大型电力变压器噪声分析及预防控制

摘要：我国的经济一直在持续进步，人们的生活也在不断提升，电力企业也随之快速发展，并在人们生活中发挥着巨大的作用，但是与此同时，电力变压器在进行运转的时候，有一个非常明显的问题，就是电力变压器的噪声问题，在电力系统运行的过程中，其变压器是非常关键且重要的组成部分，但是变压器的噪声一直是其使用过程中的短板，也给人们的生活带来了非常大的不便，所以就要电力系统相关部门积极进行大型电力变压器噪声问题的预防控制，促进电力系统的完善，提升电力系统的质量，下文主要对大型电力变压器噪声分析以及预防控制进行了研究，具体如下：

电力企业在社会发展，以及人们生活水平都有非常重要的影响，电力系统运用在人们的生活中已经非常普遍并且不可取代，针对这样的情况，就要求电力系统要求不断进行优化以及完善，提升电力系统的质量。现如今高压输电线已经引入城市中以供人们使用，并给人们生活提供了便利的条件，但是也由于这几千伏变电站的建设，增加了人们生活中噪声的污染，降低了人们的生活品质，且长期接受噪音的污染，会给人们的身体造成危害，由此就要求相关部门要及时进行处理。提升电力系统的质量，同时也提升人们的生活水平。

1.噪声形成机理

1.1本体产生的噪声

变压器的本体噪声主要是由于铁心振动产生，这种现象是一种物理现象不可避免。铁心结构采用硅钢片组成，硅钢片通入磁场后，会使硅钢片的尺寸发生变化，或扩大或收缩，产生一定的振动同时影响周围的硅钢片，由于磁场为交变磁场，所以这种振动呈现出周期性，噪声比较稳定、均匀。

1.2铁心结构产生的噪声

铁心结构产生的噪声取决于铁心碟片的气隙，当气隙较集中时，交变电场对碟片产生电场作用力，且电场作用力周期性的反转，是碟片之间相互运动，产生振动噪声，这种噪声可以通过优化铁心结构，减少碟片之间的气隙来降低。

2.变压器噪声的研究

2.1漏磁场的作用而引起的噪声

大型的变压器电流相对较大，漏磁场也会相应地增大。当变压器绕组中所流动的电流与漏磁场发生作用，就会有电磁力在导线上产生。在漏磁场的作用下，绕组此时会有1～20千牛的轴向电动力产生，铁心在这个推动力的作用下，形成由于金属撞击而产生的震动，噪声因此而形成。在变压器绕组的漏磁区域，会有引线穿过，那么，引线也会受到漏磁的影响，随着漏磁场的增大，引线在越来越大的电动力的作用下，会导致震动的噪声频率增高。此外，当有气隙的导磁钢件之间出现漏磁现象的时候，基于漏磁的交变性特点，相应的交变电磁吸力会因此而产生。此时，如果钢件之间处于不可靠的连接状态，就会因金属的撞击而出现噪声。

2.2冷却系统所产生的噪声

大型的电力变压器的冷却方式主要为两种，即风冷和强油风冷。要发挥冷却系统的制冷功能，就要将风扇和油泵都打开，随着风机和油泵电机的转动，就会有空气动力噪声形成。通常情况下，一台变压器要配有两台以上的风冷却器。如果是处于正常的符合条件下，SF-PZ11-180000/220变压器处于常规运行环境中，需要配备风冷却器4台，那么，所产生的空气动力噪声甚至可以超过80dB(A)。相比较于由于漏磁场的作用而引起的噪声，冷却系统的噪声要高出很多。

3.变压器噪声降低的措施

3.1铁心采用多级接缝

当铁心采用多级接缝设计的时候，接缝处的磁通会出于相对均匀的分布状态，降低气隙中的磁密，会使接缝处所产生的噪声弱化。同时，在降低了振幅的同时，还会使励磁的电流和容量相对降低，噪声功率也会相应地降低。

3.2避开铁心的自振频带

为了降低噪音频率，正在设计的过程中，就要将铁心的自振频率考虑在内。为了避开由于铁心的自振而产生的噪音，可以对于窗口尺寸进行调整。额定频率为50赫兹的变压器，需要避开的自振频率带分别为：75～125赫兹，175～225赫兹，245～325赫兹，375～425赫兹。这些共振频带如果被有效避开了，就不会在铁心处有共振产生。

4.变压器噪声的消声措施

4.1运用噪声发生器

将噪声发生器放置在变压器的1米范围内。由于噪声发生器所发出的声音会转变变压器的噪声信号，使其以电信号的形式传输出来，因此而实现了噪声相互抵消的作用。为了使变压器的噪声在噪声发生器破坏性的干扰下而消失，需要两种噪声在振幅相等的条件下实现。那么，这种噪声控制系统就要安装声音调节器、传感器以及电子控制器，以使噪声的振幅具有可调性。这一装置在邮箱的任何部位都可以安装。当数字信号通过控制器专门的声音设计以及振动调节器而出现的时候，变压器邮箱所产生的噪声就会在振动调节器的作用下停止。

4.2运用缓冲装置

选择合适的防振胶垫放置在磁屏蔽和箱壁之间，并在铁心垫脚处也垫上防振胶垫。当有铁心振动或者磁屏蔽振动出现的时候，传递到油箱时，可将原有连接方式由刚性转为弹性，振动被削弱的同时，共振就会消失。当刚性接触的时候，就会有金属撞击而导致噪声产生，将绝缘层压木放置在螺杆与受力部件之间，可以防治噪声产生。

结束语

结合上文可知，我国电力系统对人们的生活以及国家的发展都有非常积极的影响，因为电力系统的使用方便了人们的生活，并且对我国的各项生产以及其它企业的发展有很大程度的促进作用，并且也对我国的发展提供了支持的作用，但是大型电力变压器噪声也给人们生活带来了一定的影响，所以降低大型电力变压器的噪音已经变成电力系统的一个重要的研究课题，上文已经对大型电力系统变压器噪声的产生原因以及对噪声的预防及解决措施进行了分析以及讨论，希望能够给大型电力变压器噪声的解决提供有力的方法，促进电力系统质量的提升。