降低KBSG—R矿用隔爆型千式变压器噪声的措施

2013-08-15丁如玲

山东工业技术 2013年15期

丁如玲

(黑龙江龙煤矿业股份有限公司七台河分公司电力部，黑龙江七台河154600)

0 前言

变压器的噪声与其电气性能和机械性能一样，都是变压器极为重要的技术参数。 KBSG—R 矿用隔爆型干式变压器虽然在井下综采工作面放置，但变压器连续运行所发出的噪声对矿工的工作及健康.将造成很大影响，而且也影响设备的正常运行和使用寿命，因此，对变压器的噪声问题进行深入的研究，并提出各种降噪措施有效地降低变压器的噪声有重要的意义。

1 变压器噪声主要来源

变压器噪声主要来源有2 个。一是，变压器本体噪声。它主要是由变压器铁心、绕组和油箱(包括磁屏蔽等)振动产生的噪声，任何变压器都存在这种噪声。二是，变压器冷却装置的噪声。它主要是由变压器冷却风扇、潜油泵、水冷却器引起的噪声，KBSG—R 矿用隔爆型干式变压器没有采用强迫冷却装置，不存在这种噪声[1]。

2 变压器本体噪声

2.1 变压器铁心产生振动主要是磁致伸缩和硅钢片的平面振动

磁致伸缩引起铁心振动而产生噪声。所谓磁致伸缩就是铁心励磁时，沿磁力线方向硅钢片的尺寸要增加，而垂直于磁力线方向硅钢片的尺寸要缩小。

这种尺寸的变化称为磁致伸缩。磁致伸缩使得铁心随着励磁频率的变化而周期性地振动。硅钢片的平面振动。由硅钢片之间的电磁吸引力产生，主要是出现在铁心边缘和铁轭的接缝之间。

2.2 当绕组中有负载电流通过时，负载电流产生的漏磁引起绕组、油箱壁(包括磁屏蔽等)的振动

由于R 型铁心卷绕式变压器铁心基本上没有接缝，只有内区与内区、内区与外区的整合，再加上心柱和内外区铁轭都用环氧玻璃丝粘带绑扎，因此，电磁吸引力引起的铁心振动比由硅钢片磁致伸缩引起的铁心振动要小得多，可以忽略不计。 R 型铁心卷绕干式变压器的额定工作磁密通常取1.65T 以下，国内外的研究和试验均证明，在这样的磁密范围内，负载电流产生的漏磁引起的绕组、油箱壁(包括磁屏蔽等)的振动与硅钢片的磁致伸缩引起的铁心振动相比要小得多，也可以忽略不计。这就是说，R 型铁心卷绕干式变压器的本体振动主要来源于磁致伸缩引起的铁心的振动。铁心的磁致伸缩振动通过铁心垫脚和绝缘介质这两条路径传递给油箱壁，使箱壁(包括磁屏蔽等)振动而产生本体噪声，并以声波的形式均匀地向四周发射。

3 降低变压器噪声的方法

3.1 降低变压器本体噪声的措施

3.1.1 采用磁致伸缩小的硅钢片

磁致伸缩小的硅钢片在同一工作磁通密度下，与一般晶粒取向的普通硅钢片相比，可降低噪声3dB(A)-4dB(A)。

3.1.2 设计参数和制造工艺对噪声有较大的影响

干式变压器噪声主要起源于铁心，设计时所取铁心直径及磁通密度的大小对变乓器噪声有直接的影响。由试验数据所得出的关系曲线可以看出，噪声与铁心尺寸及磁通密度都是成正比例的。一般情况下，磁通密度降低0.1T，变压器噪声可降低2dB(A)-3dB(A)。所以，设计时应尽量减小磁通密度。干式变压器磁通密度一般取1.6T 左右。另外，铁心制造工艺对噪声也有较大影响。如果硅钢片毛刺增大，变压器噪声就会有明显增加。

3.1.3 绕制铁心过程中要注意工装中心重合和硅钢片受压力均匀R型铁心卷绕干式变压器铁心在绕制过程中要注意三心合一，即送料机定位中心、卷绕机中心、压片滚长度位置中心必须重合。三心不重合会造成如下现象：①一面紧，一面疏；②疏边会产生邹摺波浪；③铁心端面非圆型和规则的椭圆型。这几种情况对变压器的电气性能和噪声都有较大影响[4]。

3.1.4 内区与内区之间的紧固

R 型铁心卷绕干式变压器铁心在绕制过程中两个内区单独绕制，在绕制外区时一定要把2 个内区贴紧，下面是1000kVA 试验数据，说明了松紧程度对噪声的影响较大，相差3dB(A)～5dB(A)。根据位置测试的试验数据(器身装配后测定)

3.2 在器身下或箱壳底加装减震装置

铁心中产生的噪声大部分是通过介质传递到箱壳上，再由箱壳辐射出去；另一部分则是通过箱壳与基础传出去的。如果在器身与箱壳之间或箱壳与基础之间用弹性联接代替刚性联接，就能使噪声通过减震器逐渐衰减。装在器身内部的减震器可以用高温硬橡胶垫。装在箱壳外面的减震，可用弹簧结构”。为了避免共振，必须使弹簧的固有频率大大低于铁心的磁致伸缩振动的固有频率(100Hz)。此法可降低噪声2dB(A)～3dB(A)。