摘要:
随着我国经济的持续进步和人们生活水平的提升,电力企业在社会发展中扮演了越来越重要的角色。然而,大型电力变压器在运转过程中产生的噪声问题一直是其使用中的一个短板,也给人们生活带来了不便。本文主要研究了大型电力变压器噪声形成机理、研究现状以及降低噪音频率和消除噪声措施。
噪声形成机理
1.1 本体产生的噪声
变压器本体噪声主要由铁心振动产生,这种物理现象是不可避免的。铁心结构采用硅钢片组成,当硅钢片通入磁场后,其尺寸会发生变化,从而产生振动,并影响周围硅钢片,由于交变磁场,振动呈周期性,声音比较稳定、均匀。
1.2 铁心结构产生的噪声
铁心结构产生的声音取决于铁心碟片间气隙。当气隙较集中时,交变电场对碟片间作用,使得碟片之间相互运动生成振动声音,可以通过优化铁心结构减少碟片间气隙来降低声音。
变压器噪声研究
2.1 漏磁场引起的声音
大型变压器流过较大的电流,因而漏磁场也增大。在漏磁作用下绕组内出现轴向推拉力,导致金属撞击造成震动从而形成声音。此外,在漏磁区域有引线穿过,当漏磁增大时引线受到更强力的推拉,从而提高震动频率。同时,如果导磁钢件之间出现漏磁现象且连接不稳定,将因金属撞击造成更多的声音。
2.2 冷却系统所生的声音
大型电力变压器冷却方式通常为风冷和强油风冷。为了发挥冷却功能需打开风扇和油泵,但此时风扇及油泵转动会生成空气动力声音。一台常规运行中的SF-PZ11-180000/2200KVA级别变压器配备4台风冷却设备可使空气動力的聲音超过80dB(A)远高於由于漏磁場影響產生的聲音。
降低變壓器聲音措施:
采用多級接缝設計,使接缝處分布較為均勻從而減少氣隙間之聲響,並降低励磁電流與容量。
避開鐵芯自振頻帶,以窗口尺寸調整避開共振頻帶,如75~125Hz、175~225Hz等。
變壓器聲音消除措施:
使用專門設備將變壓機箱內發出的聲波轉換為電信號進行抵消操作,這需要兩種同樣強度與相同頻率之間進行調節以實現完全抵消。
在鐵芯與裝置間使用柔軟材料隔離,以減少傳導效應並阻止共鳴發生。
結語:
通過上述分析,我們可以看出,大型電力變壓機在運作時產生的高層次環境污染對人類生活品質構成了威脅。我們必須採取有效措施來預防這些問題,比如優化設計以減少氣隙大小,以及采取適當措施來抑制鐵芯自振現象。我們還需要探索新技術來控制或消除這些問題,以提高環境健康并促進社會發展。