變壓器噪聲問題詳細(xì)分析
文章來源:北京創(chuàng)聯(lián)匯通電氣 ????? 發(fā)布時(shí)間: 2020-11-30 06:45:36
導(dǎo)讀:摘要干式變壓器噪聲是由本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選型布局、安裝、使用過程中,干式變壓器本體及冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生的不規(guī)則、間歇、連續(xù)或隨機(jī)引起的機(jī)械噪聲及空氣噪聲總和。干式變壓器所產(chǎn)
摘要干式變壓器噪聲是由本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選型布局、安裝、使用過程中,干式變壓器本體及冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生的不規(guī)則、間歇、連續(xù)或隨機(jī)引起的機(jī)械噪聲及空氣噪聲總和。干式變壓器所產(chǎn)生的噪聲廣泛影響住宅小區(qū)、商業(yè)中心、輕站、機(jī)場(chǎng)、廠礦、企業(yè)、醫(yī)院、學(xué)校等場(chǎng)所。
產(chǎn)生原因具體來說,干式變壓器噪聲共有三個(gè)聲源,一是鐵心,二是繞組,三是冷卻器,即空載、負(fù)載和冷卻系統(tǒng)引起噪聲之和。鐵心產(chǎn)生噪聲原因是構(gòu)成鐵心硅鋼片交變磁場(chǎng)作用下,會(huì)發(fā)生微小變化即磁致伸縮,磁致伸縮使鐵心隨勵(lì)磁頻率變化做周期性振動(dòng),鐵心磁致伸縮變形和繞組、油箱及磁屏蔽內(nèi)電磁力所引起。繞組產(chǎn)生振動(dòng)原因是電流繞組中產(chǎn)生電磁力,漏磁場(chǎng)也能使結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生振動(dòng)。電磁噪聲產(chǎn)生原因是磁場(chǎng)誘發(fā)鐵心疊片沿縱向振動(dòng)產(chǎn)生噪聲,該振動(dòng)幅值與鐵心疊片中磁通密度及鐵心材質(zhì)磁性能有關(guān),而與負(fù)載電流關(guān)系不大。電磁力(和振動(dòng)幅值)與電流平方成正比,而發(fā)射聲功率與振動(dòng)幅值平方成正比。聽聲辯好壞戶外配電干式變壓器在正常運(yùn)行或出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)發(fā)出不同的聲響。如果能通過判斷干式變壓器內(nèi)發(fā)出的聲音就能判定干式變壓器的運(yùn)行情況,這樣省時(shí)又省力,2020-10-25 小編就給大家分享“聽聲辯好壞”。正常運(yùn)行的聲響“嗡嗡”的均勻電磁聲說明干式變壓器是正常運(yùn)行的,電流通過鐵心產(chǎn)生交變磁通,就會(huì)發(fā)出“嗡嗡”的均勻電磁聲,音響的強(qiáng)弱正比于負(fù)荷電流的大小。非正常運(yùn)行的聲響“吱吱”聲分為兩種情況:(1)當(dāng)分接開關(guān)調(diào)壓之后,響聲加重,以雙臂電橋測(cè)試其直流電阻值,均超過出廠原始數(shù)據(jù)的2%,屬接觸不良,系觸頭有污垢而引起的。處理方法:旋開分接開關(guān)的風(fēng)雨罩,卸下鎖緊螺絲,用搬手把分接開關(guān)的軸左右往復(fù)旋轉(zhuǎn)10~15次,即可消除這種現(xiàn)象,修后立即裝配還原?! 。?)終端桿引至跌落式熔斷器的引下線采用裸鋁或裸銅絞線,但張力不夠,再加上瓷瓶扎線松馳所致。在黃昏和黎明時(shí)可見小火花發(fā)出“吱吱”聲,這與干式變壓器內(nèi)部發(fā)出的“吱吱”聲有明顯區(qū)別。處理方法:利用節(jié)假日安排停電檢修,將故障排除。“噼啪”的清脆擊鐵聲這是高壓瓷套管引線,通過空氣對(duì)干式變壓器外殼的放電聲,是干式變壓器油箱上部缺油所致。處理方法:用清潔干燥的漏斗從注油器孔插入油枕里,加入經(jīng)試驗(yàn)合格的同號(hào)干式變壓器油(不能混油使用),補(bǔ)油量加至油面線溫度+20℃為宜,然后上好注油器。否則,油受熱膨脹會(huì)產(chǎn)生溢油現(xiàn)象。如條件允許,應(yīng)采用真空注油法以排除線圈中的氣泡。“知啦”如磁鐵吸動(dòng)小墊片的響聲發(fā)出這類聲響,而干式變壓器的監(jiān)視裝置、電壓表、電流表、溫度計(jì)的指示值均屬正常。這往往由于新組裝或吊芯檢修時(shí)的疏忽大意,沒將螺釘或鐵墊上緊或掉入小號(hào)鐵質(zhì)部件,在電磁力作用下所致。處理方法:待干式變壓器吊芯檢修時(shí)加以排除。似蛙鳴的“唧哇唧哇”聲當(dāng)刮風(fēng)、時(shí)通時(shí)斷、接觸時(shí)發(fā)生弧光和火花,但聲響不均,時(shí)強(qiáng)時(shí)弱,系經(jīng)導(dǎo)線傳遞至干式變壓器內(nèi)發(fā)出之聲。可配合電壓表的指示值進(jìn)行判斷,若B相缺電,則電壓大致為:u1-2=230V,u1-3=400V u2-3=230V,u1-0=230V u2-0=0V,u3-0=230V 處理方法:立即安排停電檢修。一般發(fā)生在高壓架空線路上,如導(dǎo)線與隔離開關(guān)的連接、耐張段內(nèi)的接頭、跌落式熔斷器的接觸點(diǎn)以及丁字形接頭出現(xiàn)斷線、松動(dòng),導(dǎo)致氧化、過熱。待故障排除后,才允許投入運(yùn)行。微弱的嘶叫聲在干式變壓器的容量較小時(shí)(100kVA以下),受個(gè)別電器設(shè)備的起動(dòng)電流沖擊,例如,26kW直流弧焊機(jī)的起弧,又如22kW250kg空氣錘的驅(qū)動(dòng)等,經(jīng)導(dǎo)線傳遞至干式變壓器內(nèi)而發(fā)出的微弱嘶叫聲。處理方法:如保護(hù)、監(jiān)視裝置,以及其他電器元件無異常預(yù)兆,這應(yīng)屬正常現(xiàn)象。“虎嘯”聲當(dāng)?shù)蛪壕€路短路時(shí),會(huì)導(dǎo)致短路電流突然激增而造成這種“虎嘯”聲。處理方法:干式變壓器本體的檢查與測(cè)試,從外觀檢查著手,參見“聲響減弱”的處理方法。“咕嘟咕嘟”像燒開水的沸騰聲干式變壓器線圈發(fā)生層間或匝間短路,短路電流驟增,或鐵心產(chǎn)生強(qiáng)熱,導(dǎo)致起火燃燒,致使絕緣物被燒環(huán),產(chǎn)生噴油,冒煙起火。處理方法:先斷開低壓負(fù)荷開關(guān),使干式變壓器處于空載狀態(tài)下,然后切斷高壓電源,斷開跌落式熔斷器。解除運(yùn)行系統(tǒng),安排吊芯大修。特殊噪聲由于負(fù)載和周圍環(huán)境溫度的變化,使油枕的油面線發(fā)生變化,因此,水蒸氣伴隨空氣一并被吸入油枕內(nèi),凝成水珠,促使內(nèi)部氧化生銹,隨著積聚程度加劇,會(huì)落到油枕的下部。鐵銹通過油枕與油蓋的連通管,堆積在部分軛鐵上,從而在電磁力的作用下產(chǎn)生振動(dòng),發(fā)出特殊噪聲。這還會(huì)導(dǎo)致干式變壓器運(yùn)行油機(jī)械雜質(zhì)增多,使油質(zhì)惡化。處理方法:油枕與集泥器的清潔是同時(shí)進(jìn)行的,應(yīng)根據(jù)干式變壓器的負(fù)荷情況,溫升狀況來決定 。使用經(jīng)驗(yàn)證明,兩年清潔一次為好。檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)《中華人民共和環(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(gè)人,有權(quán)要求加害人排除危害;造成損失的,依法賠償損失。家《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定:住宅建筑中不宜布置鍋爐、干式變壓器及其它有噪聲振動(dòng)源等設(shè)備用房。如受條件限制需要布置時(shí),應(yīng)符合現(xiàn)行的建筑防火、建筑隔聲及相關(guān)規(guī)范的規(guī)定。而《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定:條件許可時(shí),易將噪聲源設(shè)置在地下,但不宜比鄰主題建筑或設(shè)在主體建筑下。如不能避免時(shí),必須采取可靠的隔振、隔聲措施。在2008年我環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)《GB 3096-2008 聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定聲環(huán)境按區(qū)域的使用功能特點(diǎn)和環(huán)境質(zhì)量要求,聲環(huán)境功能區(qū)分為以下五種類型:各類聲環(huán)境功能區(qū)適用表1規(guī)定的環(huán)境噪聲等效聲級(jí)限值。
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1:增加箱壁強(qiáng)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(dāng)增加箱壁厚度或合理布置加強(qiáng)筋,控制筋間距。同時(shí),輔以合理的焊接工藝,減小箱壁焊接變形,減少制造過程中的殘留應(yīng)力。這樣,就能提高箱壁強(qiáng)度,減小箱壁振幅,降低噪聲。2:增加油箱阻尼 可在油箱內(nèi)壁設(shè)置橡膠板。對(duì)有磁屏蔽的干式變壓器,可將橡膠板放置在箱壁與磁屏蔽之間。在加強(qiáng)筋間焊接普通工業(yè)鋼板網(wǎng),網(wǎng)上涂刷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(dòng),降低了噪聲。3:在油箱底部與基礎(chǔ)間設(shè)置減振器 在油箱底部與基礎(chǔ)間設(shè)置減振器,避免箱底與基礎(chǔ)間的剛性連接,使振動(dòng)通過減振器發(fā)生衰減,以達(dá)到降低噪聲的目的。通常采用的是橡膠減振器和彈簧膠減振器。二:加隔聲層降低噪聲油箱結(jié)構(gòu),分為組合式與高效式兩種。組合式為:可油箱外部結(jié)構(gòu)情況將隔音板做成若干件,鋼板內(nèi)放吸音材料。吸音材料有:巖棉、玻璃纖維等。隔音壁能把干式變壓器本體發(fā)射部分噪聲反射回去;當(dāng)噪聲穿過隔聲壁時(shí),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(qiáng)鐵上,采用這種隔音板可降低噪聲10-15dB(A)。也可采用高效隔音板,放兩個(gè)加強(qiáng)鐵之間,薄彈簧鋼板固定??蛐胃郊又匚镎{(diào)整高效隔音板振動(dòng)特性,使它振幅明顯低于加強(qiáng)鐵振幅,有效屏蔽住干式變壓器本體發(fā)出噪聲,可降低噪聲5-10dB(A)。三:有源抵銷消聲法采用消聲法降低噪聲。即干式變壓器lm以內(nèi)放置若干個(gè)噪聲發(fā)聲器,使它們發(fā)出噪聲與干式變壓器發(fā)出噪聲互相抵消。它原理是先先把干式變壓器噪聲信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),然后放大激勵(lì)噪聲發(fā)聲器,使各噪聲發(fā)出來噪聲,振幅相等,相位相反,使干式變壓器噪聲受到破壞性干擾,可降低噪聲15dB(A)左右。四:降低冷卻系統(tǒng)噪聲選用低噪聲的冷卻裝置在冷卻裝置的選用過程中,應(yīng)選用低噪聲的冷卻裝置。用多臺(tái)流量適中的新型低噪聲風(fēng)扇替代大流量高噪聲風(fēng)扇具有以下優(yōu)點(diǎn):較好,風(fēng)扇布置均勻,能提供均勻冷卻;第二,一組風(fēng)扇出現(xiàn)故障,其余風(fēng)扇仍能正常運(yùn)行,提高了冷卻系統(tǒng)的可靠性;第三,在總的冷卻風(fēng)量不變的前提下,其電機(jī)功率僅為大流量風(fēng)扇的70%~75%,噪聲降低了2~3dB(A)。
采用減振裝置 干式變壓器本體的噪聲通過箱壁和油引起冷卻裝置的振動(dòng),采用以下措施能有效控制其振動(dòng)。較好,在油箱與散熱器之間采用防振頭。防振頭可由耐腐蝕的防振橡膠或不銹鋼制作。試驗(yàn)結(jié)果表明,防振頭通常能使自冷片式散熱器的振動(dòng)噪聲降低5~8dB(A)。第二,對(duì)于側(cè)吹或底吹片式散熱器冷卻方式,為避免風(fēng)扇加劇冷卻系統(tǒng)的振動(dòng),風(fēng)扇支架不能直接固定在散熱器上,而應(yīng)固定在箱壁上,并應(yīng)設(shè)置減振橡膠墊。第三,冷卻系統(tǒng)和本體分別安裝的干式變壓器,風(fēng)扇應(yīng)固定在專用基礎(chǔ)上。五:其它方法設(shè)計(jì)低空載噪聲干式變壓器時(shí),盡量采用自冷式,這樣可去除風(fēng)扇和油泵噪聲疊加。當(dāng)容量難以滿足需要時(shí),滿足大容量干式變壓器散熱,盡量選用低噪聲潛油泵和低轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)扇冷卻器。采用低速風(fēng)扇,能使自冷干式變壓器容量提高33%,噪聲達(dá)到69dB(A)。具體情況,也可采用雙速風(fēng)扇。負(fù)荷較小時(shí)開動(dòng)低速風(fēng)扇,噪聲可相應(yīng)降低;負(fù)荷較大時(shí)開動(dòng)高速風(fēng)扇,能使自冷干式變壓器容量提高67%,但此時(shí)噪聲較大,達(dá)到75dB(A)。
室內(nèi)布置干式變壓器時(shí),應(yīng)考慮由噪聲墻面反射時(shí)可能導(dǎo)致噪聲增加。該增值是干式變壓器表面積與干式變壓器室表面積之比函數(shù),并與墻面和天花板吸聲系數(shù)有關(guān)。采用礦渣棉或類似材料對(duì)墻面涂覆處理,可增加吸聲系數(shù),使噪聲明顯降低。
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