干式變壓器在運行時(shí)都會(huì )產(chǎn)生噪聲,噪聲是它本身固有的性質(zhì),所以干式變壓器產(chǎn)生噪聲的強度也成了衡量干式變壓器質(zhì)量的指標之一。干式變壓器的生產(chǎn)廠(chǎng)商為了控制噪聲的產(chǎn)生采用了各種方法,雖然效果都不十分理想,但是在一定程度上降低了噪聲。
一、干式變壓器噪聲產(chǎn)生的原因
干式變壓器噪聲包括變壓器在正常工作狀態(tài)運行和故障狀態(tài)運行時(shí)產(chǎn)生的噪音。但這兩方面產(chǎn)生的原因有很大區別。
1、正常工作狀態(tài)噪音
(1)硅鋼片伸縮引起的噪音
干式變壓器的鐵心為硅鋼片,在交變磁場(chǎng)的作用下,硅鋼片的大小會(huì )發(fā)生相應的伸縮變化。當磁場(chǎng)消失后,變壓器鐵心會(huì )恢復到原來(lái)的大小,總所周知,在交流電壓下磁場(chǎng)的方向會(huì )發(fā)生變化,導致變壓器鐵心在一個(gè)交變周期內發(fā)生兩次的形狀變化。另外又因為,鐵心的振動(dòng)是由鐵磁材料通磁導致硅鋼片伸縮引起的,它的形狀變化呈不規則性,并且每片硅鋼片的形狀大小變化發(fā)生的時(shí)間不同,所以每片硅鋼片的變化必會(huì )影響其它硅鋼片的形狀變化,硅鋼片的不規律變化會(huì )形成噪聲,且這種噪聲包括基頻和高次諧波兩種波形。
(2)磁引起的繞組振動(dòng)噪聲
干式變壓器正常工作時(shí),會(huì )有負載電流通過(guò)繞組線(xiàn)圈,當出現漏磁狀況時(shí)將引起干式變壓器繞組的振動(dòng)產(chǎn)生噪音。這種噪聲的強度和硅鋼片磁致伸縮引起的噪聲相比一般很小,且噪聲一般斷斷續續,較為低沉。
(3)電磁作用引起的鐵心噪聲
由于磁力作用而使干式變壓器鐵心硅鋼片之間產(chǎn)生引力,引發(fā)硅鋼片鐵心的振動(dòng),進(jìn)而產(chǎn)生噪聲。但隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展,鐵芯硅鋼片之間的疊加方式逐漸變?yōu)殡A梯式,這種疊加方式使硅鋼片之間縫隙處的引力減小,引起的噪聲變小。
(4)冷卻裝置引發(fā)的噪聲
干式變壓器長(cháng)時(shí)間運行會(huì )產(chǎn)生較多的熱量,所以一般會(huì )采用冷卻設備對變壓器進(jìn)行強制冷卻,但干式變壓器的冷卻設備在運行的過(guò)程中也會(huì )產(chǎn)生噪聲。冷卻設備的噪聲也是由于運行時(shí)振動(dòng)引起的。首先,干式變壓器的振動(dòng)會(huì )通過(guò)變壓器和冷卻設備的連接處傳遞給冷卻設備。其次,冷卻設備運行頻率較高,冷卻設備自身的振動(dòng)也會(huì )產(chǎn)生噪聲。
2、正常工作引起的噪聲
(1)電網(wǎng)電壓引起干式變壓器噪聲
變壓器的作用是改變傳輸的電壓值,但由于電力系統不穩定會(huì )是電壓在傳輸的過(guò)程中出現大范圍波動(dòng),當電壓值較高時(shí)經(jīng)過(guò)變壓器的磁場(chǎng)密度增大,提高干式變壓器的噪聲。
(2)變壓器三相負載不平衡引發(fā)的噪音
當變壓器三相負載不平衡時(shí),低壓側會(huì )出現零序電流,該電流隨著(zhù)負載不平衡的程度變化。零序電流的存在會(huì )使干式變壓器鐵心處產(chǎn)生零序磁通,改磁通會(huì )改變正常磁通的大小和相位,使得鐵心磁通飽和繼而產(chǎn)生噪聲。
(3)短路引發(fā)的噪音
變壓器鐵心與大地不接觸會(huì )導致放電現象發(fā)生,所以鐵心必須有一點(diǎn)和大地接觸,但是假如由于某種原因導致鐵心多點(diǎn)和大地接觸就會(huì )形成回路,另外鐵心局部短路時(shí)也會(huì )形成回路,回路的形成會(huì )使通過(guò)鐵心的電磁發(fā)生變化繼而引發(fā)噪聲。
二、關(guān)于改善干式變壓器噪聲的幾點(diǎn)措施
干式變壓器在工作狀態(tài)中,產(chǎn)生的噪聲會(huì )對人造成傷害,研究表明長(cháng)期生活在噪聲環(huán)境中的人神經(jīng)系統會(huì )受到一定的傷害。干式變壓器產(chǎn)生的噪聲易使人暴躁,失眠,尤其是高頻噪聲甚至會(huì )影響人的內分泌。所以降低干式變壓器的噪聲是電力系統技術(shù)人員需要解決的問(wèn)題。
1、使用優(yōu)質(zhì)的鐵心材料
在其它條件相同的情況下,選擇質(zhì)量?jì)?yōu)異的高導磁硅鋼片,可以減小鐵心硅鋼片的形狀變化,是降低干式變壓器噪聲的可靠方法之一。制造變壓器鐵心時(shí),硅鋼片可以經(jīng)過(guò)退火處理冷軋等工藝,另外在鐵心外部噴涂環(huán)氧類(lèi)或聚酯類(lèi)有機涂層,也可以降低干式變壓器產(chǎn)生的噪音。值得注意的是在硅鋼片生產(chǎn)過(guò)程中,應防止過(guò)大的撞擊。
2、合理設計干式變壓器參數
鐵心的尺寸大,通過(guò)鐵心的電磁量就會(huì )增加,相應的變壓器噪聲也會(huì )增大;鐵心與低壓繞組間的縫隙也是噪聲產(chǎn)生的原因,生產(chǎn)過(guò)程中可以通過(guò)添加某些絕緣層,將其隔離,也會(huì )降低噪音。改進(jìn)鐵心的設計方式,設計出可以使硅鋼片之間磁通量分布均勻的鐵心,降低硅鋼片之間的引力,繼而減小噪音。
設計干式變壓器的過(guò)程中也要注意變壓器各個(gè)部件之間的配合,在滿(mǎn)足干式變壓器散熱的條件下,盡量使各部件配合緊密,避免因為振動(dòng)引起組件產(chǎn)生噪音。
3、冷卻設備降低噪音的措施
根據冷卻系統產(chǎn)生噪音的原因,我們在選擇冷卻設備時(shí)要購買(mǎi)高質(zhì)量,自身轉動(dòng)噪音小的設備,另外在冷卻設備和變壓器連接處添加彈性膠墊。
4、輔助改善噪音措施
(1)干式變壓器設立單獨的房間,并且在變壓器室內噴涂一些可以吸附聲音的涂料。
(2)在保障供電質(zhì)量的條件下,盡量降低低壓輸出電壓,減小干式變壓器的過(guò)勵磁產(chǎn)生,降低噪音。
(3)建議用戶(hù)安裝減小諧波的裝置。
三、結論
當今社會(huì )人們的衣食住行都離不開(kāi)電力系統,人們在用電的同時(shí),電力系統采用可持續發(fā)展裝置的提議逐漸走進(jìn)人們的視野,干式變壓器因耗能低、安全可靠、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)被大量采用。干式變壓器噪聲一直是困擾電力系統技術(shù)人員的難題,目前人們對生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高,降低噪聲污染是環(huán)境保護的重要部分,綜合考慮各項因素,降低干式變壓器噪音需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的長(cháng)期努力。