论文部分内容阅读
[摘 要]近几年来，由于科技的不断进行，人们对于电器的依赖性也变得越来越强，电网对箱式变压器的输送功率也开始增大，这时刻影响着我们的正常生活。本文通过对箱式变压器噪声产生的原因进行分析，对其应对措施进行讨论。
[关键词]箱式变压器 产生原因 治理措施
中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）20-0614-01
随着科技的不断发展，电器已逐渐成为人们的生活当中不可缺少的一部分。由于大量用电设备的出现，人们对电力的需求量越来越大，因此高压输电线路就被逐步引入城市当中。但是，因为高压输电线路的电压量过大，我们只有通过电压器对其高强度电压进行转换，使转换出来的电压可以供人们正常生活使用。目前，箱式变压器具有体积小、低耗损等优点，已广泛的应用在人们日常生活当中。
一、箱式变压器噪声产生的原因
噪音对人们的危害很大，他不只影响着我们的听力和人们正常工作、学习，还严重的影响着人们的身体健朗和小孩的智力发育。箱式变压器所产生的的噪音是低分贝的噪音，这种低频噪音虽然没有高频噪音对人们生理的影响没有那么明显，但是它对人体产生慢性损伤，对人们中枢神经有着严重的影响，容易使人烦躁，易怒，有时会让人失去理智。因此，我们队箱式变压器噪音的治理十分重要。下面我们就对噪音产生的原因进行具体的分析。
箱式变压器噪音的来源主要有两个地方，一个是变压器本身的运转系统中，而另外一个是电压器的冷却系统中。一般而言，电压器产生噪音的主要原因有：
1、硅钢片的磁致伸缩引起的铁心振动或者在接缝处和叠片之间，存在着因漏磁而产生的电磁吸引力而引起铁心的振动。这主要是因为构成铁心硅钢片交变磁场作用下，会发生微小变化即磁致伸缩，磁致伸缩使铁心随励磁频率变化做周期性振动，铁心磁致伸缩变形和绕组、油箱及磁屏蔽内电磁力所引起。
2、当绕组中有负载电流通过时，负载电流产生的漏磁引起线圈、油箱壁的振动。这是因为是电流绕组中产生电磁力，漏磁场也能使结构件产生振动而导致噪音的产生。
3、关于电压器的冷却系统噪音产生的原因有很多，主要因素是冷却风扇和油泵在运行时产生的振动或者变压器本体的振动通过绝缘油、管接头及其装配件零件传递给冷却系统时，让冷却装置的振动加剧。
二、影响箱式变压器噪声的因素
3.1 影响箱式变压器噪声的主要因素
目前，在现实生活中变压器产生的噪音主要来源于变压器中的铁心，在交变磁场的作用下，硅钢片发生了一部分的变化，而且由于磁致伸缩的变化周期在箱式变压器中，引起铁心的振动。因此磁致伸缩率大小与硅钢片的材质有关，磁致伸缩率越大，则噪声就越大。当磁场强度相同的情况下，材质好的硅钢片磁致伸缩也小，因此噪声也小。磁致伸缩率还与磁场强度有关，磁场越强，ε越大。而且磁致伸缩率还与硅钢片表面是否涂漆及退火有关，因为涂层对硅钢片有附着力，可防止硅钢片变形。在同样磁场强度下退火的硅钢片比不退火的硅钢片磁致伸缩要小很多，这是由于选择最佳退火工艺，可以成倍降低磁致伸缩。箱式变压器空载噪声除与本身材质等有关外，还与接缝的情况有关。
3.2 影响变压器噪声的其它因素
（1）铁心结构的影响。噪声与心柱、铁心直径、铁心窗高、窗口宽度和质量有关。铁心质量每降低1t，噪声可降低1/3dB（A）值。铁心窗高与铁心直径的比值每减小0.1，箱式变压器噪声就要降低2—3dB。
（2）变压器噪声的频率是以两倍电源频率为其基频的。铁心中除了基频磁通外，还有高频磁通，所以空载噪声频率也存在二次以上的高频频波。当铁心油箱的固有频率与噪声频率接近时，将发生噪声共振现象，使噪声增大。因此，箱式变压器铁心和油箱的固有频率要避开一些高频频波。
4 降低空载噪声的办法
4.1 减少振源噪声
（1）采用磁致伸缩小的高导磁材料，如选30ZHl20硅钢片可比选用其它材质的硅钢片噪声降低噪声4-5dB（A）。
（2）降低铁心磁密，可以降低噪声。磁密每降低0.1T，可降低2-3dB（A）。噪声但降低磁密后，铁心截面积、箱式变压器等值容量和造价都相应增加，从成本上来说是不经济的。因此，降低磁密，不能超过标准磁密的10%。
（3）改善和縮小铁心接缝。铁心采用多级接缝。采用多级接缝铁心比两级接缝空载噪声小，可使噪声降低4-5dB（A）。这是因为采用多级（四级及以上）接缝后，在接缝处磁通分布较均匀，又使气隙中的磁密大大降低，导致接缝处由磁吸力引起的噪声减小的缘故。另外，减小接缝，可以降低振幅，同时减小箱式变压器的励磁容量及励磁电流，使声功率大幅度降低，可降低空载噪声4～5dB（A）。
（4）防止和减少硅钢片在加工、生产过程中受到的机械撞击，否则会使硅钢片的磁致伸缩加大，从而增加铁心的噪声。
（5）在铁心端面上涂环氧胶或聚酯胶，可增加铁心表面张力约束，也可以起到减少磁致伸缩量，降低噪声的作用。
4.2 在吸收声能减振方面
（1）铁心产生的噪声有一部分是通过箱底和基础传出去的。如果在器身和油箱之间或在油箱和基础之间加缓冲器，能使声音通过缓冲器衰减。可在铁心垫脚处和磁屏蔽与箱壁之间放置防振胶垫，使铁心和磁屏蔽的振动传到油箱时，由钢性连接变为弹性连接，从而达到减少振动，防止共振，降低噪声的目的。可以降低噪声1-2dB（A）。
（2）在油箱加强铁内放隔声材料，可以将油箱振动的能量吸收一部分，从而达到降低本体噪声的目的，可以降低噪声2-3dB（A）。
4.3 加隔音层降低噪声
根据油箱结构，分为组合式与高效式两种。组合式为：可根据油箱外部结构情况将隔音板做成若干件，钢板内放吸音材料。吸音材料有：岩棉、玻璃纤维等。隔音壁能把箱式变压器本体发射的部分噪声反射回去；而且当噪声穿过隔声壁时，也能被吸收一些，起到降低噪声的作用。单件的隔音板用螺栓分别固定在油箱加强铁上，采用这种隔音板可降低噪声10-15dB。也可采用高效隔音板，放在两个加强铁之间，通过薄弹簧钢板固定。框形附加重物用以调整高效隔音板的振动特性，使它的振幅明显低于加强铁的振幅，从而有效地屏蔽住箱式变压器本体发出的噪声，可降低噪声l0-5dB（A）。
4.4 消声法
采用消声法降低噪声。即在箱式变压器lm以内放置若干个噪声发声器，使它们发出的噪声与箱式变压器发出的噪声互相抵消。它的原理是首先把箱式变压器的噪声信号转变为电信号，然后放大激励噪声发声器，使各噪声发出来的噪声，振幅相等，相位相反，使箱式变压器噪声受到破坏性干扰，可降低噪声15dB（A）左右。
结束语
综上所述，我们可以知道，变压器噪音对人们的日常生活有着严重的影响，而且噪音产生的主要因素是来至于变压器内部的铁心的振动和冷却系统的振动。因此，相关技术人员应该大大加强对这些方面的控制力度，只要这样才能使得我们的生活更好美好。
[关键词]箱式变压器 产生原因 治理措施
中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）20-0614-01
随着科技的不断发展，电器已逐渐成为人们的生活当中不可缺少的一部分。由于大量用电设备的出现，人们对电力的需求量越来越大，因此高压输电线路就被逐步引入城市当中。但是，因为高压输电线路的电压量过大，我们只有通过电压器对其高强度电压进行转换，使转换出来的电压可以供人们正常生活使用。目前，箱式变压器具有体积小、低耗损等优点，已广泛的应用在人们日常生活当中。
一、箱式变压器噪声产生的原因
噪音对人们的危害很大，他不只影响着我们的听力和人们正常工作、学习，还严重的影响着人们的身体健朗和小孩的智力发育。箱式变压器所产生的的噪音是低分贝的噪音，这种低频噪音虽然没有高频噪音对人们生理的影响没有那么明显，但是它对人体产生慢性损伤，对人们中枢神经有着严重的影响，容易使人烦躁，易怒，有时会让人失去理智。因此，我们队箱式变压器噪音的治理十分重要。下面我们就对噪音产生的原因进行具体的分析。
箱式变压器噪音的来源主要有两个地方，一个是变压器本身的运转系统中，而另外一个是电压器的冷却系统中。一般而言，电压器产生噪音的主要原因有：
1、硅钢片的磁致伸缩引起的铁心振动或者在接缝处和叠片之间，存在着因漏磁而产生的电磁吸引力而引起铁心的振动。这主要是因为构成铁心硅钢片交变磁场作用下，会发生微小变化即磁致伸缩，磁致伸缩使铁心随励磁频率变化做周期性振动，铁心磁致伸缩变形和绕组、油箱及磁屏蔽内电磁力所引起。
2、当绕组中有负载电流通过时，负载电流产生的漏磁引起线圈、油箱壁的振动。这是因为是电流绕组中产生电磁力，漏磁场也能使结构件产生振动而导致噪音的产生。
3、关于电压器的冷却系统噪音产生的原因有很多，主要因素是冷却风扇和油泵在运行时产生的振动或者变压器本体的振动通过绝缘油、管接头及其装配件零件传递给冷却系统时，让冷却装置的振动加剧。
二、影响箱式变压器噪声的因素
3.1 影响箱式变压器噪声的主要因素
目前，在现实生活中变压器产生的噪音主要来源于变压器中的铁心，在交变磁场的作用下，硅钢片发生了一部分的变化，而且由于磁致伸缩的变化周期在箱式变压器中，引起铁心的振动。因此磁致伸缩率大小与硅钢片的材质有关，磁致伸缩率越大，则噪声就越大。当磁场强度相同的情况下，材质好的硅钢片磁致伸缩也小，因此噪声也小。磁致伸缩率还与磁场强度有关，磁场越强，ε越大。而且磁致伸缩率还与硅钢片表面是否涂漆及退火有关，因为涂层对硅钢片有附着力，可防止硅钢片变形。在同样磁场强度下退火的硅钢片比不退火的硅钢片磁致伸缩要小很多，这是由于选择最佳退火工艺，可以成倍降低磁致伸缩。箱式变压器空载噪声除与本身材质等有关外，还与接缝的情况有关。
3.2 影响变压器噪声的其它因素
（1）铁心结构的影响。噪声与心柱、铁心直径、铁心窗高、窗口宽度和质量有关。铁心质量每降低1t，噪声可降低1/3dB（A）值。铁心窗高与铁心直径的比值每减小0.1，箱式变压器噪声就要降低2—3dB。
（2）变压器噪声的频率是以两倍电源频率为其基频的。铁心中除了基频磁通外，还有高频磁通，所以空载噪声频率也存在二次以上的高频频波。当铁心油箱的固有频率与噪声频率接近时，将发生噪声共振现象，使噪声增大。因此，箱式变压器铁心和油箱的固有频率要避开一些高频频波。
4 降低空载噪声的办法
4.1 减少振源噪声
（1）采用磁致伸缩小的高导磁材料，如选30ZHl20硅钢片可比选用其它材质的硅钢片噪声降低噪声4-5dB（A）。
（2）降低铁心磁密，可以降低噪声。磁密每降低0.1T，可降低2-3dB（A）。噪声但降低磁密后，铁心截面积、箱式变压器等值容量和造价都相应增加，从成本上来说是不经济的。因此，降低磁密，不能超过标准磁密的10%。
（3）改善和縮小铁心接缝。铁心采用多级接缝。采用多级接缝铁心比两级接缝空载噪声小，可使噪声降低4-5dB（A）。这是因为采用多级（四级及以上）接缝后，在接缝处磁通分布较均匀，又使气隙中的磁密大大降低，导致接缝处由磁吸力引起的噪声减小的缘故。另外，减小接缝，可以降低振幅，同时减小箱式变压器的励磁容量及励磁电流，使声功率大幅度降低，可降低空载噪声4～5dB（A）。
（4）防止和减少硅钢片在加工、生产过程中受到的机械撞击，否则会使硅钢片的磁致伸缩加大，从而增加铁心的噪声。
（5）在铁心端面上涂环氧胶或聚酯胶，可增加铁心表面张力约束，也可以起到减少磁致伸缩量，降低噪声的作用。
4.2 在吸收声能减振方面
（1）铁心产生的噪声有一部分是通过箱底和基础传出去的。如果在器身和油箱之间或在油箱和基础之间加缓冲器，能使声音通过缓冲器衰减。可在铁心垫脚处和磁屏蔽与箱壁之间放置防振胶垫，使铁心和磁屏蔽的振动传到油箱时，由钢性连接变为弹性连接，从而达到减少振动，防止共振，降低噪声的目的。可以降低噪声1-2dB（A）。
（2）在油箱加强铁内放隔声材料，可以将油箱振动的能量吸收一部分，从而达到降低本体噪声的目的，可以降低噪声2-3dB（A）。
4.3 加隔音层降低噪声
根据油箱结构，分为组合式与高效式两种。组合式为：可根据油箱外部结构情况将隔音板做成若干件，钢板内放吸音材料。吸音材料有：岩棉、玻璃纤维等。隔音壁能把箱式变压器本体发射的部分噪声反射回去；而且当噪声穿过隔声壁时，也能被吸收一些，起到降低噪声的作用。单件的隔音板用螺栓分别固定在油箱加强铁上，采用这种隔音板可降低噪声10-15dB。也可采用高效隔音板，放在两个加强铁之间，通过薄弹簧钢板固定。框形附加重物用以调整高效隔音板的振动特性，使它的振幅明显低于加强铁的振幅，从而有效地屏蔽住箱式变压器本体发出的噪声，可降低噪声l0-5dB（A）。
4.4 消声法
采用消声法降低噪声。即在箱式变压器lm以内放置若干个噪声发声器，使它们发出的噪声与箱式变压器发出的噪声互相抵消。它的原理是首先把箱式变压器的噪声信号转变为电信号，然后放大激励噪声发声器，使各噪声发出来的噪声，振幅相等，相位相反，使箱式变压器噪声受到破坏性干扰，可降低噪声15dB（A）左右。
结束语
综上所述，我们可以知道，变压器噪音对人们的日常生活有着严重的影响，而且噪音产生的主要因素是来至于变压器内部的铁心的振动和冷却系统的振动。因此，相关技术人员应该大大加强对这些方面的控制力度，只要这样才能使得我们的生活更好美好。