关于油浸式电力变压器降噪措施的探讨

摘 要：当前在机电工程引起的噪声污染中，变压器的噪声已经成为主要的污染来源。如果不得到及时有效地解决，便会带来一定的不良影响。但是要解决这一问题，首先要找对方法，根据实际情况对不同变压器的污染问题进行分析，从而找出适当的解决方式。本文主要论述了如何有效降低噪声污染，结合笔者多年工作经验，提出一些建议，希望能够为相关降噪措施提供依据。

关键词：变压器噪声；金属橡胶垫；振动和噪声试验

随着城市的发展水平不断提高，家家户户的用电量也出现了较大范围的提升。由于当前变电所的位置距离居民区较近，因此所产生的噪声污染在一定程度上将会影响周围居民的正常生活。为了解决这一问题，提高居民的生活品质，经过实地考察，在确定变压器型号的基础上，我们找到了相应的降低变压器噪声污染的措施。希望能够在设备正常使用的基础上，有效的解决这一问题。

1 结构减振降噪思路

当前无论是我国还是西方国家都对变压器的降噪问题具有相当大的兴趣，并且经过多年的研究得出了一些结论。要想证明这些结论的正确与否，还需要进行一定的实验。只有通过观察实验效果，才能使该问题得到有效解决。在以往的实践过程中，我国主要采用改进铁芯工艺、合理分配绕组压紧力的方式解决这一问题，但是虽然这些方法能够取得一定成效，却需要消耗大量人力物力，长期运用是不可取的。因此我们要改变策略，寻找经济实惠的措施切实解决噪声问题。在随后的发展阶段，相关研究人员发现在变压器以及下油箱之间垫上一层金属橡胶垫能够在一定程度上降低噪声污染，并且符合经济实用的特点，因此，我们应该不断完善这一措施，使其充分应用在变压器中，达到理想的减噪效果。

金属橡胶垫的优点在于首先它的材质是较为常见的阻尼材料，在功能方面具有明显的优势，并且其表面做了多孔的处理，有效的提高了性能。其制作过程相对复杂，但是有效的提高了金属橡胶圈的使用寿命。并且方便清洗，与橡胶进行比较，虽然在结构与弹性方面具有较多的相同之处，但是金属橡胶垫最大的优势在于“金属”，其完全是由金属制作的，所以我们称其为金属橡胶。

2 变压器降噪处理

要想对变压器进行降噪处理，首先要明确变压器的构成，只有掌握了变压器的结构，我们才能够指导从哪方面对变压器进行降噪处理才更为有效。当前的变压器降噪主要分为两部分，即内部与外部。

2.1 内部结构的改进

变压器内部经常出现噪音之处主要是铁芯的振动及其辐射的传播，只要对这两点进行有效的控制，就能够一定程度上有效的缓解噪声的污染。首先是降低铁芯振动的措施，高导磁硅钢片的作用是改变铁芯中磁通的密度，随着密度的降低，噪声也就相应的得到降低。可以说磁通密度与变压器噪声是成正比的。其次，改变工艺技术也能够有效的控制噪声，主要是改变制造铁芯的工艺，这就要求我们对铁芯的物理参数具有一定了解，否则就无法选取适当的工艺。另外，最直接的方式是将变压器与下油箱之间放置一层隔振胶垫，橡胶具有很好的防噪声效果，加之其能够有效的降低振动，所以效果显著。

2.2 外部结构的改进

外部结构的改进技术我们主要从四个方面加以讨论。首先是变压器的结构问题。将其结构进行适当的处理，便能够在一定程度上降低噪声。例如加大油箱的厚度，在油箱加强筋的数量方面作出调整，适当的增加数量可以起到较好的降噪效果。其次，冷却方式的变化。过去变压器主要采用风冷却的方式，我们可以将其改进为自冷却的方式，这样噪声自然而然就会降低了。第三，放置缓冲器，缓冲器能够有效地降低变压器的振动，主要将其安置在油箱的下面，缓冲器可以使用防振胶垫，如果没有防振胶垫，使用弹簧也能够起到一定的效果。最后，也是最重要的措施就是连接方式的转变。通常情况下，变压器与各种线路之间的连接方式过于复杂，线路之间会出现连锁反应，但是采用弹性的连接方式，就能够降低共振的频率，从而促进变压器噪声的降低。

2.3 隔音

（1）采用隔音油箱；（2）建隔音墙；（3）建隔音室。结合上述降低变压器噪声措施，采用在器身与油箱接合处加隔振胶垫的方式。将器身与油箱接合处由刚性连接变为弹性连接，最大限度上减少振动向箱壁的传递。

3 金属橡胶隔振设计

变压器、电抗器隔振设计时，可将变压器、电抗器简化等效为单质点模型，基础或楼板加速度与油箱底部加速度之比叫隔振衰减系数，本文以110kV油浸式电力变压器作为研究对象，110kV变压器激励源基频为100Hz；振源重量（器身）：37.5吨；频率比λ>5；振动衰减率Ra>98%，即隔振衰减系数应小于0.02。根据以上分析，金属橡胶基本性能参数设置为：单件尺寸规格：？渍180±0.5（mm）；厚度：35±0.5（mm）；额定承载力：3～5t/个；额定承载变形：小于2mm；竖向刚度：22～30kN/mm。

4 变压器噪声试验

4.1 试验地点和时间

试验地点选在某生产车间内大厅，大厅比较空旷，每个墙壁面上都安装了吸声板，为了减少工厂生产对变压器的影响，选择在晚上（16：00-23：00）进行测试。

4.2 试验仪器

4.3 声压测点布置

A面声级测点：1#、3#、4#、5#、6#、8#；B面声级测点：11#、12#；C面声级测点：15#、17#、18#、19#、20#、22#；D面声级测点：25#、26#。

4.4 声强测点布置

声强测点记为A1，B2，C3，D4。

台面高度：70cm；声级计和声强计实际高度：130cm。

4.5 试验步骤

在变压器器身与下油箱刚性连接处放置9个金属橡胶支座两个定位销之间的垫板上三等分的放置。变压器噪声试验分为无任何减振措施和器身隔振措施，两者进行比较。本试验测试将以电力变压器第10部分：声级测定《GB/T1094.10-2003》为参考标准，进行变压器100%空载电压噪声测量，测量变压器箱壁外1m，变压器1/3高度的辐射噪声。

4.6 试验结果分析

器身隔振措施减小了变压器的辐射噪声。由于声强受环境因素影响小，从声强级值可以看出，器身隔振措施下各个面的声强级值明显减小，降噪效果可观。

结束语

通过上文的分析，我们能够清楚的认识到通过对变压器自身隔振的措施能够有效的降低噪声污染，有效的维护了周围环境，并且对人们的身心健康也起到一定的促进作用。应该在未来的变压器设计中进行推广。

参考文献

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[2]奚晓勤.变压器噪声产生的原因及降低噪声的措施[J].华东电力，2012（4）.

[3]王和忠，季小龙，朱如勇，周策，项秉福.油浸式电力变压器的噪声源及降噪对策[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2008（1）.

作者简介：覃桂毅，身份证号：452731198111280012。