户内配电变压器低频噪声综合治理技术

胡胜，李铁楠，周冠东，吴晓文，彭晓凤(.国网湖南省电力公司电力科学研究院，湖南长沙40007；.国网湖南省电力公司，湖南长沙40004；.国网湖南省电力公司娄底供电分公司，湖南娄底47000)

户内配电变压器低频噪声综合治理技术

胡胜1，李铁楠1，周冠东2，吴晓文1，彭晓凤3
(1.国网湖南省电力公司电力科学研究院，湖南长沙410007；2.国网湖南省电力公司，湖南长沙410004；3.国网湖南省电力公司娄底供电分公司，湖南娄底417000)

本文针对某小区配电变压器低频噪声超标问题，根据低频噪声传播特性，提出了低噪声配电变压器更换、加装减振器、优化变压器防护罩设计等多方面噪声治理措施。现场应用结果表明综合治理措施取得了良好效果，居民房间中的A声级和倍频带声压级均可达到噪声排放限值要求。

配电变压器；低频；结构噪声；治理

随着城市人口密度与用电规模的逐渐增大，配电变压器距离居民住宅越来越近。甚至还有大量配电变压器由于空间限制，不得不设置于住宅楼内。如果户内式配电变压器的设计方案不合理或设备噪声值偏大，易引起居民住宅中低频噪声超标〔1－3〕。传统的隔声、吸声等噪声治理方法成本较高，对低频结构噪声的降噪效果并不理想，因此需针对配电变压器噪声与振动特性开发出新的控制技术〔4－6〕。

1 现场监测结果

某小区3号公变位于负一楼，容量为800 kVA的干式变压器。居民房间中噪声监测布点见图1，A声压级结果见表1，噪声倍频带声压级见图2—3。监测结果表明，3号公变楼上居民房间的昼夜间噪声A声压级均小于文献〔7〕中1类噪声排放限值要求，但居民房间中主卧、次卧、客厅和饭厅的噪声倍频带声压级均超过文献〔7〕中1类噪声排放限值要求。

图1 某小区公变噪声监测布点

表1 居民房间噪声环境测试结果dB(A)

图2 主卧和次卧噪声倍频带声压级

图3 客厅和饭厅噪声倍频带声压级

2 噪声超标原因分析

1)该小区现有的变压器噪声较大，是引起噪声超标的主要原因。变压器噪声测试结果见表2。变压器噪声是由电力变压器本体(铁芯、绕组)的振动及冷却装置(冷却风扇、油泵)的振动所引起的〔8〕。本体振动的主要来源有:硅钢片的磁致伸缩所引起的铁芯周期性振动；硅钢片接缝处和叠片之间因漏磁而产生的电磁吸引力所引起的铁芯振动；绕组中负载电流产生的绕组匝间电动力所引起的振动；漏磁所引起的油箱壁振动。其中铁芯硅钢片磁致伸缩引起的振动是最主要的来源。变压器电磁噪声的基频为供电频率的2倍，如50 Hz电力变压器，则其电磁噪声的基频为100 Hz。除基频外，还有高次谐波的噪声成分，体积较大的变压器，其最响的谐波频率较低，而体积较小的变压器，其最响的谐波频率较高。

表2 3号公变噪声测试结果dB(A)

2)该小区3号公变设置在负一层，配电变压器噪声与振动会通过梁柱、墙体等固体介质传播至居民房间，固体传播过程经过3个阶段:振动源(声源)、固体传振(声)介质、固体表面激发空气产生再生噪声。配电变压器噪声与振动通过地面传递到梁和墙壁，在居民房间形成再生噪声，从而引起居民房间结构噪声超标〔9〕。

3)变压器防护罩隔声效果差。由于现有变压器防护罩散热口在顶部，且为网状结构，变压器的噪声通过顶部直接传播到楼板上，从而对楼上住户产生一定的影响。

3 降噪方案

1)3号公变的更换

从噪声源本体来降低噪声与振动是最有效的手段之一，从测试结果分析该小区现有的变压器噪声较大，是引起噪声超标的主要原因。因此有必要对变压器进行更换。新更换的变压器采用新型的感应滤波变压器，能有效抑制谐波对变压器噪声的影响。新型变压器的出厂噪声测试结果见表3，测试结果表明该变压器的噪声明显优于同类型干式变压器。

2)变压器隔振装置

为了进一步降低通过墙壁和梁柱传递到住户家中的结构噪声，为变压器设置隔振装置。变压器隔振装置主要由减振器、横担、吊杆三部分组成，如图4所示。变压器的槽钢与吊杆焊接，吊杆铆接在由减振器支撑的横担上。根据800 kV变压器的重量，设计减振器的个数为8个。同时将高低压电缆与配电变压器的连接改为软铜排，避免振动通过电缆传播。

表3 新型变压器出厂噪声测试结果dB

图4 小区公变隔振装置示意图

3)优化变压器防护罩设计

将变压器防护罩改为底部进风和侧面出风，有效避免配电变压器噪声对楼板的直接传播。

4 治理效果

治理后的居民房间环境噪声测试结果如表4所示，主卧和客厅的噪声倍频带声压级结果分别见图5－6。由测量结果分析可知，采取上述治理措施后，该小区3号公变楼上住户家中的A声级和倍频带声压级均可达到文献〔7〕1类声噪声排放限值要求。

表4 治理后居民房间噪声环境测试dB(A)

图5 治理后主卧噪声倍频带声压级

图6 治理后客厅噪声倍频带声压级

5 结论

针对某小区配电变压器低频噪声超标现象，根据低频噪声传播特性，提出了低噪声配电变压器更换、加装减振器、优化变压器防护罩设计等多方面噪声治理措施，取得了良好的降噪效果，为今后配电变压器低频结构噪声控制提供了参考。

〔1〕张琛，石磊，赵宇彤，等.城市配电室噪声与振动控制分析〔J〕.环境工程学报，2016，10(2):971-975.

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The Com prehensive Treatment Technology for Low-Frequency Noise of Indoor Distribution Transformer

HU Sheng1，LITienan1，ZHOU Guandong2，WU Xiaowen1，PENG Xiaofeng3
(1.State Grid Hunan Electric Power Corporation Research Institute，Changsha 410007，China；2.State Grid Hunan Electric Power Corporation，Changsha 410004，China；3.State Grid Hunan Electric Power Corporation Loudi Power Supply Company，Loudi417000，China)

With the economic and social development，more and more attentions have been paid to the low-frequency noise caused by indoor distribution transformers.In order to solve the problem that the low-frequency noise of an indoor distribution transformer，the comprehensive control measures had been put forward based on the propagation characteristic of the low frequency noise，including changing low noise distribution transformer，equippingwith shock absorber，optimizing the design of the transformer shield.Field application results showed that the A-weighted sound pressure level and that in octave bands of the residents′home can meet the demands of noise emission limits，which means that the control measures have achieved good effects.

distribution transformer；low-frequency；structural noise；control

TB53

B

1008-0198(2017)03-0036-03

10.3969/j.issn.1008-0198.2017.03.010

国网湖南省电力公司科技项目(5216A5140021)

2016-07-07 改回日期:2016-12-17

胡胜(1979)，博士，高级工程师，从事电力设施噪声与振动控制技术研究。