油浸式電力變壓器降噪措施

王麗華 保定保菱變壓器有限公司

近年來，我國城市化發(fā)展速度加快，城市規(guī)模增加導(dǎo)致城市人口迅速增長，城市用電量和用電密度成倍增長，給城市供電體系造成了非常巨大的壓力。為了解決城市供電問題，城市變電所被建設(shè)在居民區(qū)和商業(yè)區(qū)中，以保障城市的正常用電。但是，變壓器作為電壓調(diào)節(jié)的主要設(shè)施，在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量的噪音，不僅污染環(huán)境，同時(shí)會(huì)對人們的身體健康和生活環(huán)境造成不良影響。為此，解決變壓器噪音問題成為了電力工作者重點(diǎn)關(guān)注和研究的問題。

當(dāng)前，國內(nèi)針對變壓器噪音問題進(jìn)行了大量的研究，制定了許多噪音治理方案，例如對鐵芯工藝進(jìn)行改進(jìn)、繞組壓緊力的分配等。但是通過控制變壓器噪音來源進(jìn)行降噪效果有限，而且成本較高，甚至?xí)绊懽儔浩鞯恼Ｊ褂?。需要采取多種降噪措施結(jié)合進(jìn)行變壓器噪音的控制，達(dá)到降低變壓器噪音的目的。

一、油浸式變壓器噪音來源分析

油浸式變壓器是配電網(wǎng)中應(yīng)用最多的變壓器類型，其噪音的主要來源包括兩個(gè)方面，一是變壓器自身運(yùn)行過程中振動(dòng)產(chǎn)生的噪音。二是變壓器冷卻系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的噪音。變壓器本體噪音產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋?.變壓器內(nèi)部硅鋼片在磁致伸縮下振動(dòng)產(chǎn)生的噪音；2.變壓器內(nèi)部硅鋼片接縫和疊片之間由于漏磁產(chǎn)生的吸引力影響造成鐵芯振動(dòng)；3.變壓器內(nèi)部繞組負(fù)載電流通過產(chǎn)生的漏磁造成變壓器線圈和油箱壁發(fā)生振動(dòng)，產(chǎn)生噪音[1]。變壓器冷卻系統(tǒng)噪音產(chǎn)生的原因是由于冷卻系統(tǒng)油泵和風(fēng)扇運(yùn)行產(chǎn)生的噪音。在冷卻系統(tǒng)運(yùn)行過程中，油泵會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)噪音，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)與空氣摩擦產(chǎn)生噪音。上述噪音綜合在一起形成了變壓器的噪音污染，所以在進(jìn)行變壓器早期防治上，需要從這些方面入手，進(jìn)行有效降噪。

二、變壓器降噪思路的分析

當(dāng)前，國內(nèi)外對變壓器降噪問題進(jìn)行了深入的研究，通過對中外資料的分析總結(jié)，變壓器的降噪主要分為三個(gè)方面。其一，對變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良。其二，對變壓器外部結(jié)構(gòu)采取降噪措施。其三，通過設(shè)置隔音設(shè)施阻斷噪音傳播。根據(jù)這些思路，我國在變壓器降噪方面，針對變壓器鐵芯工藝進(jìn)行了研究和優(yōu)化，取得了一定的成效，但是成本較高，需要投入大量的資源。而且隨著變壓器使用時(shí)間的推移，變壓器噪音會(huì)逐漸增加?？傊?，在變壓器降噪方面，單一的控制措施產(chǎn)生的效果并不理想，為了能夠更好的提高變壓器降噪水平，需要綜合進(jìn)行變壓器噪音的處理，內(nèi)部結(jié)構(gòu)降噪、外部結(jié)構(gòu)降噪和噪音隔離多種措施結(jié)合使用，提高變壓器降噪效果，解決噪音污染問題[2]。

三、變壓器降噪措施

通過上文的分析可以發(fā)現(xiàn)，變壓器噪音產(chǎn)生的主要部位在于其內(nèi)部硅鋼片、線圈、鐵芯在磁場和電場作用下發(fā)生的振動(dòng)，變壓器冷卻系統(tǒng)運(yùn)行噪音。所以變壓器的噪音處理可以分為兩個(gè)部分進(jìn)行改良，降低噪音的產(chǎn)生。同時(shí)采用有效的變壓器隔音降噪措施，進(jìn)一步降低噪音的傳播，實(shí)現(xiàn)對變壓器噪音的有效控制，具體內(nèi)容如下。

（一）變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改進(jìn)降噪

變壓器內(nèi)部降噪措施主要分為三個(gè)方面的改良：其一，使用高性能的硅鋼片，利用硅鋼片的高導(dǎo)磁性能來降低鐵芯的磁通密度，從而降低噪音。其二，改進(jìn)變壓器鐵芯的制作工藝，從而優(yōu)化鐵芯性能，降低噪音產(chǎn)生。其三，將變壓器內(nèi)部振動(dòng)產(chǎn)生的噪音隔離，避免其傳播達(dá)到降噪的目的。在具體的實(shí)施過程中，首先針對硅鋼片進(jìn)行改良，使用高導(dǎo)磁硅鋼片，使鐵芯的磁通密度下降，通過資料分析每降低0.1T 磁通密度，可以降低噪音2-3dB 左右，能夠?qū)崿F(xiàn)噪音的降低[3]。鐵芯制作工藝改良上，主要針對鐵芯在漏磁作用下產(chǎn)生的震動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化，通過降低振動(dòng)來避免噪音的產(chǎn)生。在內(nèi)部噪音的隔離上，可以采用隔振橡膠墊，將變壓器內(nèi)部振動(dòng)隔離開，避免其傳播擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)噪音的控制。

（二）變壓器外部結(jié)構(gòu)的改進(jìn)降噪

外部改進(jìn)主要針對變壓器冷卻系統(tǒng)進(jìn)行降噪處理。冷卻系統(tǒng)的噪音來源包括變壓器風(fēng)扇運(yùn)行和油泵。油泵運(yùn)行噪音主要通過油泵帶動(dòng)油箱振動(dòng)產(chǎn)生，所以在噪音控制上可以通過對油箱壁加厚來控制振動(dòng)，降低噪音。并且在油箱與基礎(chǔ)之間設(shè)置減震緩沖裝置，降低油箱振動(dòng)與基礎(chǔ)撞擊產(chǎn)生的噪音[4]。針對風(fēng)扇運(yùn)行產(chǎn)生的噪音，可以通過改變變壓器冷卻形式，由風(fēng)冷散熱變?yōu)樽岳鋮s散熱，徹底消除風(fēng)扇噪音。

（三）變壓器器隔音降噪措施應(yīng)用

隔音降噪措施的應(yīng)用主要通過隔音設(shè)施來包裹住變壓器，使其噪音隔離在一定的范圍內(nèi)。常用的隔音措施包括隔音墻、隔音室等。通過在變壓器外部建立專門的隔音空間，在墻體上采取相應(yīng)的隔音降噪措施，將變壓器產(chǎn)生的噪音隔離在一定區(qū)域內(nèi)，使其不能對周圍的環(huán)境造成影響。

四、結(jié)束語

綜上所述，油浸式變壓器噪音產(chǎn)生原因?yàn)閮?nèi)部噪音和冷卻系統(tǒng)噪音。在噪音處理上，可以通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)改進(jìn)、冷卻系統(tǒng)改進(jìn)和噪音隔離等措施進(jìn)行降噪，通過全面進(jìn)行噪音的防護(hù)和消除，來提高噪音污染的治理效果，改善變壓器周邊環(huán)境。