油浸式电力变压器的噪声源分析及降噪对策.pdf
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1、变压鸽。 油浸式电力变压器的噪声源分析及降噪对策 上海电 器技术 ( 2 0 0 7 N o .4 ) 油浸式电力变压器的噪声源分析及降噪对策 王和忠朱如勇温州电业局 季小龙 周 策 项秉福浙江电力变 压器有限公司 摘 要: 介绍了油浸式电力变压器噪声污染现象和噪声源。从理论上分析了噪声源及噪声计算方法, 在实 践运用中指出, 从设计方面降低噪声的具体方法以及在变压器结构改进方面来抑制振动传播的工艺措施。 关键词:变压器 噪声 设计 工艺 A n a ly s i s o f O i l - i m m e r s e d P o w e r T r a n s f o r m e r s N
2、 o i s e a n d i t s C o u n t e r me a s u r e A b s t r a c t : T h e n o i s e p o l l u t i o n p h e n o m e n a a n d n o i s e o r ig in o f o i l - im m e r s e d p o w e r t r a n s f o r m e r s a r e i n t r o d u c e d . B a s e d o n p r a c t i c e s , t h e m e t h o d s t o r e d u c
3、 e n o i s e o r i g i n in d e s i g n a n d t e c h n i q u e a n d t h e m e t h o d s t o k e e p d o w n v i b r a t i o n tr a n s m i s - s i o n i n i m p r o v e m e n t t h e t r a n s f o r m e r s t r u c t u r e a r e d i s c u s s e d . K e y w o r d s : t r a n s f o r me r n o i s e
4、d e s i g n t e c h n i q u e 近年来,由于城市用电量的大幅增长, 城市用 电负荷密度越来越高,特别是城市不断扩大和城区 电网 建设的 需求, 越来越多的变电 所深人负荷中 心, 建于商业区和居民区内,于是变压器噪声问题就变 得十分突出。变压器的噪声不但污染环境, 危害人 类身体健康, 而且影响设备的正常运行。随着人们 环境意识的提高和环保部门对各类噪声的限制,有 关此类的投诉和诉讼也变得越来越多,给社会及经 济效益带了很多的损失。因此, 对变压器噪声的更 严格限制已成为一种现实要求。变压器噪声水平的 高低, 也成为衡量变压器生产企业设计和制造水平 的重要指标。一般
5、,用户都会根据自己变压器所处 位置等具体情况提出声级水平的。目 前, 变压器专 业标准J B / T 1 0 0 8 8 -2 0 0 4 ( 6 - 5 0 0 k V 级电 力变压器声 级 所规定的变压器声级较难满足用户的要求。结 合企业生产实践, 对变压器的噪声源进行分析, 在 设计和工艺上进行研究和开发, 提出可行的降低噪 声的对策,用经济、有效, 且工艺性好的技术及结 构, 取得了理想的噪声控制效果, 不仅满足了用户 的需求,同时也带来了安静、 和谐的生活环境。 1 电力变压器噪声源的分析及噪声计算 1 . 1 变压器的噪声来源 变压器的噪声主要来源于变压器本体和冷却 系统两个方面。
6、据国内外的研究结果表明, 变压器 本体振动产生噪声的根源在于: 1 ) 硅钢片的磁致伸缩引起的 铁心振动; 2 ) 硅钢片接缝处和叠片之间 存在着因漏磁而 产生的电磁吸引力而引起铁心的振动; 3 ) 当绕组中有负载电流通过时, 负载电流产 - 5 9 - 万方数据 上海电 器技术 ( 2 0 0 7 N o . 4 ) 油浸式电力变压器的噪声源分析及降噪对策 变压. 生的漏磁引起线圈、 油箱壁的振动; 4 )冷却系 统的噪 声主 要由 风扇和油泵的 振动 引起。 由于变压器本体噪声通过铁心垫脚和变压器 油传递给箱体和附件而产生, 其是由以两倍电源频 率为基频的噪声和频率为基频整数倍的低频噪声所
7、 构成。一般,电力变压器铁心噪声的频谱范围在 1 0 0 一 5 0 0 H z 之间。 1 . 2 变压器噪声计算 低噪声变压器的设计应包括降低变压器本体 噪声的设计、 降低冷却装置噪声的设计、隔声或消 声结构的设计等几个方面。在进行低噪声变压器 设计之前,必须准确地计算出相同规格的常规变 压器及其冷却装置的合成噪声,然后将此计算值 与用户提出的噪声值进行比较,便可求得噪声的 降 低 量 L pA 声 压 级 。 1 . 2 . 1 箱内 噪声计算 根据对电力变压器噪声的计算值与实测值的 比 较, 认为公式 ( 1 ) 计算值比 较接近实测值, 即: L p ,= 3 3 + G / 3 +
8、 1 8 崛和 + 2 0 ( B . 1 .7 ) + g ( 1 ) 箱壁的振动噪声传到箱外时要衰减,离开箱 壁越远, 噪声衰减量越大。 美、日 等许多国 家通常 用公式 ( 2 ) 来计算噪声的衰减量,即: L = 4 .4 + 2 0 L g ( D / V - W- H - )( 2 ) 式中:八L由于离开箱壁距离的增加而引起的 噪 声衰减量, d B w 油箱的 宽度, m . H油箱的高度, m D 测量点离开箱壁的 距离, m 由 式 ( 2 ) 可见, 噪声的衰减量不仅与距离D 有关, 还与油箱的 尺寸w , H有关。 试验结果表明, 当w , H( 即 变压器噪 声的 发射
9、面积) 很大, 而测量 点离开箱壁的距离D 又很近时, 公式 ( 2 ) 的计算 值与测量结果的偏差很大。这时, 公式 ( 2 ) 的计算 结果就不准确了, 必须按照图2 的试验值进行修正。 。 佛14 Qx20IA 50403020 若、7V : G 铁心电工钢片重, t 风 变 压 器 铁 心 窗 高; c m D变压器铁心直径, c m B m 铁 心 柱 或 铁 扼 中 的 磁 密, T 月 修正系数, 与 硅钢片的 重量有 关, 可 由图 1 查取 扭G魔 0 . 1 2 3 5 7 1 2 3 5 7 1 0 2 3 5 图2 噪声衰减的计算与试验曲线 4 3 2 1 0一1 -
10、2 - 3 - 4 图1 硅钢片重量与修正系数旧 关系图 2 箱外噪声衰减计算 箱 外 某 测 量 点 的 噪 声L P2 可由 公 式( 3 ) 求 得: 气= L p : 一 L( 3 ) 1 . 2 . 3 合成噪声的计算 当变压器为风冷或强油风冷时, 可用公式 ( 4 ) 来计算风扇噪声、 油泵噪声与变压器本体噪声的合 成噪声,即: L P A I O L g ( O L P 2+ l o L pi + l o L pl )( 4 ) 式中 : L P A 变 压 器 本 体 噪 声 与 冷 却 装 置 噪 声 的 合成噪 声, d B L P r 冷 却 装 置 的 风 扇 噪 声,
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