内容发布更新时间 : 2024/6/2 18:08:33星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

中小型变压器低频噪声分析与控制

摘要:针对变压器低频噪声的特点,分析变压器运行过程中产生噪声的原因。在测量了某典型型号的变压器的噪声频谱后,提出了一系列控制噪声的措施,并达到了预期的效果。

关键词:变压器 吸声 隔声

近几年来。变压器的噪声问题越来越多地受到人们的关注,对大型变压器及中小型变压器的噪提出了一定的要求。科学研究表明变压器发出的低频噪声会严重损害人们的内脏。解决变压器噪声需要注意三个主要的方面,一是变压器设计阶段应考虑变压器安装位置、安装方式、隔墙隔声量等;二是变压器生产单位,应选用经过严格计算的隔振设备设施;三是变压器使用单位应加强维护保养,保证运转正常。

1 噪声源分析

变压器所发出的噪声主要是由铁心的磁致伸缩变形和绕组、油箱及磁屏蔽内的电磁力所引起的,因此,变压器噪声有三个声源,一是铁心,二是绕组,三是冷却器,即空载、负载和冷却系统引起的噪声之和。铁心产生噪声的原因主要是在交变磁场作用下,硅钢片的尺寸会发生微小的变化。由于磁致伸缩变化周期是电源频率的半个周期,磁致伸缩引起变压器本体的振动,是以两倍的电源频率为基频率的,所以硅钢片的振动主要是由铁磁材料的磁致伸缩特性引起的。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,越大。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。绕组产生振动的原因是电流在绕组中产生电磁力,漏磁场也能使构件产生振动。电磁力(和振动幅值)与电流的平方成正比,而发射的声功率与振动幅值的平方成正比。因此,发射的声功率与负载电流有很明显的关系。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。

2 噪声测试及频谱分析

上海大屯煤电公司拓特机械制造厂电修车间为了生产的需要,安装了上海生产的TSJA型变压器1台,以用于调节电压之用,变压器在工作时产生噪声,通过现场测试,变压器噪声为85.5dB(A),虽然A声级噪声不高,但由于低频噪声强(其倍频程声压级特性如表1),车间内工作人员仍感到非常不舒服,进一步降低变压器噪声是非常必要的。

3 噪声治理的原则和方案

在结合多种降噪治理方案经验的基础上,针对变压器低频共振的声音传播原理,采用多种降噪、吸音材料结合的方式,通过隔断变压器噪声源,设计了目前比较彻底的变压器环保降噪声治理方案。具体措

施为:(1)在变压器周围设计隔声间。(2)利用现有车间的墙体和房顶设计为可拆式轻质活动隔声板,变压器大修时拆卸隔声板,便于维修。(3)隔声间设计安装隔声观察窗,一是采光,二是观察,三是隔声。(4)隔声间设计安装隔声门,保证变压器进出和日常检修。(5)实施隔声间后,变压器散热变得困难,为此要设计通风换气系统,即设计安装进气消声器和出气消声器,并实行强制通风,保证隔声间气流畅通,便于变压器的散热。(6)隔声间内设计安装吸声结构,消除混响声。

4 声学理论计算

为了使新鲜的空气进入隔声间,同时隔声内的变压器辐射热量排出隔声外,靠自然通风是达不到热交换的目的,就必须进行强制通风。通过计算,选择3台低噪声轴流风机,每台,总风量为15000,满足换气的需要。为了消除噪声因通风换气而传播至室外,还应设计安装进气换气消声器和排气换气消声器,消声量应与墙体的隔声量相匹配。

5 结语

通过分析了变压器空载噪声产生的原因,根据变压器自身的噪声频谱特点提出了降低变压器低频噪声的措施,取得了较好的效果。