变压器噪声分析及其处理

变压器噪声分析及其处理
摘要：本文主要对电力变压器产生的噪声进行辨识，并分析了不同类型噪声产生的原因，提出了通过改进施工工艺和优化运行方式，加强过程管理，来消除因各种原因造成的变压器噪声问题。

关键词：变压器噪声辨识降噪
1 引言
随着经济的快速发展，城市规模不断扩大，尤其是2007年以来房地产业的蓬勃发展，城市的旧城改造和新增房地产项目大量增加，房地产的规模主要集中在住宅市场部分，住宅的增加伴随着城市人口的增加，由于人们生活质量的提高，各种家用电器的集中应用，加之目前商业用电的增加，使城市用电过渡紧张，为此各地供电部门加大配电网络的布置，增加大量的变电站和住宅配电变压器。

然而由于城市空间急剧的缩小，建筑过度集中，造成住宅区内必须建造变电站和很多小区没有独立的配电房，而过分喧嚣的城市环境使人们对居住区域的环境安静程度要求更高，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，而且危害居民身体健康，影响设备正常运行。

鉴于目前220kV及以下电压等级的变电站已经普遍分布在城市生活区内，本文就以变电站变压器作为分析对象，对于变压器的噪声进行辨识、分析，并探讨降噪措施。

2 变压器噪声产生的原因
变压器噪声产生的原因主要有三个方面：变压器自身的原因，安装质量的原因，非正常运行的原因
2.1 变压器自身原因包括变压器本体噪声及辅助冷却装置噪声。

2.1.1 变压器本体噪声产生的原因有硅钢片磁致伸缩引起的铁心振动、硅钢片接逢处和叠片间的漏磁引起铁心的振动、绕组负荷电流漏磁所引起的绕组和油箱壁的振动等。

2.1.2 冷却装置噪声产生的原因为冷却风扇和油泵在运行时产生的振动，辐射噪声。

空气动力性噪声由旋转噪声和涡旋噪声所组成。

旋转噪声是风扇叶片旋转，周期性打击空气，引起空气的压力脉动。

涡旋噪声是风扇叶片旋转时，在叶片背面常形成涡流。

一般大型变压器风扇侧1米处的最大噪声声级可达80 dB(A)~88 dB(A)。

2.2安装质量的原因包括紧固件未安装到位及变压器内部绝缘受损。

2.2.1 安装未到位产生噪声主要施工过程中变压器铁芯未被夹紧，或长期
运行后紧固件松动会造成硅钢片和其他零部件震动。

2.2.2 绝缘受损主要为设备安装过程中保护措施不到位造成变压器内部接触不良或有击穿引起异常噪声
2.3 运行原因主要包括过负荷运行以及用户侧出现接地情况
2.3.1 由于设备过负荷运行导致电流过大产生导致硅钢片磁致伸缩增大引起的噪声
2.3.2 电网中出现接地或者短路时，绕组中流过很大电流，会产生噪声。

3 变压器噪声的辨识
3.1 电压问题：电压高，会使变压器过励磁，响声增大且尖锐。

判断方法：先看看低压输出电压，不能看低压柜上的电压表，该电压表只起指示作用，应该采用较为准确的万用表进行测量。

3.2 风机、外壳、其他零部件的共振问题：风机、外壳、其他零部件的共振将会产生噪音，一般会误认为是变压器的噪音。

判断方法：1）外壳：用手按一下外壳铝板（或钢板），看噪音是否变化，如发生变化就说明，外壳在共振；2）风机：用干燥的长木棍顶一下每个风机的外壳，看噪音是否变化，如发生变化就说明，风机在共振；3）其他零部件：用干燥的长木棍顶一下变压器每个零部件（如：轮子、风机支架等），看噪音是否变化，如发生变化就说明零部件在共振。

3.3 安装的问题：安装不好会加剧变压器振动，放大变压器的噪音。

判断方法：1）变压器基础不牢固或不平整（一个角悬空），或者底板太薄；2）用槽钢把变压器架起来，会增加噪音。

3.4 变压器铁芯自身共振：硅钢片接缝处和叠片之间存在因漏磁而产生的电磁吸引力。

判断方法：1）变压器噪音偏大，正常噪音中夹杂着其他噪音；2）变压器噪音成波浪状．
3.5 变压器线圈自身共振：当绕组中有负载电流通过时，负载电流产生的漏磁引起绕组的振动。

判断方法：1）变压器噪音偏大，噪音较为低沉。

2）当变压器的负荷达到一定时，开始出现噪音，有时会出现时有时无现象。

3.6 负荷性质的问题：使变压器的电压波形发生畸变（如谐振现象），产生噪音。

判断方法：1）噪音中除变压器本身的噪音之外，还夹杂着“咯咯、咯咯”的噪音；2）在运行过程中，会瞬时出现变压器噪声急剧变大的情况，不久又恢复正常；3）检查负荷中是否带有整流设备及变频设备。

3.7 接触不良的问题：一是由于高压柜内接触不良造成．二是刀闸没有合到位。

判断方法：变压器发出断断续续不正常的噪音。

3.8 悬浮电位的问题：变压器的夹件槽钢、压钉螺栓、拉板等零部件都喷了蓝色漆，各零部件接触不是很好，在漏磁场的作用下各零部件之间产生悬浮电位放电发出响声。

判断方法：悬浮电位放电发出很轻微“吱吱、吱吱”的响声，仔细听才能听见，用户往往误认为是变压器高压或低压在放电。

3.9 电网中有接地或短路故障
判断方法：当低压线路发生接地或出现短路事故时，变压器就发出轰轰的声音；短路点距离变压器越近声音越明显；如果短路点靠近变压器，变压器将发出像老虎的吼叫声。

3.10 变压器严重的过负荷使用：通过查看计量表计。

判断方法：变压器内部发生沉重的“嗡嗡”声；
3.11 由于内部有接触不良或有击穿点
判断方法：变压器内部发出“吱吱”或“噼啪”的放电声；
3.12 由于变压器顶盖连接轴栓个别零件松动，变压器铁芯未被夹紧，造成硅钢片振动，会发出强烈噪声；
3.13 变压器接有大型动力设备或能产生谐波电流的设备时，设备运行都可能导致变压器发出“哇哇”的叫声；
14、由于铁芯出现谐振，变压器发生忽粗忽细的噪声；
4 降低变压器噪声技术措施
变压器降低噪声一般有两种方法：主动降噪与被动降噪两种途径
4.1主动式降噪包括改变变压器设计制造工艺、施工工艺和运行方式：
4.1.1对于变压器设计制造工艺方面需厂家在变压器生产过程中改变设计制造工艺，本文不做论述。

4.1.2 在施工过程中对各部件的安装过程加强控制，对于所有紧固件的紧固程度用扭力扳手进行测量，并安排专人对变压器组装过程进行监督和验收。

确保变压器内部及附件的连接力大小一致，布置合理。

4.1.3 确认为运行的原因造成噪声增加时，应当设法改变变压器运行方式和降低变压器的负荷等措施来消除噪声。

4.1.4 不同类型噪声的处理方法：
1、电压问题引起噪声的处理措施：由于变压器低压侧电压普遍偏高，根据低压侧输出电压，这时应该把分接档放在适合档位。

在保证低压供电质量的前提下，尽量把高压分接向上调（低压输出电压降低），以此消除变压器的过励磁现象，同时降低变压器的噪音。

2、风机、外壳、其他零部件的共振问题引起噪声的处理措施：1）看外壳铝板（或钢板）是否松动，有可能安装时踩变形，需要紧一下外壳的螺丝，将外壳的铝板固定好，对变形的部分进行校正；2）看风机是否松动，需要紧一下风机的紧固螺栓，在风机和风机支架之间垫一小块胶皮，可以解决风机振动问题；3）如变压器零部件松动，则需要固定。

3、安装的问题引起噪声的处理措施：1）由安装单位对原安装方式进行改造；2）变压器底座下面加防震胶垫，可解决部分噪音。

4、变压器铁芯自身共振引起噪声的处理措施：1）紧变压器上的螺丝，包括夹件两头螺丝、穿心螺丝、垫块压钉螺丝；2）在变压器小车下面加防震胶垫，可解决部分噪音。

5、变压器线圈自身共振引起噪声的处理措施：1）将垫块压钉螺丝全部紧一遍，增加线圈的轴向压紧力；2）将垫块压钉螺丝全部松掉，把出线铜排和零线铜排上的螺栓全部松掉，将低压线圈晃一晃，将高压线圈平移3～5毫米，再将所有的螺栓拧紧。

6、负荷性质的问题引起噪声的处理措施：用户可考虑加装减小谐波的装置。

7、悬浮电位的问题引起噪声的处理措施：1）这种放电不会对变压器正常运行造成影响；2）可以在停电检修时将接触不好的地方的漆刮掉，让变压器
各零部件接触良好。

4.2、被动式降噪：通过减弱、隔断噪声的传播途径而达到降噪的效果
4.2.1、将平时供运行检修人员通行的门改为特别制作的防火隔声门，将不需开口的窗户全部封闭。

4.2.2、将原来消防排风散热排风通道出口安装通风消声器。

4.2.3、机房室内的墙壁、吊顶全部做吸声处理。

4.2.4、变压器及附属设备基础安装减振台架，有悬挂的部分安装弹性减振吊架。

4.2.5在站区周围建一堵2．5m高的非透视砖墙以加强噪声的衰减。

5、结束语变压器的噪声问题是一个非常复杂的问题，影响的因素也很多，这里也仅就一些经常遇到的问题进行了分析与探讨，并针对不同噪声类型提出了相应的处理措施，以便在变压器出现噪声时能更快、更准确的找出原因，更为便捷的处理，以达到降噪的目的。

变压器噪声产生原因及降噪措施。