配电房干式变压器噪声分析及减振降噪处理

摘 要：大部分高层建筑的配电房置于地下室，其内部的干式变压器噪声会严重影响建筑用户的正常生活。基于此，以配电房干式变压器噪声为研究对象，分析其形成原因、造成的危害，并以某高层住宅楼为例，提出了减振降噪处理方案，为干式变压器噪声的防控提供参考。

关键词：配电房;干式变压器;噪声;振动

0 引言

配电房干式变压器产生的噪声为低频噪声，影响居民的身心健康，且低频噪声能穿透建筑墙壁或框架，单纯通过关闭门窗等措施难以控制低频噪声的传播。由此可见，对配电房干式变压器噪声的形成原因、造成的危害与减振降噪处理进行分析显得尤为重要。

1 配电房干式变压器噪声的形成

（1）变压器外壳振动。在变压器运行期间，外壳、风机、母线桥架、叠片等部件易出现振动现象。其中，外壳与风机的噪声由机械振动引起;母线流经较大数值的电流时，产生的漏磁场会引发母线振动，带动母线桥架的振动，出现噪声;变压器相邻叠片及硅钢片的接缝部位会出现漏磁现象，引发共振，导致噪声的出现。

（2）变压器安装不当。在配电房干式变压器安装过程中，安装人员需保障变压器平稳。但部分安装人员并不具备此意识，导致变压器安装不当，在运行期间出现振动现象，引发噪声。

（3）变压器线圈振动。在变压器线圈流经负载电流时，会出现漏磁现象，导致线圈振动，引发噪声。

（4）铁芯励磁现象。在城市配电网中，干式变压器的10 kV电压较高，会使变压器铁芯处于高磁密状态，出现励磁现象，产生较大的噪声，且音调较为尖锐[1]。

2 配电房干式变压器噪声的危害

在城市化建设进程加快的背景下，城市建筑朝着高层方向发展，高层建筑大多将配电房置于地下室，与居民住宅距离较近。虽然配电房干式变压器产生的噪声不会导致居民出现生命危险，但仍会危害人体健康。配电房干式变压器产生的噪声为低频噪声，具有声波长、衰减缓慢、受障碍影响薄弱等特点。居民在初期接收到低频噪声时，会使人感到心烦气躁，暴躁易怒，情绪与血压的变化较大。长此以往会导致居民出现记忆力下降、全身乏力、神经衰弱、失眠多梦等症状，引发神经系统病症。同时，由于低频噪声难以通过关闭门窗的方式降低，极易被居民接收，降低居民对低频噪声的容忍度，使居民患上相关病症[2]。

针对配电房干式变压器噪声的不利影响，相关单位在开展配电网建设工作时，需严格落实《住宅设计规范》《民用建筑隔声设计规范》《城市区域环境噪声标准》等政策法规，将噪声控制在标准范围内。但受建筑工程成本与施工单位专业素养等因素的影响，部分高层建筑的配电房不能满足上述标准规范的要求，产生的低频噪声较大，严重影响了居民的正常生活，为此物业公司需做好减振降噪处理工作，将配电房干式变压器的噪声控制在标准范围内。

3 配电房干式变压器的减振降噪处理

3.1    配电房干式變压器的减振降噪处理措施

基于配电房干式变压器噪声的形成原因，相关单位可从内部与外部入手，优化干式变压器内部结构与外部环境，控制低频噪声的出现，保障周边居民的健康。

在内部结构优化中，安装人员可优化变压器器件、安装减振设备，具体措施如下：（1）选择质量较高的变压器硅钢片与铁芯，降低变压器器件的漏磁密度，避免振动现象的出现，减少噪声的产生;（2）优化铁芯共振结构，对铁芯夹件部位采取加固措施，安装限位装置，强化其夹紧力，避免其出现共振现象，控制低频噪声的出现;（3）在变压器内部配置减振系统，通常将减振设备配置于变压器底座与配电房地面连接部位，消除变压器的振动，从而减弱低频噪声;（4）选择性能优异的风机系统，在开展变压器结构配置工作时，尽量选择自冷式风机，这类风机性能优异，产生的噪声较小，也可在变压器风机的槽钢部位配置减振设备，减少风机振动，控制噪声;（5）合理配置风机开关，确保变压器在高负荷工况下保持正常运行状态，减少风机长期运行产生的噪声。

在外部环境优化中，相关单位可采取如下措施：（1）在变压器外壳安装降噪板，将单一的干式变压器外壳拓展为金属面板、多孔材料层及环氧玻璃布板的多层结构，消除变压器振动，实现控制噪声的目的;（2）在配电房内设置吸声装置，例如，在配电房设计与施工中，可借鉴电影院墙面的设计效果，对墙面进行凹凸拉毛处理，提升墙面吸音效果，消除变压器振动产生的低频噪声，还可将传统的百叶窗更换为双层玻璃，提升消音效果;（3）消音隔离处理，有条件的建筑可在配电房附近栽种植物，减轻干式变压器产生的噪声。

3.2    配电房干式变压器的减振降噪处理实例

为验证上述配电房干式变压器减振降噪处理措施的应用效果，本文以某高层住宅楼为研究对象，该建筑的地下室为配电房，共安装了4台干式变压器。在夜间，干式变压器产生的低频噪声较为显著，影响用户的正常休息与生活。在物业公司收到建筑用户的投诉后，立即邀请电力部门的工作人员上门检测，检测结果显示，低频噪声达69～100 dB。经过分析，发现该建筑的配电房设计不合理，变压器安装不当，且未配置吸收噪声的设备。针对该问题，电力部门工作人员提出了完善的减振降噪处理方案，用以处理噪声问题。

3.2.1    减振降噪处理措施与实施效果

物业公司根据减振降噪处理方案，采取了如下措施：（1）将配电房大门改为防火隔声门，将配电房窗户改变为隔音保温双层玻璃;（2）在变压器柜的四个底座位置，配置低频阻尼减振设备。由于变压器动力设备存在较大的干扰，安装人员在配置低频阻尼减振设备时，调节系统重心，将减振设备的底座置于固定地基中，用螺栓进行连接;（3）在变压器和母排的连接位置，安装软连接铜排，降低母线桥架的振动;（4）在配电房墙面与天花板位置，铺设一层矿棉吸音防火板，提升配电房的隔音效果与防火性能。

在实施上述减振降噪处理措施后，高层住宅的低频噪声降低到30～34 dB，处于居民可承受范围，实现了有效的噪声控制。同时，在实践过程中，上述减振降噪处理方案的施工效率较高，可减少建筑的停电时间，且低频阻尼减振设备的性能优异，无需维修，值得推广应用。

3.2.2    低频阻尼减振设备分析

在上述减振降噪处理措施中，低频阻尼减振设备的应用是实现减振降噪的关键。

（1）低频阻尼减振设备的弹簧结构采用低频率值设计方式，整体性能优异，可有效降低变压器的振动。

（2）低频阻尼减振设备的顶部与底部，分别配置了防滑耐磨橡胶垫，可强化减振效果，且底部的四角配置固定螺栓，可保障低频阻尼设备与变压器、配电房地面的紧密连接，保障减振效果的同时，提升运行安全性。

（3）在应用低频阻尼减振设备时，在其与变压器、配电房接触的位置，铺设一层丁腈橡胶制作的SD型专用隔振垫，可降低系统的固有频率，提升低频阻尼减振设备的隔振效果，控制噪声的产生。

4 结语

综上所述，配电房干式变压器产生的噪声对周边居民的健康造成较大损害，相关单位需明确噪声产生的原因，采取有针对性的减振降噪处理措施。经过本文的分析可知，技术人员可通过优化变压器内部结构、应用低频阻尼减振设备，控制噪声的产生;通过配电房门窗结构的优化、消音隔离等措施，提高低频噪声的衰减率，使噪声降低至居民可接受的范围。

[参考文献]

[1] 刘绍良.配电房干式变压器产生带来不良影响的处理方案探究[J].装备维修技术，2019（3）：96.

[2] 周敏佳.浅析10 kV干式变压器配电房防噪问题分析[J].科技创新与应用，2015（20）：197.

收稿日期：2019-11-30

作者简介：李诚理（1984—），男，海南洋浦人，工程师，研究方向：配电网架结构优化、配网自动化。