程林　郭偉+李洪偉

摘 要：隨著人們環(huán)境意識的提高和環(huán)保部門對各類噪聲的限制，特別是近年來由于城市的不斷擴大和城區(qū)電網(wǎng)改造的需求，變壓器噪聲污染對環(huán)境的影響不容忽視。該文對干式變壓器產(chǎn)生噪聲的原因進行分析，并對如何控制噪聲進行探討。

關(guān)鍵詞：干式變壓器 噪聲 原因 控制措施

中圖分類號：TM412 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（a）-0139-01

1 干式變壓器的噪聲及其標準

人們常說的干式變壓器是指通以空氣等氣體作為冷卻介質(zhì)的變壓器，這類變壓器可靠性較高，維修起來也較為簡單，因此普遍運用在現(xiàn)代的大中型電力系統(tǒng)建設(shè)中。

干式變壓器絕緣性較好，能有效防潮，并且方便管理和修復，這都是干式變壓器相比于其他變壓器的優(yōu)勢所在。但與此同時，干式變壓器在運作過程中也會出現(xiàn)較為嚴重的噪聲現(xiàn)象，給人們的正常生活帶來了較多不便。任何干式變壓器在使用過程中都會存在噪聲問題，這不可避免，基于此，干式變壓器在運行時產(chǎn)生的噪聲大小已經(jīng)成為了衡量干式變壓器性能和質(zhì)量的重要指標之一。我國已經(jīng)制定了相關(guān)標準來嚴格限制干式變壓器運行時產(chǎn)生噪聲的范圍，并對干式變壓器的噪聲大小做出了相關(guān)規(guī)定?！吨腥A人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法》第61條規(guī)定，受到環(huán)境噪聲污染危害的單位和個人，有權(quán)要求加害人排除危害；造成損失的，依法賠償損失。

2 干式變壓器噪聲產(chǎn)生的原因

2.1 硅鋼片伸縮引起的噪聲

干式變壓器的鐵心是用硅鋼片制成的，硅鋼片容易受到交變磁場的影響，其大小會隨著磁場的變化發(fā)生相應(yīng)的改變。根據(jù)電學知識我們可以知道，變壓器器身、線圈振動主要有以下幾方面原因：當繞組中有負載電流通過時，負載電流產(chǎn)生漏磁；線圈繞制不緊湊；線圈和鐵心之間固定不牢固；高壓產(chǎn)品的絕緣處理不當，引起噪聲工作回路中含有諧波含量、直流分量；器身間緊固件的剛性接觸；變壓器外部金屬（導磁的）結(jié)構(gòu)件固定不牢固等，導致硅鋼片獨自規(guī)律的振動但是整體產(chǎn)生不規(guī)律的振動，進而產(chǎn)生噪聲。

2.2 漏磁引起的繞組振動噪聲

正常工作時，干式變壓器中的繞組線圈會有電流通過，環(huán)形的線圈會產(chǎn)生不封閉的磁場，當出現(xiàn)漏磁時，會影響干式變壓器硅鋼片的振動而產(chǎn)生噪聲，漏磁現(xiàn)象產(chǎn)生的噪聲一般不是特別明顯。

2.3 電磁作用引起的鐵心噪聲

干式變壓器在運行時產(chǎn)生的磁場將干式變壓器包圍在其中，磁場的強度會在硅鋼片中產(chǎn)生作用力，使鐵心振動產(chǎn)生噪聲。

2.4 冷卻裝置引發(fā)的噪聲

干式變壓器一般運行的時間都比較長，所以一般變壓器都會自帶冷卻裝置，以減緩干式變壓器長時間運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量。當變壓器產(chǎn)生過多的熱量時，冷卻裝置會對其進行強行冷卻，在這一過程中，冷卻裝置的運轉(zhuǎn)也是會發(fā)生噪聲的。再有，冷卻裝置本身的振動會干擾干式變壓器的磁場造成磁場不穩(wěn)定，又會引發(fā)以上三種噪聲。

2.5 電網(wǎng)電壓引起干式變壓器噪聲

變壓器的主要作用是通過裝置內(nèi)部一個回行線路來改變輸出電壓，但通常在實際運行中，由于客觀原因的限制，會出現(xiàn)電力不穩(wěn)定等因素的影響，電壓在傳輸?shù)倪^程中會出現(xiàn)不穩(wěn)定的波動，在高電壓的作用下磁場密度增大，導致硅鋼片振動的幅度增大，噪聲增大。

2.6 變壓器三相負載不平衡引發(fā)的噪聲

干式變壓器產(chǎn)生噪聲還有個原因是出現(xiàn)零序電流。零序電流的出現(xiàn)是因為干式變壓器的三相負載不平衡而呈現(xiàn)非周期性的變化，當某一時刻出現(xiàn)零序電流時，變壓器鐵心處產(chǎn)生零序磁通，而磁通的歸零又會使得鐵心磁通飽和然后產(chǎn)生噪聲。

2.7 短路引發(fā)的噪聲

變壓器出現(xiàn)短路情況是比較危險的，鐵心未與地面接觸導致放電現(xiàn)象發(fā)生。放電的過程中就會產(chǎn)生微弱的噪聲，所以變壓器一定要有一點與大地接觸。另一方面，當變壓器多點和地面接觸時，鐵心局部短路會使鐵心內(nèi)部形成回路，影響磁場，變壓器內(nèi)部繞組間的電阻增大，導致在同等電壓下產(chǎn)生的電流過小，這時干式變壓器同樣會因為磁場紊亂而導致硅鋼片的不規(guī)律振動導致噪聲的出現(xiàn)。

3 干式變壓器噪聲現(xiàn)象的應(yīng)對措施

3.1 使用優(yōu)質(zhì)的鐵心材料

干式變壓器產(chǎn)生噪聲的主要原因是因為鐵心材料硅鋼片的振動，為降低變壓器的噪聲，在設(shè)計時可以選用好的硅鋼片或磁滯伸縮小、噪聲低的優(yōu)質(zhì)高導磁硅鋼片，這種硅鋼片由于受特殊處理不易受到磁場的干擾，可以有效降低因為硅鋼片的不規(guī)則振動而產(chǎn)生的噪聲。

3.2 合理設(shè)計干式變壓器參數(shù)

干式變壓器器產(chǎn)生噪聲的大小一定程度上是跟電磁量的大小相關(guān)聯(lián)的，電磁量大，對鐵心的干擾就大，電磁量小，干擾就小。所以通過改變電磁量的大小也能合理的控制噪聲。鐵心的尺寸越大，通過其本身的電磁量就大，因此合理的設(shè)計干式變壓器參數(shù)也是控制噪聲值得考慮的一種方法。干式變壓器按相數(shù)可分為單相變壓器和三相變壓器，按容量來說我國現(xiàn)在變壓器的額定容量是3kVA，5kVA，10kVA，15kVA，20kVA，25kVA，30kVA，40kVA，50kVA，80kVA，100kVA，125kVA，160kVA，200kVA，250kVA，315kVA，400kVA，500kVA，630kVA，800kVA，1 000kVA，1 250kVA，1 600kVA，2 000kVA，2 500kVA，3 150kVA，4 000kVA，5 000kVA，在實際使用中要根據(jù)實際需要選擇合適相數(shù)合適容量的變壓器。

3.3 冷卻設(shè)備降低噪聲的措施

上述提到，冷卻設(shè)備也能引起噪聲的產(chǎn)生，那么通過對冷卻裝置進行改裝也可以減少噪聲的產(chǎn)生。

3.4 器身結(jié)構(gòu)設(shè)計改善噪聲的措施

產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)設(shè)計時可以采取有效的措施來降低噪聲。

（1） 器身墊塊與線圈間，鐵心與支架間增加硅橡膠等彈性材料，消除結(jié)構(gòu)間的相互影響；

（2）低壓線圈與鐵心、高壓線圈之間分別打入撐板等絕緣件進行撐緊，將低壓線圈與鐵心、高壓線圈固定牢固，減少運行時的振動，進一步降低變壓器噪聲。詳見圖1。

3.5 輔助改善噪聲措施

將干式變壓器分離人們的生活，單獨存放。另外，在其周圍放置一些隔聲材料。在保證生活質(zhì)量的前提下，生活中盡量不使用高電壓或者少使用高電壓，以減少磁干擾。盡量購買質(zhì)量好的變壓器，這樣在使用過程中就會避免或者減少問題的出現(xiàn)。

4 結(jié)語

干式變壓器噪聲是一個長久的問題，這個問題一直困繞著電力系統(tǒng)方面的技術(shù)人員，在現(xiàn)代化的社會中，幾乎任何電子產(chǎn)品都需要使用變壓器，因此，關(guān)于變壓產(chǎn)生噪聲的問題就顯得格外重要。如何解決這一問題，不但是我國相關(guān)技術(shù)人員需要研究的問題，同時也是電力行業(yè)一直需要面對與挑戰(zhàn)的的問題，值得引起人們足夠的重視。

參考文獻

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