噪聲控制在油浸式變壓器中的應用

錢同來

（哈爾濱變壓器有限責任公司，黑龍江 哈爾濱 150078）

1 概述

伴隨著城鄉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，大型變壓器的應用極為普遍，其中110KV的油浸式變壓器應用極為廣泛，可以達到總數量的80%。但是雖然變壓器的應用十分的必要，但是其設備在運行過程中，會伴隨著噪聲的產生，而這種噪聲是一種單頻噪聲，人耳多次十分敏感，而變壓器很多又設置在居民區中，因而具有較大的危害。在很多西方國家中，針對居民區中使用的變壓器，會對其運行噪聲進行限定，大多數都會規定在40dB以下。但是在我國，一般設備的訂購雖然也會進行噪聲低設定，但是會高于國家標準一些，約在60dB。這就需要各大生產廠家針對如何降低變壓器在運行過程中的降低，使得變壓器變得更加優質、低噪。

2 產生原因

依照相關資料介紹，這里既包括國內資料同時也包括國外資料，變壓器之所以會產生噪聲，即其噪聲的來源主要是變壓器硅鋼片發生了磁致伸縮、變壓器身上產生的電磁力以及冷卻裝置在運行時出現的振動引發。而其中磁致伸縮產生噪聲是由于該現象引發了鐵心的振動，電磁力產生噪聲的原因也是如此，所以，將變壓器噪聲進行降低的最好方式便是對以上內容的控制，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備，在變壓器中只有鐵心振動產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行計算。

3 降噪措施

（1）內部結構的改進

內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。改進變壓器鐵芯的制造工藝。疊片時應盡量使片平直，減少片的波浪性，鐵芯夾緊要適中，夾緊力應控制在0.08-0.12MPa之內，鐵芯的設計制造應避開的頻帶為75-120Hz 165-235Hz 275-325Hz 365-425Hz.

（2）外部改造

內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際的工作需要，但是若是僅僅通過內部改造的方式進行降噪那么設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部結構改造進行降低，同時也會對設備的外部結構進行改造，而該種方式通常能夠降低十至十五分貝，該種方式即油箱結構的改進。例如增加油箱的厚度，并在此基礎上提高加強筋的用量。通過對設備振幅的降低以此來達到降噪的目的，這種方式能夠降低二至三分貝的噪聲。將冷卻方式由風冷卻變為子冷卻。在傳統的變壓器中，噪聲的主要來源便是風機，根據相關資料顯示，變壓器所使用的風機，一般都會在60分貝以上，因而冷卻的方式由風冷卻轉變為自冷卻，能夠降低3分貝的招生。而風冷卻方式的使用中，采用片距大于45mm小于50mm的散熱器能夠有效降低風阻；而風扇通過采用低噪風扇，并通過底吹的方式進行冷卻，或者采用雙速風扇，都能夠有效降低變壓器產生的噪聲。另外緩沖器是基礎同油箱之間的必備結構，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，對變壓器共振現象進行有效的降低，以此能夠最大程度的降低變壓器在運行過程中所產生的噪聲。對變壓器的設置位置也進行改變，從地上設置轉變為地下設置，利用大地對噪聲進行衰減。

（3）噪聲隔離

在我國城市居民去噪聲標準中要求，最大噪聲應當低于50分貝，因此，對于110KV的油浸變壓器，由于其大多設置在居民區中或者較為靠近居民區，因此必須對其運行過程中產生的噪聲進行控制，通常的設備噪聲要求為48分貝，但是僅僅依賴于上文提到的方式是無法達到這一標準的，所以，實際的應用中還會通過一種有效的方式對變壓器產生的噪聲問題進行解決，即隔音。這種方式不會對變壓器的內部結構進行改變，同時能夠有效地降低噪聲的傳播。該種結構采用在油箱外側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置吸引材料，使得在外殼內部就開始對噪聲進行衰減，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，這是因為，油相比到圍墻的距離應當小于這個波長的一般，否則就會產生混亂，發生共振，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， 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，采用風冷卻方式時，應選用低速低噪音風扇，或直接采用自冷卻方式。

結語

以用戶的需求作為變壓器降噪的基礎，必須對設備進行降噪處理，通過有效的措施對噪聲進行控制，不但能夠有效提高產品技術，同時還能夠降低環境中的噪聲，改善環境，以此進一步促進電網建設，開拓市場。

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[3]林明芳.變壓器的噪聲及其合理控制[J].韶關學院學報，2004（09）.