變壓器噪聲

變壓器噪聲

變壓器噪聲是由本體結構設計、選型布局、安裝、使用過程中,變壓器本體及冷卻系統產生的不規則、間歇、連續或隨機引起的機械噪聲及空氣噪聲總和。變壓器所產生的噪聲廣泛影響住宅小區、商業中心、輕站、機場、廠礦、企業、醫院、學校等場所。

簡介

變壓器噪聲是由本體結構設計、選型布局、安裝、使用過程中,變壓器本體及冷卻系統產生的不規則、間歇、連續或隨機引起的機械噪聲及空氣噪聲總和。變壓器所產生的噪聲廣泛影響住宅小區、商業中心、輕站、機場、廠礦、企業、醫院、學校等場所。具體來說,變壓器噪聲共有三個聲源,一是鐵心,二是繞組,三是冷卻器,即空載、負載和冷卻系統引起噪聲之和。鐵心產生噪聲原因是構成鐵心矽鋼片交變磁場作用下,會發生微小變化即磁致伸縮,磁致伸縮使鐵心隨勵磁頻率變化做周期性振動,鐵心磁致伸縮變形和繞組、油箱及磁禁止內電磁力所引起。繞組產生振動原因是電流繞組中產生電磁力,漏磁場也能使結構件產生振動。電磁噪聲產生原因是磁場誘發鐵心疊片沿縱向振動產生噪聲,該振動幅值與鐵心疊片中磁通密度及鐵心材質磁性能有關,而與負載電流關係不大。 電磁力(和振動幅值)與電流平方成正比,而發射聲功率與振動幅值平方成正比。

背景

隨著人們環境意識的提高和環保部門對各類噪聲的限制,特別是由於城市的不斷擴大和城區電網改造的需求,一些變電站有時就要建於商業區和居民區內,於是變壓器噪聲問題就變的十分突出了。變壓器的噪聲不但污染環境,危害人類身體健康,影響設備正常運行,而且與變電站的占地面積密切相關。變壓器的噪聲與其他電氣性能和機械性能一樣,都是變壓器的重要技術參數。因此,變壓器噪聲水平的高低,成為了衡量變壓器生產廠家設計和製造水平的重要指標。採用的電力變壓器專業標準為《JB/T 10088-2004 6kV~500kV級電力變壓器聲級》。加強變壓器噪聲控制技術和結構材料的研究和開發,便能根據用戶對噪聲的不同要求,採用經濟、有效且工藝性好的技術及結構取得理想的噪聲控制效果,在滿足用戶需求的同時也開拓了市場。

分類

按冷卻方式分 類: 乾式(自冷)變壓器、油浸(自冷)變壓器、氟化物(蒸發冷卻)變壓器。

按電源相數分類:單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器。

按用途分類: 電源變壓器、調壓變壓器、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、脈衝變壓器。

按防潮方式分類: 開放式變壓器、灌封式變壓器、密封式變壓器。

按鐵芯或線圈結構分類:芯式變壓器(插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯)、殼式變壓器(插片鐵芯、C 型鐵芯、鐵氧體鐵芯)、環型變壓器、金屬箔變壓器。

影響

噪聲對人的危害很大,長期處於噪聲影響下的人往往會出現如下症狀:一是影響聽力。聽力的損傷程度與人耳在噪聲環境中暴露的時間有關,長期處於85dB以上的噪聲環境中噪聲性耳聾發病率可達5%。二是影響學習工作,干擾睡眠。特別是對於面臨學習考試壓力的學生來說,噪聲會影響他們的精神集中程度,每年臨近高考、中考時,政府都會安排相應的人員專門整治噪聲問題,讓噪聲不影響學生的考試狀態。三是影響心血管功能和內分泌系統。這主要表現在心跳過快、心律不齊、血壓過高等。四是危害中樞神經系統。人們長期處於噪聲環境中會出現頭痛、耳痛多夢、記憶力減退、全身乏力等症狀。五是影響兒童的智力發展。有報告指出,在噪聲環境下的兒童的智力比在安靜環境下的兒童低20%,噪聲對胎兒的成長也有影響。

大多數變壓器噪聲不屬於高分貝的強噪聲,但其絕大多數情況下產生的低頻噪聲會對人體產生慢性損傷,容易使人煩躁、易怒,有時甚至失去理智,長期受襲擾的話,還可能造成神經衰弱、失眠等神經系統疾病,如果孕婦長期處於低頻噪聲中也會影響到腹中胎兒的發育。中國疾控中心環境影響評價室的專家指出,低頻噪聲對生理的影響雖然沒有高頻噪聲那么明顯,但它可以直達人的耳骨,使人的交感神經緊張,導致心跳過速、血壓升高、內分泌失調等症狀。由於低頻噪聲主要是通過結構傳聲的,所以很容易引起人的感覺共鳴。一般而言,人對低頻噪聲的忍耐程度相對也較低。正常情況下,30至35分貝一般人還能接受,35分貝以上就會有人明顯感覺到心慌、煩躁等不舒服情況。

產生機理

變壓器的噪聲來源於變壓器本體和冷卻系統兩個方面。國內外的研究結果表明,變壓器本體振動產生噪聲的根源在於:

(1) 矽鋼片的磁致伸縮引起的鐵心振動。

(2) 矽鋼片接縫處和疊片之間存在著因漏磁而產生的電磁吸引力而引起鐵心的振動。

(3) 當繞組中有負載電流通過時,負載電流產生的漏磁引起線圈、油箱壁的振動。由於鐵心疊積方式的改進和心柱及鐵軛都用環氧玻璃絲粘帶綁紮,矽鋼片接縫處和疊片之間的電磁吸引力引起的鐵心振動,比矽鋼片磁致伸縮引起的鐵心振動要小得多,可以忽略。而變壓器的額定工作磁密通常取1.5~1.8T,國內外研究和試驗均證明,在這樣的磁密範圍之內,負載電流產生的漏瓷引起的線圈、箱壁的振動比矽鋼片磁致伸縮引起的鐵心振動要小得多,也可以忽略。這就是說變壓器本體的振動完全取決於鐵心的振動,而鐵心的振動可以看作完全是由矽鋼片的磁致伸縮引起的。

變壓器噪聲的另一個主要來源是冷卻器。風扇在 500Hz至2000Hz頻率會產生噪聲,人耳對這種寬頻諧波當然比對鐵心在IOOHz基本頻率產生的諧波敏感。主導頻率取決於多種因素,包括風扇速度,葉片數和葉片外形。聲功率級取決於風扇的數量以及轉速。

與變壓器本體噪聲的機理一樣,冷卻裝置的噪聲也是由於它們的振動而產生的,其振動的根源在於:

(1) 冷卻風扇和油泵在運行時產生的振動。

(2) 變壓器本體的振動通過絕緣油、管接頭及其裝配零件傳遞給冷卻裝置,使冷卻裝置的振動加劇,噪聲加大。另外,當鐵心加熱以後,由於諧振頻率和機械應力的變化,其噪聲會隨溫度的升高而增大。而運行現場的環境(如周圍的牆壁、建築物及安裝基礎等)對噪聲也有影響。

對許多強風冷卻變壓器來說,冷卻器風扇是比變壓器本身更明顯的噪聲源。

從變壓器製造工藝上分析,主要有下列幾個方面:(僅供參考)

1.變壓器工作磁密選的太高,接近飽和,漏磁太大,產生噪音

2.鐵心的材質太差,損耗太高,產生噪音

3.工作迴路中諧波含量、直流分量也會導致鐵心甚至線圈的噪音產生

4.變壓器的製作工藝:

1)線圈繞制太松

2)線圈和鐵心之間固定不牢固

3)鐵心固定不牢固

4)EI之間存在氣隙,工作時產生“蜂鳴”

5)E型鐵心外部的2片矽鋼片的舍部,處理不好的話,極易產生噪音

6)浸漆工藝處理:絕緣漆的粘度控制

浸漆時間、浸漆方式(浸泡/真空/壓力)

乾燥時間、溫度(絕緣漆不乾、或者粘度太低,也會導致變壓器噪音)

7)變壓器外部金屬(導磁的)結構件固定不牢固

5.如果是高壓的產品,絕緣處理不好的話,也會有噪音。

傳播路徑

變壓器通過空氣向四周發射的噪聲是由兩部分噪聲合成的,一部分是由於箱壁振動而產生的本體噪聲;另一部分是由於冷卻風扇和油泵振動產生的冷卻裝置噪聲。變壓器本體噪聲完全取決於鐵心的磁致伸縮振動。鐵心的磁致伸縮振動是通過兩條路徑傳遞給油箱的,一條是固體傳遞路徑——鐵心的振動通過其墊腳傳至油箱;另一條是液體傳遞路徑——鐵心的振動通過絕緣油傳至油箱。

由這兩條路徑傳遞過來的振動能量,使箱壁振動而產生本體噪聲。通過空氣,本體噪聲以聲波的形式均勻地向四周發射。同樣,冷卻風扇和油泵振動產生的噪聲,也是通過空氣以聲波的形式向四周發射。在變壓器噪聲的發射過程中,噪聲會隨發射距離的增加而逐漸減弱。

另外,在噪聲發射過程中,往往會遇到障礙物,當障礙物的尺寸小於噪聲的波長時,噪聲會繞過障礙物;當障礙物的尺寸大於噪聲的波長時,一部分噪聲將被障礙物吸收,一部分噪聲將被障礙物反射回去,其餘部分才穿過障礙物發射出去。

檢測標準

國家《住宅設計規範》中規定:住宅建築中不宜布置鍋爐、變壓器及其它有噪聲振動源等設備用房。如受條件限制需要布置時,應符合現行的建築防火、建築隔聲及相關規範的規定。而《民用建築隔聲設計規範》規定:條件許可時,易將噪聲源設定在地下,但不宜比鄰主題建築或設在主體建築下。如不能避免時,必須採取可靠的隔振、隔聲措施。

在2008年我國環境保護部發布的強制標準《GB 3096-2008 聲環境質量標準》中規定聲環境按區域的使用功能特點和環境質量要求,聲環境功能區分為以下五種類型:

各類聲環境功能區適用表1規定的環境噪聲等效聲級限值。

1 各類聲環境功能區環境噪聲等效聲級限值 單位: dB A

聲環境功能區類別 晝 間 夜 間
0 類 50 40
1 55 45
2 類 60 50
3 類 65 55
4 類 4a 類 70 55
4b 類 70 60

各類聲環境功能區夜間突發噪聲,其最大聲級超過環境噪聲限值的幅度不得高於15dB(A)。

另外,環保部於2008年10月1日實施的《GB22337-2008 社會生活環境噪聲排放標準》中對室內噪聲排放限值做了更嚴格的規定,其中對結構傳播噪聲的規定如下:

在社會生活噪聲排放源位於噪聲敏感建築物內情況下,噪聲通過建築物結構傳播至噪聲敏感建築物室內時,噪聲敏感建築物室內等效聲級不得超過表2和表3規定的限值。

對於在噪聲測量期間發生非穩態噪聲(如電梯噪聲、水泵噪聲)的情況,最大聲級超過限值的幅度不得高於10dB(A)。

除了環保部的兩個關於噪聲排放的標準外,建設部2006年3月1日施行的強制標準《GB 50368-2005住宅建築規範》中對住宅噪聲和隔聲有如下規定:

住宅應在平面布置和建築構造上採取防噪聲措施。臥室、起居室在關窗狀態下的白天允許噪聲級為50dB(A聲級),夜間允許噪聲級為40dB(A聲級)。電梯不應與臥室、起居室緊鄰布置。受條件限制需要緊鄰布置時,必須採取有效的隔聲和減振措施。管道井、水泵房、變壓器房、風機房應採取有效的隔聲措施,水泵、變壓器、風機應採取減振措施。

另外,中國城鄉建設環境保護部發布的《GBJ 118-1988 民用建築隔聲設計規範》中3.1.1條規定住宅內臥室、書房與起居室的允許噪聲級應該符合規範的限值。

既然有了這么多的國家標準對變壓器噪聲進行規範,為什麼我們生活周圍還是經常發生業主與開發商間有關變壓器噪聲糾紛的事情呢?其中很大一部分原因應該歸結於建築驗收的不完善。我們可以從建築驗收備案裡面發現,很多建築的驗收證明驗收的只是施工部分,一些驗收證明的備註裡面明確說明供水供電不在驗收之列。正是因為建築施工和驗收中存在某些不規範、不完善的地方,才會引起交房後的變壓器噪聲糾紛。

在英國標準 BS 661(與聲學有關的名詞術語)中,已經用標準定義對噪聲的主觀性進行了強調。即對於噪聲的接收者而言,噪聲是令人生厭的。因此,可以容易理解為什麼人們在舞會上感到音樂和喧鬧是一種享受,而當人想入睡時,即使同樣的聲音也會感到是一種干擾和煩惱。變壓器噪聲不僅是連續的,而且絕大部分是屬於中等音頻,對人的聽覺危害是最小的,不存在固有的有害性,這意味著變壓器噪聲引起人們的煩惱程度大概與變壓器的視在音量有關,解決這一問題的最好辦法是確定各種型式和規格的變壓器所發出的視在響度。

超標投訴

變壓器噪音令人苦不堪言 環保部門稱難定污染程度

家住南昌市解放西路360號的東方明珠城10號樓的37位業主,終於忍受不了隔壁小區的變壓器的噪音聯名投訴,要求有關部門治理擾民的變壓器。

投訴:變壓器噪音擾民無人管

住在東方明珠城10號樓的金先生告訴記者,大約在2008年11月,進明村的農民公寓就在兩個小區之間的柵欄處一共安裝了4組變壓器。“每天24小時,耳朵里、腦子裡都一直是嗡嗡嗡的響聲,這樣持續下去都快導致神經衰弱了。”金先生說道。

記者在現場明顯感受到,有類似冰櫃發出的持續不斷的嗡嗡聲,雖然聲音不特別大,但非常清晰。而4組變壓器並沒有像東方明珠城內的變壓器一樣,配備變電間。

“因為4組變壓器距離居民樓的距離不到15米,也擔心變壓器對身體有輻射。”業主萬女士說,最初,業主都向天安物業管理有限公司東方明珠城管理處反映此事,對方稱聯絡過環保部門和電力部門,但沒有任何解決方案。

進明村:正聯繫維修人員上門檢修

就此,記者電話聯繫了進明村副主任陳小保。他在電話中稱,變壓器噪音擾民的情況是前幾天才出現的,造成噪聲的原因,有可能是變壓器的質量問題,現已在聯繫維修人員上門檢修。但此前並未得知東方明珠城的業主受到噪音影響一事。陳小保表示,變壓器產生噪音,如果不是因產品質量問題,會通過其他的措施來解決,涉及所需費用將由進明村來承擔。

環保部門:無檢測設備難確定污染

9月9日,東方明珠城10號樓的業主也向青雲譜區環保局寫了聯名投訴材料,要求環保部門介入調查此事。萬女士說,當天上午,南昌市青雲譜區環保局的工作人員就來到現場檢測變壓器的噪音分貝。

該局工作人員婁民向記者介紹,變壓器是低頻噪音,由於該局沒有相應的檢測設備,無法測出低頻噪音的污染程度。當時前往現場檢測的工作人員也表示,變壓器的震動產生的噪音是肯定存在的,但準確的噪音數據需要精確設備儀器來檢測,同時需要有關技術部門到達現場勘測後才能確定。

另外,由於進明村建設農民公寓的地區屬於南昌市青山湖區行政管轄範圍,南昌市青雲譜區環保局已將東方明珠城業主投訴情況移交到南昌市青山湖區環保局處理。

律師:維權須有噪音超標證據

江西經煒律師事務所李精華律師認為,根據《中華人民共和國環境噪聲污染防治法》第61條規定,受到環境噪聲污染危害的單位和個人,有權要求加害人排除危害;造成損失的,依法賠償損失。李律師指出,根據法律規定,若受環境噪音污染,萬女士和鄰居們可以向環保部門投訴,也可以向法院直接起訴。但值得注意的是,環境噪聲污染,是指所產生的環境噪聲超過國家規定的環境噪聲排放標準,並干擾他人正常生活、工作和學習的現象。所以,萬女士和鄰居們必須有證據證明變壓器噪聲超過國家規定的環境噪聲排放標準。

超標檢測

由於低頻噪聲污染的標準以及與之相關的房屋驗收方面存在著制度上的缺陷,有時會出現管理真空和監管缺位的現象,致使住宅中是否存在噪聲超標的問題不好判斷也難以徹底解決,我們迫切希望相關部門能夠重視這一新興的隱形殺手,儘快制定專門更合理、更完善的針對這類噪聲污染的國家標準,並進一步把好房屋的建設關和驗收關。

制度的完善可能還需時日,但是如果你非常不幸的已經受到了變壓器噪聲的騷擾,首先建議你找到有資質的聲學專業機構(如環保部門中負責噪聲的部門等)到家裡做一次室內聲環境的檢測。這裡之所以特彆強調有資質的聲學專業機構,是因為只有這些具有國家聲學檢測資質的專業機構出具的檢測報告才具有法律效力,檢測得出的數據才能夠為業主後續維權提供法律依據。

此外,還要測量變壓器的背景噪聲。如果背景噪聲比變壓器本體噪聲加背景噪聲低許多,即不少於 10dB,可僅僅在一點測量,不需要修正測量值;如果單獨的背景噪聲和背景與變壓器合併噪聲的差異在3~lOdB之間,那么則需要採取綜合測量方法以便求出變壓器的單獨噪聲水平,但必須在每個傳聲器位置測量背景噪聲。

誤區點評

①變壓器噪聲不可能做到人聽不到的狀態,通常用國家標準來確定變壓器聲壓級;

②不要一味的調整,改變鐵心結構,設計時,從載波與不同頻率產生的諧振點;

③矽鋼片鐵芯,就會有損耗大、噪音高的弊病;

④常規的吸隔聲手段與隔振措施對整體降噪貢獻比為1:200,平穩、隔振調整才是重點;

⑤橡膠減振墊片,減振器針對中高頻振波減振效率高,金屬減振器針對變壓器低頻振波效率高,選用高強度低頻噪聲隔振效率高的金屬減振器更合適。

治理方案

運行中變壓器的噪聲通常是指變壓器的本體噪聲和冷卻裝置噪聲合成的噪聲。因此,為了降低變壓器的噪聲,也應從這兩個方面來採取有效的技術措施。

一方面,對變壓器的本體噪聲,可通過減小鐵心的振動和降低噪聲的發散能力來控制;也可通過減振及隔聲、吸聲等措施,使噪聲在傳播途徑中得以衰減。

另一方面,對冷卻系統的噪聲加以控制,使其噪聲接近或低於本體噪聲水平,也能有效降低變壓器噪聲。

本體噪聲

(1)鐵心採取的技術措施

① 選用磁致伸縮ε小的優質矽鋼片優質矽鋼片提高了結晶方位的完整度,特殊塗層增加了其抗張力,從而降低了其磁致伸縮ε。在磁通密度為1.5T時,高晶粒取向矽鋼片的磁致伸縮ε只有一般矽鋼片的60%。因此,在相同磁密下,優質矽鋼片的磁致伸縮ε較小,產生的振動也相應較小,噪聲可降低2~4dB(A)。

② 降低鐵心的磁通密度B 鐵心的額定工作磁密B通常取決於噪聲及空載損耗的要求值。

③ 採用全斜交錯接縫的鐵心結構在傳統的心柱和鐵軛交錯接縫結構中,磁力線在接縫處橫向穿越附近的矽鋼片,會產生渦流和磁飽和,導致噪聲和空載損耗增大。而採用全斜交錯接縫,保證了心柱和鐵軛搭接,減小了磁通畸變,保證了鐵心整體機械強度。實踐證明,當磁密為1.7T時,鐵心採用全斜交錯接縫噪聲能降低3~5dB(A)。

④ 增大鐵軛面積以減少鐵軛中的磁通密度由於變壓器心柱產生的噪聲能通過線圈和圍屏得到有效的衰減,因此,本體噪聲大部分來源於鐵軛的振動。在變壓器設計時,應保證每級鐵軛與心柱的片寬比應與它們截面積之比完全相同。這樣才能避免磁通由心柱進入鐵軛時,由於產生垂直矽鋼片表面的漏磁通而引起的噪聲增大。

⑤ 增加鐵心接縫有試驗表明,當變壓器鐵心由兩級接縫變為三級接縫時,其噪聲可降低3~6dB(A)。這是因為在兩級接縫中,對應的兩個接縫間隙只跨越一層疊片,而三級接縫則跨越兩層疊片,通過每層跨接疊片末端處的磁密降低,故而導致噪聲降低。

⑥ 控制鐵心夾緊力有資料表明,當鐵心夾緊力在壓強為0.08~0.12Mpa時,變壓器噪聲最低。在鐵心製造過程中可通過力矩扳手合理控制夾緊力;同時也可在心柱級間放置絕緣棒,使心柱綁紮受力均勻,防止因鐵心受力不均勻而導致磁致伸縮ε增大。使用以上措施,能降低本體噪聲3~6dB(A)。

⑦ 採用先進的加工工藝磁致伸縮ε對應力極為敏感。在相同磁密條件下,有較大應力的矽鋼片與應力較小的矽鋼片相比,ε隨應力的增加而急劇增大。因此,採用先進、合理的加工措施如:採用自動化的橫、豎剪下線,控制矽鋼片堆放高度,不疊上鐵軛,對油道和夾件絕緣等使用的紙板進行預壓密化處理等措施都可減少矽鋼片的應力增加,從而降低變壓器噪聲。

⑧ 在鐵心墊腳與箱底之間放置減振橡膠如前所述,鐵心的磁致伸縮振動分別是通過墊腳和絕緣油這兩條途徑傳給油箱的。在鐵心墊腳與箱底之間放置減振橡膠,能使器身與油箱間的剛性接觸變為彈性接觸。從而,阻斷部分振動的傳遞,減小本體噪聲。

(2)油箱採取的技術措施

① 增加箱壁強度,減小箱壁振幅 為減小箱壁振幅,必須增加油箱整體的剛性。為此,可適當增加箱壁厚度或合理布置加強筋,控制筋間距。同時,輔以合理的焊接工藝,減小箱壁焊接變形,減少製造過程中的殘留應力。這樣,就能提高箱壁強度,減小箱壁振幅,降低噪聲。

② 增加油箱阻尼 可在油箱內壁設定橡膠板。對有磁禁止的變壓器,可將橡膠板放置在箱壁與磁禁止之間。在加強筋間焊接普通工業鋼板網,網上塗刷2-3mm厚的阻尼材料,這樣既不影響箱壁散熱,又減小了箱壁的振動,降低了噪聲。

③ 在油箱底部與基礎間設定減振器 在油箱底部與基礎間設定減振器,避免箱底與基礎間的剛性連線,使振動通過減振器發生衰減,以達到降低噪聲的目的。通常採用的是橡膠減振器和彈簧膠減振器。

加隔聲層

油箱結構,分為組合式與高效式兩種。組合式為:可油箱外部結構情況將隔音板做成若干件,鋼板內放吸音材料。吸音材料有:岩棉、玻璃纖維等。隔音壁能把變壓器本體發射部分噪聲反射回去;當噪聲穿過隔聲壁時,也能被吸收一些,起到降低噪聲作用。單件隔音板用螺栓分別固定油箱加強鐵上,採用這種隔音板可降低噪聲10-15db。也可採用高效隔音板,放兩個加強鐵之間,薄彈簧鋼板固定。框形附加重物調整高效隔音板振動特性,使它振幅明顯低於加強鐵振幅,有效禁止住變壓器本體發出噪聲,可降低噪聲l0-5db(a)。

有源抵銷

採用消聲法降低噪聲。即變壓器lm以內放置若干個噪聲發聲器,使它們發出噪聲與變壓器發出噪聲互相抵消。它原理是首先把變壓器噪聲信號轉變為電信號,然後放大激勵噪聲發聲器,使各噪聲發出來噪聲,振幅相等,相位相反,使變壓器噪聲受到破壞性干擾,可降低噪聲15db(a)左右。

冷卻系統

(1)採用合理的冷卻方式在滿足設計要求的前提下,在低噪聲變壓器的設計中,應選用自冷片式散熱器替代風冷散熱器或強油循環風冷卻器,這從根本上杜絕了冷卻器的噪聲源,能有效降低噪聲8~15dB(A)。

(2)選用低噪聲的冷卻裝置在冷卻裝置的選用過程中,應選用低噪聲的冷卻裝置。用多台流量適中的新型低噪聲風扇替代大流量高噪聲風扇具有以下優點:第一,風扇布置均勻,能提供均勻冷卻;第二,一組風扇出現故障,其餘風扇仍能正常運行,提高了冷卻系統的可靠性;第三,在總的冷卻風量不變的前提下,其電機功率僅為大流量風扇的70%~75%,噪聲降低了2~3dB(A)。

(3)採用減振裝置 變壓器本體的噪聲通過箱壁和油引起冷卻裝置的振動,採用以下措施能有效控制其振動。第一,在油箱與散熱器之間採用防振頭。防振頭可由耐腐蝕的防振橡膠或不鏽鋼製作。試驗結果表明,防振頭通常能使自冷片式散熱器的振動噪聲降低5~8dB(A)。第二,對於側吹或底吹片式散熱器冷卻方式,為避免風扇加劇冷卻系統的振動,風扇支架不能直接固定在散熱器上,而應固定在箱壁上,並應設定減振橡膠墊。第三,冷卻系統和本體分別安裝的變壓器,風扇應固定在專用基礎上。

其它方法

(1)設計低空載噪聲變壓器時,儘量採用自冷式,這樣可去除風扇和油泵噪聲疊加。當容量難以滿足需要時,滿足大容量變壓器散熱,儘量選用低噪聲潛油泵和低轉數風扇冷卻器。採用低速風扇,能使自冷變壓器容量提高33%。具體情況,也可採用雙速風扇。負荷較小時開動低速風扇,噪聲可相應降低;負荷較大時開動高速風扇,能使自冷變壓器容量提高67%,但此時噪聲較大,達到75db(a)。

(2)室內布置變壓器時,應考慮由噪聲牆面反射時可能導致噪聲增加。該增值是變壓器表面積與變壓器室表面積之比函式,並與牆面和天花板吸聲係數有關。採用礦渣棉或類似材料對牆面塗覆處理,可增加吸聲係數,使噪聲明顯降低。

實踐

在吸收聲能減振方面

由於鐵心產生的噪音有一部分是通過 箱底和基礎傳出去的。所以在安裝變壓器 的時候,如果能在器身和油箱之間或在油 箱和基礎之間加減振器,通常採用的是橡 膠減振器和彈簧膠減振器,能使聲音通過 減振器衰減。此外,也可在鐵心墊腳處和磁 禁止與箱壁之間放置防振膠墊,使鐵心和 磁禁止的振動傳到油箱時,由鋼性連線變 為彈性 連線,從而達 到減 少振 動, 防止共 振,達到降低噪音的目的。實踐證明此方法 可以降低噪音1到2分貝。還可以在油箱加 強鐵內放隔聲材料,可以將油箱振動的能 量吸收一部分,從而達到降低本體噪音的目的,可以降低噪音2到3分貝。

加隔音層降低噪音

組合式油箱可根據油箱外部結構情況 將隔音板做成若干件,鋼板內放吸音材料 比如岩棉、玻璃纖維等。隔音材料能把變壓 器本體產生的噪音部分反射回去;而且當 噪音穿過隔聲材料時,也能被吸收一些,起 到降低噪音的作用。單件的隔音板可用螺 栓分別固定在油箱上,採用這種隔音板可 降低噪音9到16分貝。當然也可採用高效隔 音板,放在兩個加強鐵之間,通過薄彈簧鋼 板來固定從而使得噪音降低更多。

噪音抵消法

在變壓器l米以內放置若干個噪音發聲 器,使它們發出的噪音與變壓器發出的噪 音互相抵消。該方法的原理是首先把變壓 器的噪音信號轉變為電信號,然後放大激勵噪音發聲器,使各噪音發出來的噪音,振幅相等,相位相反,使變壓器噪音受到破壞性干擾,實踐證明該方法可降低噪音大小約16分貝。

降低冷卻系統噪音

這是從外部條件入手來降低噪音的,降低冷卻系統噪音的技術措施有:一,採用合理 的 冷卻 方 式在 滿 足設 計 要求 的 前 提下,在低噪音變壓器的設計中,應選用自冷片式散熱器替代風冷散熱器或強油循環風冷卻器,這從根本上杜絕了冷卻器的噪音源,能有效降低噪音8到15分貝。選用低噪音 的 冷卻 裝 置在 冷 卻裝 置 的選 用 過 程中,應選用低噪音的冷卻裝置。用多台流量適中的新型低噪音風扇替代大流量高噪音風扇具能提高了冷卻系統的可靠性也能在保持總的冷卻風量不變的前提下,其電機功率降低70%~75%,從而使得噪音降低了2~3分貝 。

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