电力变压器有源降噪的关键技术研究

简慧然

摘要：伴随着我国经济社会的深入发展，城市化发展质量和水平不断提升，相应的居民健康生活质量要求不断提高，而噪声污染作为居民日常生活中的重要污染源，已经对我国居民的健康生活产生了一定的影响，尤其是电力变压器噪声污染问题，不仅仅会对工作人员产生身体和心理上的健康影响，同时会对相应的周边居民产生一定的危害，如何良好的降低电力变压器噪声污染，已经成为电力行业发展过程中所必须克服的问题。因此，本文在分析了电力变压器降噪技术发展现状的基础上，从电力变压器噪声的产生原因和机理条件入手，对电力变压器有源降噪关键降噪技术进行分析，提出了相应的发展策略，以供参考。

关键词：电力变压器;有源降噪;关键技术研究

一、电力变压器有源降噪技术发展现状

目前来看，我国电力行业的发展已经迈入新阶段，电力行业发展质量和水平需要进一步提升，尤其是噪声污染已经成为电力行业发展过程中不可避免的问题，在电力行业不断发展的背景下，如何降低噪声污染，是社会各界所关注的重点，从实际出发，目前我国电力变压器有源降噪技术的发展依旧处于发展阶段，由于电力行业的发展对于我国经济的发展发挥着着重要的基石作用，难以对其改革或场地搬迁，因此需要对其噪声污染从根本上解决其污染问题，而从实际来看，目前我国电力变压器降噪技术主要集中在有源降噪和无源降噪两个方面，其中有源降噪，主要是指对电力变压器噪声源的抵消，通过对主次级声源进行分割之后，采用相同的频率来进行噪声的消除。但目前相关研究较少，缺乏相应的理论参考，而在实际的企业应用中也缺少相应的有源降噪关键技术。而无源降噪技术，则主要是指对噪声源头的消除。

二、电力变压器噪声产生原因分析

从实际出发，目前我国电力变压器已经成为电力行业发展过程中的重要设施设备，而电力变压器在其运行的过程中会产生一定的噪声，电力变压器的噪声来源主要集中在以下四个方面。首先，电力变压器由于其磁致伸缩效应，会导致变压器铁芯、硅钢片出现震动，而震动则会导致与空气震颤，从而产生一定的噪声。其次，一旦电力变压器内部铁芯、钢硅片和碟片之间存在一定的缝隙，

而这些缝隙会导致电力变压器在运行过程中出现漏磁的问题，从而使得铁芯出现振动产生噪音。随后，在电力变压器运行的过程中，往往会出现电流超负荷的现象，一旦电力变压器电流负载过度，会引起相应的零件运转速度加快，从而使得振动频率上升，导致噪音。最后，在电力变压器当中的风扇和油泵，也是电力变压器噪声来源的主要对象，尤其是一旦电力变压器出现运载过度时，相应的电力变压器中的风扇，其速度转速会上升，很容易导致出现相应的振动噪音。从实际出发，电力变压器在其运行的过程中，不可避免的会出现一定的振动现象，而在振动的过程中，通过相应的绝缘油等其他设备可以将振动传递给冷却装置，从而使得电力变压器的噪声下降，但在震动传递的过程中，由于其他设备零件和绝缘油之间的振动传递会加剧冷却装置的振动频率，容易导致反而出现更大的噪音污染，从而使电力变压器在运行的过程中其噪声更大，对周边居民以及员工产生更大的身体和心理上的健康危害。

三、电力变压器有源降噪技术发展关键技术研究

3.1噪声数据收集技术

对于电力变压器有源降噪技术而言，目前的主要研究方向是通过对电力变压器噪声进行实施的监测和收集数据，同时配合传感器将噪声转化成电信号，然后通过相应的电力变压器噪声处理系统来进行数据处理，驱动降噪器将噪声源所发出的振动通过与其相同的频率，采用相位相反的方式来抵消电力变压器在运行过程中由振动所导致的噪声污染，而其中的噪声数据收集技术，目前主要通过相应的传感器技术来进行监测和收集数据，这一环节的关键是如何对数据的频率进行准确的监测，并通过相应的数据传输层传输至电力变压器噪声处理系统。首先，可以通过相应的感知性传感器，对电力变压器噪声源进行标准区分，对电力变压器所产生的噪声进行划分数值等级，针对不同数值等级进行相应的分类传输，而在传输的过程中需要划定数据标准一致的数据接口，以便在后期电力变压器噪声处理系统当中，能够通过标准化的数据处理，对其进行输出相应的振动频率，从而采用相位相冲原理，抵消其由于振动产生的噪音问题，解决电力变压器由于磁致伸缩效应、漏磁、负载电流过大等原因所出现的振动噪音。

3.2电力变压器噪声处理模型技术

從实际出发，电力变压器的有源降噪技术，必须对电力变压器噪声处理模型进行优化，电力变压器噪音的产生，往往取决于其内部结构而非体积。因此，在有源降噪的背景下，电力变压器的噪声处理模型显得尤为重要，本文采用半球声源模型，该模型在噪声辐射点的计算和数据收集上精度较高，其具体的声压计算公式如下图1所示：

由上图1所示，在式子中ρ0代表着空气的密度，C0是声音在空气中的传播速度，而Q则是生源的强度，在这一公式中采用相位相冲的原理，当声压和初级声源在振动频率出现叠加的情况时，能够实现在电力变压器有源的情况下，尽可能的降低其噪声，尤其是通过监测收集其电力变压器噪声的监测数据之后，结合相应的电力变压器噪声处理系统，将传感器误差参数设置标准化之后，将传出数据传至降噪器元件中，使其与噪声源头振动频率保持频率一致，从而抵消噪声。其具体公式如下图2所示：

在这一公式中，M为误差传感器的投放数量，当M投放数量能够抵消噪声源头的振动频率，则W噪声越小，结合近些年的相关研究发现，有源降噪器与电力变压器声噪声来源之间的距离也是其研究核心，通过调整两者之间的距离，能够有效发挥电力变压器降噪器对声源噪音的抵消。

四、结语

综上，随着我国经济社会的深入发展，我国电力行业发展质量和水平不断提升，电力变压器作为电力行业中的基石，如何在有源的基础上进行电力变压器降噪，对于我国居民日常生活质量的提高有着重要的影响，在电力变压器进行降噪处理的过程中，目前主要需要思考电力变压器降噪器与声源之间的距离问题，以及如何使电力变压器降噪器与其声源保持频率一致，从而抵消声源带来的噪音，这也是这是目前主要的研究方向。

参考文献：

[1]许卫东，王林富，汪进，壮定军，张敬敏，章聪，杨慧敏，黎灿兵.电力变压器噪声分析及控制技术研究综述[J].广东电力，2020，33（08）：86-94.

[2]陈永帅. 电力变压器智能化噪声控制系统研究[D].山东大学，2020.

[3]闫孝姮，查鹏程，刘国强，张超.双通道有源降噪次级声源优化布放的研究[J].高压电器，2020，56（03）：150-155+163.

[4]陈喆.电力变压器噪声分析与有源降噪探讨[J].电声技术，2018，42（09）：37-39.

[5]查鹏程. 变压器噪声的双通道有源降噪系统的研究[D].辽宁工程技术大学，2018.