標(biāo)題：干式變壓器噪聲產(chǎn)生的原因及降低噪聲的途徑1前言近年來(lái)，大型干式變壓器在住宅和公共場(chǎng)所的使用越來(lái)越多，對(duì)大型干式變壓器和中小型干式變壓器的噪聲提出了一定的要求。干式變壓器的噪聲越來(lái)越受到人們的重視。如何降低干式變壓器的噪聲已成為干式變壓器制造業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題。干式變壓器發(fā)出的可聽(tīng)噪聲是由鐵芯的磁致伸縮變形和繞組、油箱和磁屏蔽中的電磁力引起的。過(guò)去，人們一直認(rèn)為由磁場(chǎng)引起的鐵心疊片縱向振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲是干式變壓器噪聲的主要成分。振動(dòng)的幅度與鐵芯疊片中的磁通密度和鐵芯材料的磁性有關(guān)，但與負(fù)載電流關(guān)系不大。具體來(lái)說(shuō)，干式變壓器的噪聲源有三個(gè)，一個(gè)是鐵芯，一個(gè)是繞組，第三個(gè)是冷卻器，是空載、負(fù)載和冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲之和。鐵芯產(chǎn)生噪聲的原因是構(gòu)成鐵芯的硅鋼片在交變磁場(chǎng)的作用下會(huì)發(fā)生微小的變化，即磁致伸縮，使鐵芯隨著激勵(lì)頻率的變化而周期性振動(dòng)。繞組振動(dòng)的原因是電流在繞組中產(chǎn)生電磁力，漏磁場(chǎng)也會(huì)使結(jié)構(gòu)件振動(dòng)。電磁力(和振幅)與電流的平方成正比，而發(fā)出的聲功率與振幅的平方成正比。因此，發(fā)出的聲功率與負(fù)載電流有明顯的關(guān)系。3影響干式變壓器噪聲的因素3.1影響空載噪聲的因素鐵芯產(chǎn)生噪聲的主要原因是硅鋼片的尺寸在交變磁場(chǎng)的作用下會(huì)發(fā)生微小的變化。由于磁致伸縮的變化周期是電源頻率的一半，磁致伸縮引起的干式變壓器本體的振動(dòng)是基于電源頻率的兩倍，所以硅鋼片的振動(dòng)主要是由鐵磁材料的磁致伸縮特性引起的。磁致伸縮率與硅鋼片的材料有關(guān)。磁致伸縮比越大，噪聲越大。磁場(chǎng)強(qiáng)度相同時(shí)，材質(zhì)好的硅鋼片磁致伸縮也小，所以噪聲也小。磁致伸縮率也與磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)，磁場(chǎng)越強(qiáng)，越大。磁致伸縮率也與硅鋼片表面是否涂漆或退火有關(guān)，因?yàn)橥繉訉?duì)硅鋼片有附著力，可以防止硅鋼片變形。在相同磁場(chǎng)強(qiáng)度下退火的硅鋼片的磁致伸縮比未退火的硅鋼片的磁致伸縮小得多，這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)選擇較佳退火工藝可以將磁致伸縮降低數(shù)倍。干式變壓器空載噪聲不僅與自身材料有關(guān)，還與接頭狀況有關(guān)。3.2影響空載噪聲的其他因素(1)核心結(jié)構(gòu)的影響。噪聲與芯柱和軛直徑、芯窗高度、芯窗寬度和芯質(zhì)量有關(guān)。芯質(zhì)量每減少1t，噪聲可降低1/3 dB (A)。鐵心窗高與鐵心直徑之比每降低0.1，干式變壓器的噪聲就會(huì)降低2-3 dB。(2)空載噪聲的頻率取電源頻率的兩倍作為其基頻。鐵芯中除了基頻磁通外，還有高頻磁通，所以空載噪聲頻率中有兩個(gè)以上的高頻波。當(dāng)核心油箱的固有頻率接近噪聲頻率時(shí)，會(huì)出現(xiàn)噪聲共振現(xiàn)象，噪聲增大。因此，干式變壓器鐵心和油箱的固有頻率應(yīng)避開(kāi)一些高頻波。(3)為了防止鐵心諧振，在設(shè)計(jì)低噪聲干式變壓器時(shí)，應(yīng)考慮鐵心的固有頻率。干式變壓器額定頻率為50hz時(shí)，鐵芯的固有頻率應(yīng)避開(kāi)以下頻段：75-125hz，165-235hz，275-325hz，375-425hz。如果固有頻率避開(kāi)諧振頻帶，則 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

因此，磁密度的降低不應(yīng)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)磁密度的10%。(3)改善和縮小芯縫。鐵芯采用多級(jí)接頭。與兩級(jí)接頭相比，多級(jí)接頭鐵芯空載噪聲小，可降低噪聲4-5db(a)。這是因?yàn)椴捎枚嗉?jí)接頭后，接頭處的磁通分布更加均勻，氣隙中的磁密大大降低，導(dǎo)致接頭處磁引力產(chǎn)生的噪聲降低。此外，通過(guò)減少接頭，可以減小振幅，同時(shí)可以減小干式變壓器的勵(lì)磁容量和電流，從而可以大幅度降低聲功率，降低空載噪聲4~5db(a)。(4)防止和減少加工生產(chǎn)過(guò)程中機(jī)械對(duì)硅鋼片的影響，否則硅鋼片的磁致伸縮會(huì)增加，從而增加鐵芯的噪聲。(5)在鐵芯端面涂環(huán)氧膠或聚酯膠，可以增加鐵芯表面張力的約束，也可以降低磁致伸縮和噪聲。4.2在吸收聲能和減少振動(dòng)方面，(1)芯體產(chǎn)生的部分噪音通過(guò)箱體底部和基礎(chǔ)傳遞。如果在機(jī)體和油箱之間或油箱和基礎(chǔ)之間加一個(gè)緩沖器，可以通過(guò)緩沖器來(lái)衰減聲音。防振橡膠墊可以放置在鐵芯腳和磁屏蔽與罐壁之間，這樣當(dāng)鐵芯和磁屏蔽的振動(dòng)傳遞到油箱時(shí)，剛性連接變?yōu)閺椥赃B接，從而達(dá)到減振、防共振、降噪的目的。可降低噪音1-2db(a)。(2)在油箱的加強(qiáng)鐵中放入隔音材料，可以吸收油箱的部分振動(dòng)能量，從而達(dá)到降低機(jī)體噪音的目的，可降低噪音2-3db(a)。4.3增加隔音層降低噪音根據(jù)油罐的結(jié)構(gòu)，可分為組合式和高效式兩種。組合式：可根據(jù)油罐的外部結(jié)構(gòu)制作幾塊隔聲板，鋼板內(nèi)放置吸聲材料。吸聲材料包括巖棉、玻璃纖維等。隔音壁可以將干式變壓器本體發(fā)出的部分噪音反射回來(lái)；而且當(dāng)噪音通過(guò)隔聲墻時(shí)，也可以被吸收降低噪音。單塊隔音板用螺栓固定在油箱的加強(qiáng)鐵上，可降低噪音10-15db。也可以使用高效隔音板，放在兩個(gè)加強(qiáng)鐵之間，用薄彈簧鋼板固定。利用框形附加重量調(diào)節(jié)高效隔音板的振動(dòng)特性，使其振幅明顯低于補(bǔ)強(qiáng)鐵，從而有效屏蔽干式變壓器本體發(fā)出的噪聲，降低噪聲l0-5db(a)。4.4消聲法采用消聲法降低噪聲。也就是說(shuō)，在干式變壓器lm內(nèi)部放置幾個(gè)噪聲發(fā)聲器，使得它們發(fā)出的噪聲與干式變壓器發(fā)出的噪聲相同

發(fā)出的噪聲互相抵消。它的原理是先先把干式變壓器的噪聲信號(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(lái)的噪聲，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。4．5其它方法(1)在設(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)扇和油泵的噪聲的疊加。當(dāng)容量難以滿(mǎn)足需要時(shí)，為了滿(mǎn)足大容量干式變壓器的散熱，盡量選用低噪聲的潛油泵和低轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)扇的冷卻器。采用低速風(fēng)扇，能使自冷干式變壓器的容量提高33％，噪聲達(dá)到69db(a)。根據(jù)具體情況，也可采用雙速風(fēng)扇。在負(fù)荷較小時(shí)開(kāi)動(dòng)低速風(fēng)扇，噪聲可相應(yīng)的降低；在負(fù)荷較大時(shí)開(kāi)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)。(2)在室內(nèi)布置干式變壓器時(shí)，應(yīng)考慮由噪聲在墻面反射時(shí)可能導(dǎo)致噪聲的增加。該增值是干式變壓器表面積與干式變壓器室表面積之比的函數(shù)，并與墻面和天花板的吸聲系數(shù)有關(guān)。采用礦渣棉或類(lèi)似的材料對(duì)墻面涂覆處理，可增加吸聲系數(shù)，使噪聲明顯降低。5結(jié)束語(yǔ)以上分析了干式變壓器空載噪聲產(chǎn)生的原因，概述了降低干式變壓器空載噪聲的方法，希望本文能對(duì)干式變壓器設(shè)計(jì)及工藝人員起到一定的借鑒作用。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#