。降低變壓器鐵芯的磁通密度。磁通每降低0.1T，可

使變壓器的噪聲降低2-3dB。切斷噪聲向外界傳播的途徑。在鐵芯與油箱的接合處加隔振膠墊，可使變壓器的噪聲降低1-2dB。改進(jìn)變壓器鐵芯的制造工藝。疊片時應(yīng)盡量使片平直，減少片的波浪性，鐵芯夾緊要適中，夾緊力應(yīng)控制在0.08-0.12MPa之內(nèi)，鐵芯的設(shè)計制造應(yīng)避開的頻帶為75-120Hz 165-235Hz 275-325Hz 365-425Hz.

（2）外部改造

內(nèi)部措施降噪是對變壓器噪聲降低的第一個步驟，但是其噪聲的降低量仍舊無法滿足實(shí)際的工作需要，但是若是僅僅通過內(nèi)部改造的方式進(jìn)行降噪那么設(shè)備的成本會相對提高許多，每降低5dB就會提高10%的成本。所以很多情況下降噪除了采用內(nèi)部結(jié)構(gòu)改造進(jìn)行降低，同時也會對設(shè)備的外部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，而該種方式通常能夠降低十至十五分貝，該種方式即油箱結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。例如增加油箱的厚度，并在此基礎(chǔ)上提高加強(qiáng)筋的用量。通過對設(shè)備振幅的降低以此來達(dá)到降噪的目的，這種方式能夠降低二至三分貝的噪聲。將冷卻方式由風(fēng)冷卻變?yōu)樽永鋮s。在傳統(tǒng)的變壓器中，噪聲的主要來源便是風(fēng)機(jī)，根據(jù)相關(guān)資料顯示，變壓器所使用的風(fēng)機(jī)，一般都會在60分貝以上，因而冷卻的方式由風(fēng)冷卻轉(zhuǎn)變?yōu)樽岳鋮s，能夠降低3分貝的招生。而風(fēng)冷卻方式的使用中，采用片距大于45mm小于50mm的散熱器能夠有效降低風(fēng)阻；而風(fēng)扇通過采用低噪風(fēng)扇，并通過底吹的方式進(jìn)行冷卻，或者采用雙速風(fēng)扇，都能夠有效降低變壓器產(chǎn)生的噪聲。另外緩沖器是基礎(chǔ)同油箱之間的必備結(jié)構(gòu)，例如增加彈簧以及防震膠墊，使得噪聲在緩沖器的有效緩沖下逐步衰減。而在其他的部件之間則是通過彈性連接的方式，對變壓器共振現(xiàn)象進(jìn)行有效的降低，以此能夠最大程度的降低變壓器在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的噪聲。對變壓器的設(shè)置位置也進(jìn)行改變，從地上設(shè)置轉(zhuǎn)變?yōu)榈叵略O(shè)置，利用大地對噪聲進(jìn)行衰減。

（3）噪聲隔離

在我國城市居民去噪聲標(biāo)準(zhǔn)中要求，最大噪聲應(yīng)當(dāng)?shù)陀?0分貝，因此，對于110KV的油浸變壓器，由于其大多設(shè)置在居民區(qū)中或者較為靠近居民區(qū)，因此必須對其運(yùn)行過程中產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行控制，通常的設(shè)備噪聲要求為48分貝，但是僅僅依賴于上文提到的方式是無法達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)的，所以，實(shí)際的應(yīng)用中還會通過一種有效的方式對變壓器產(chǎn)生的噪聲問題進(jìn)行解決，即隔音。這種方式不會對變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，同時能夠有效地降低噪聲的傳播。該種結(jié)構(gòu)采用在油箱外側(cè)又添加了一層鋼板外殼的方式，利用固定在油箱上的鋼板，形成雙層油箱，并在油箱同外殼之間設(shè)置吸引材料，使得在外殼內(nèi)部就開始對噪聲進(jìn)行衰減，這種方式能夠有效的降低19分別左右的噪聲，并且這種方式無論是制造方法還是制造成本都具有較大的優(yōu)勢，且占用空間小，很多國家的變壓器都開始使用該種降噪方式。

隔音墻的建造，在變壓器外可以建造兩面至四面的隔音墻，主要使用金屬以及石灰作為建造材料，從而提高圍墻有效性，并且在圍墻的建造中需將其靠近主變壓器，并且需要了解噪聲波長，這是因?yàn)?，油相比到圍墻的距離應(yīng)當(dāng)小于這個波長的一般，否則就會產(chǎn)生混亂，發(fā)生共振，無法降低噪聲。

建隔音室。這是目前最有效的隔音措施，方法是把整臺變壓器安裝在封閉的室內(nèi)， 可使變壓器的噪聲降低40分貝。通常的作法是把變壓器本體和散熱器分開， 本體置于隔音室，散熱器置于室外或另一個室，它們之間通過管路連接，把變壓器的損耗帶到散熱器，采用風(fēng)冷卻方式時，應(yīng)選用低速低噪音風(fēng)扇，或直接采用自冷卻方式。

結(jié)語

以用戶的需求作為變壓器降噪的基礎(chǔ)，必須對設(shè)備進(jìn)行降噪處理，通過有效的措施對噪聲進(jìn)行控制，不但能夠有效提高產(chǎn)品技術(shù)，同時還能夠降低環(huán)境中的噪聲，改善環(huán)境，以此進(jìn)一步促進(jìn)電網(wǎng)建設(shè)，開拓市場。

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