变压器运行声音异常的分析

变压器运行声音异常的分析

作者：孙建明

来源：《科技传播》2014年第21期

摘要变压器正常运行时会发出规律的“嗡嗡”声，这是由于交流电流通过变压器线圈时，在铁芯里产生周期性变化的交变磁通，磁通的变化会引起铁芯的振动而发出的响声。变压器噪音是变压器运行时的固有特性，国家相关标准对其有严格的声级限值规定，如果声音不规律或忽高忽低那就是出问题了，必须尽快处理。

关键词变压器；噪音；分析

中图分类号 TM4 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2014）126-0073-01

变压器是电力系统中联系不同电压等级网络的不可缺少的电气设备，广泛存在于各级网络中，是电网中的重要设备之一。变压器是根据电磁感应原理制成的，就是平常所说的“电生磁、磁生电”，其正常运行时会产生电磁嗓音，并根据负荷变化而有所变化。下面分别对油浸变压器、干式变压器运行及异常情况下产生的声音不同进行分析，方便尽快查出故障原因并及时消缺，保证变压器安全稳定运行。

1 油浸式变压器运行声音异常分析

油浸式变压器是将变压器的线圈和磁芯浸泡在专用的变压器油里面，以油作为变压器主要绝缘手段，依靠油作冷却介质，这样即可以散热又可以使线圈与空气隔绝，防止空气中的湿气对变压器的磁芯造成腐蚀，同时还可以起到一定的灭弧作用。油浸式变压器的噪音很大，只是里面装满了油，屏蔽或吸纳了一部分声音。下面对油浸式变压器声音异常进行简要分析：

1）变压器发出的声音均匀，但比正常运行时响声增大且尖锐，这一般不是变压器本身的故障，而是由于电源电压过高，变压器过励磁所致。变压器发生单相接地、过电压或铁磁谐振时，电压表计指示偏高，均会产生此现象；

2）变压器内发出“哇哇”声或“咯咯”的声音，声音不规律但无杂音，这是由于变压器负荷变化较大引起的。当有电机频繁起动、大容量设备起动、电焊机断续工作及带有电弧炉、可控硅整流器等冲击负荷时会产生此现象；

3）过负荷使变压器发出很高而且沉重的“嗡嗡”声。过负荷分两种，一种是正常过负荷：即在运行方式不变的情况下，负荷超过变压器的额定容量运行；另一种是事故过负荷：即变压器在运行中，由于系统发生故障或变电站内部故障而致使变压器突然超载运行。过负荷时，变压器油温会上升，发出沉重的“嗡嗡”声；

4）变压器夹件或螺丝钉松动、有遗漏零件在铁芯上，导致硅钢片振动，此时变压器发出强烈而不均匀的噪音或有“锤击”、“叮叮当当”、“吹风”之声，声音比平常大且有明显的杂音，但电流、电压表计又无明显异常；

5）变压器绕组发生短路，通过很大的短路电流时，其附近的零件发热，油温急剧变化，油位升高。变压器油箱内发出既大又不均匀的“噼啪”或“咕嘟咕嘟”的开水沸腾声夹杂有爆裂声，严重时会有巨大轰鸣声，此时应立即断电停用变压器；

6）变压器发出“嘶嘶”的声音，若在夜间或阴雨天气下，看到变压器套管附近有蓝色的电晕或火花，则说明瓷件污秽严重或有裂纹、设备线卡接触不良，也有可能是由于引线离地距离不足而出现的间隙放电；

7）变压器油箱上有“吱吱”的放电声，电流表随响声发生摆动，瓦斯保护可能发出信号，油的闪点降低，这些有可能是分接开关触头弹簧压力不足、有效接触面积减少，或相间距离不够，在过电压作用下短路造成的；

8）变压器内部局部放电或接触不良时，会发出“吱吱”或“噼啪”声；分接开关不到位时，会发出“啾啾”的响声。

2 干式变压器运行声音异常分析

干式变压器的磁芯和线圈是一个整体，都是固定好的，可以直接暴露在空气中，也可以放在室内，但是对环境的温度和湿度要求都很高。干式变压器的铁芯露在外面，有一点声音就会传出来。下面对干式变压器声音异常进行简要分析：

1）电压过高，会使变压器过励磁，响声增大且尖锐，用较为准确的万用表或电压表测量显示电压偏高，这是由于电压过高变压器过励磁产生的嗓音，这并不是变压器本身的问题。此时应调节分接开关降低输出电压，以此消除变压器的过励磁现象，同时降低变压器的噪音；

2）零部件（如风机、外壳等）的共振将会产生噪音。用手按一下外壳铝板（或钢板），声音如有变化说明外壳在共振；用干燥的长木棍顶一下每个风机或零部件（支架、轮子等），如声音有变化说明风机或零部件在共振。发现这种现象，应紧固相应螺栓，减轻振动；

3）变压器安装不好会加剧变压器振动，放大变压器的噪音。如变压器基础不牢固、不平整或者底板太薄以及用槽钢把变压器架起来都会增加噪音。解决方法是在变压器小车下面加装防震胶垫或加装一些吸音材料可减轻一部分噪音；

4）变压器安装环境不好会产生噪音。比如变压器室很大又很空旷，有回音；变压器离墙太近，造成墙面反射噪音与变压器噪音叠加，使噪音增大；变压器周围有杂物或物体安装不紧也会随着变压器的运行而产生嗓音；

5）当有大电流通过并排母线时，漏磁场使母线产生振动；当绕组中有负载电流通过时，负载电流产生的漏磁将引起绕组的振动，产生较为低沉的声音，使变压器的噪音增大；

6）变压器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，而使铁芯自身共振。此时，变压器噪音偏大，噪音成波浪状，正常噪音中夹杂着其他噪音；

7）当变压器带有冲击负荷时（如整流设备及变频设备），使变压器的电压忽高忽低，波形发生畸变（如谐振现象），变压器会发出“咯咯、咯咯”的噪音；

8）变压器发出很微弱的“吱吱、吱吱”响声，仔细听才能听见，感觉象是变压器高压或低压在放电。这往往是由于一些喷了漆的部件（如夹件槽钢、穿心螺杆、拉板、垫铁等），在漏磁场的作用下产生悬浮电位放电，当各零部件接触不是很好时，此现象尤为明显；

9）变压器发出轰轰的声音，这有可能是出现短路或低压线路发生接地故障。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。

变压器发生的异常响声很多，故障部位也不相。通过变压器在运行中发出的声音分析，可以方便地判断出变压器可能产生的各类故障，从而采取相应的防范及治理措施，希望本文能对变压器运行维护人员起到一定的借鉴作用。

参考文献

[1]机械行业标准.JB/T10088-2004.6～35kV级电力变压器声级.2008，8.

[2]董志刚.变压器的噪声[J].变压器，1995（10）.