变压器本体噪音及其控制措施浅析

(特变电工沈阳变压器集团有限公司 辽宁 沈阳 110144)

随着人们环保意识的提高，近年来城市的扩建以及城区电网的改造，一些变电站有时要建在居民区附近。变压器连续运行所发出的噪音对人们的正常生活和工作造成影响，夜间的影响尤为重要。因此，变压器的噪音问题日益显现出来。变压器噪音不但污染环境、严重危害人体健康，而且影响设备的正常运行和使用寿命。因此变压器的噪音与变压器电器性能和机械性能一样，都是变压器极为重要的技术参数。加强变压器噪音控制技术、产品所用材料的研究和开发以及加强制造工艺过程的控制，可以使变压器噪音得到有效控制。

一、铁心部分噪音产生的主要原因及降噪措施

1.硅钢片的磁致伸缩是引起铁心振动的主要原因，铁心振动强弱是变压器噪音大小的主要因素，高导磁优质硅钢片提高了结晶方位的完整度，硅钢片的特殊涂层增加其抗张力，从而降低了硅钢片的磁致伸缩。因此，在相同磁密下，优质高精粒取向硅钢片磁致伸缩比一般硅钢片要小，产生的振动也相应减小，噪音可降低2～4dB。

2.铁心磁通密度大噪音也大，降低铁心磁通密度也使变压器噪音有不同程度的降低。

3.磁通畸变影响着铁心整体机械强度，目前广泛采用的全斜交错接缝铁心，保证了心柱和铁轭搭接，减小了磁通畸变，从而加强了铁心整体机械强度。实践证明，当磁密为1.7T时，采用全斜交错接缝可降低噪音3～5dB。

4.)变压器心柱产生的噪音可通过线圈和围屏得到有效衰减，这样本体噪音大部分来源于铁轭的振动，因此增大铁轭面积以减小铁轭中的磁通密度来减小铁轭的振动，从而达到降低噪音的目的。

5.铁心片间加胶片、垫脚与油箱底之间加减震胶垫，铁心片间的胶片可以减小心柱和铁轭的振动，垫脚与油箱底之间的胶垫使得器身与箱底之间的刚性接触变为弹性接触，从而阻断部分振动的传递，减小噪音的产生。

6.铁心采用多级接缝，实践证明，多级接缝铁心比二级接缝铁心空载噪音小很多，可使噪音降低3～5kB。目前，我公司交流产品采用五级接缝铁心，在很大程度上改善了产品的噪音水平。

7.在铁心端面涂环氧胶或聚酯胶，可增加铁心表面张力约束，起到减少磁致伸缩量，从而达到降低噪音的目的。

二、油箱部分噪音产生的主要原因及降噪音措施

铁心磁致伸缩所引起的铁心振动通过两条途径传递给油箱，一条是固体传递路径，铁心的振动通过垫脚传至油箱；第二条是液体传递路径，铁心的振动通过绝缘油传至油箱，从而使箱壁振动而产生本体噪音。减小箱壁振动所采取的措施有：

1.增加油箱壁强度，减小箱壁振幅。同时要采用合理的焊接工艺，减小箱壁焊接变形，减少制作过程的残余应力，提高油箱壁强度，从而降低由箱壁振动所产生的噪音。

2.在油箱底部与基础间设置减震器，使箱底与基础间的刚性接触变为弹性接触，以达到降低噪音的目的。

3.在油箱加强铁中灌沙子，减小油箱壁的振动，以达到降低变压器本体噪音的目的。

三、我们公司对噪音超标产品采取的措施

近期，我们公司有一台三线圈有载自冷24MVA/220KV变压器出现噪音不合格现象，技术协议要求较高，要求产品噪音为65dB,而产品实际噪音为71dB。鉴于此，我们对其做出了具体分析，在此台产品中，根据以上提到的几种降噪音措施，我们除了以下几点掉以轻心外，其余措施都已采用(其中箱底与基础间设置减震器在现场需要时添加)。首先，对于硅钢片材质的选取，我们按照协议要求采用了韩国的27PHD090硅钢片，但韩国硅钢片对降低变压器噪音效果不是很理想；其次，我们计算的磁通密度为1.751T；再次，铁心轭截面所占心柱截面百分比相对较小；最后，我们的制造工艺过程可能存在一定的疏漏。

根据以上分析，我们对本台产品及时做出了改进方案，首先，采用日本磁致伸缩小的高导磁硅钢片27ZH100来代替韩国的27PHD090硅钢片；其次，在原有铁心直径基础上加大其填充率，既增大铁心有效截面积，尽可能的降低铁心磁通密度，使铁心磁密由原来的1.751T降低到1.732T；再次，增加铁心轭截面有效截面积，进一步降低铁轭中的磁通密度，减小铁轭振动；最后，严格管控生产及工艺过程的每一个环节，保证铁心整体夹紧力均匀、适度，工装工具使用正确，防止和减少硅钢片在加工、生产过程中受到的机械撞击，否则会使硅钢片的磁致伸缩加大，从而增加铁心噪音；在铁心整体起立过程严格操作，防止产生松动；粘带绑扎紧实、均匀，控制粘带绑扎后铁心外限尺寸不超差；剪片毛刺严格控制在0.0015mm以内；所有片不管浪距多大浪波一律控制在2mm以内，以此来保证铁心厚度均匀，从而更容易满足绑扎紧实、均匀。除此之外，我们还采取了一种前面没有提到的降噪音措施，就是在铁心装配完成后，上部端面两端尖角处加包减震绝缘胶垫。放置时用收缩带通过胶垫绑扎孔将其固定好。此方法类似前面提到的在铁心端面上涂环氧胶或聚酯胶的方法。

通过以上几方面的进一步改进，加之生产制造过程的严格管控，仔细落实具体生产的工艺过程，此台产品已通过全部试验项目，其噪音为64dB,优于用户要求，从而得到了用户的认可。

结束语

对于变压器本体噪音，一方面可通过减小铁心振动和降低噪音发散能力来控制，另一方面，可通过减振及隔声等措施，使噪音在传播途径中得以衰减。以保证变压器长期安全稳定运行，更好地为用户服务，满足用户需求。