淺析變壓器燥聲的降低措施及運(yùn)行中判斷處理

何蒼貴 李相國 單成友

【摘 要】 變壓器運(yùn)行中所發(fā)生的燥聲對(duì)人們的正常生活和工作將造成影響，夜間的影響尤為重要。對(duì)變壓器的燥聲問題進(jìn)行深入研究及減低燥聲措施以有效地降低變壓器的燥聲給人們工作和生活帶來的影響十分重要。

【關(guān)鍵詞】 變壓器 ?燥聲 ?降低 ?措施 ?判斷處理

隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市用電量逐年增加，許多高電壓、大容量的變壓器的安裝地點(diǎn)正逐漸進(jìn)到城市，城市的高壓、低壓配電網(wǎng)也正在運(yùn)行當(dāng)中。城區(qū)的不斷擴(kuò)大及城市電網(wǎng)改造的需要，變電所有時(shí)要建在靠近居民區(qū)或直接建在居民區(qū)內(nèi)。變壓器連續(xù)運(yùn)行所發(fā)出的燥聲對(duì)人們的正常生活和工作將造成影響，夜間影響尤為嚴(yán)重。要求變壓器的日間燥聲不超過65dB（A），晚間燥聲不超過60 dB（A），并要求具有較高的供電可靠性。

1 變壓器燥聲相關(guān)分析

1.1 變壓器的燥聲源

變壓器本體燥聲，主要是由變壓器鐵心、繞組和油箱振動(dòng)產(chǎn)生的燥聲;變壓器冷卻風(fēng)扇和潛油泵引起的燥聲。

1.2 變壓器本體燥聲

（1）鐵心是變壓器的主要部件之一，在整個(gè)變壓器結(jié)構(gòu)中起著骨架作用。鐵心柱作為鐵心的主干，其緊固程度對(duì)變壓器整體燥聲水平、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有著直接的影響。鐵心產(chǎn)生振動(dòng)主要機(jī)理有：鐵心的硅鋼片產(chǎn)生磁致伸縮。磁致伸縮引起鐵心振動(dòng)而產(chǎn)生燥聲。硅鋼片的平面振動(dòng)。由于硅鋼片之間的磁吸引力產(chǎn)生，主要是出現(xiàn)在鐵心邊緣和鐵軛的接縫之間。（2）當(dāng)繞組中有負(fù)荷電流通過時(shí)，負(fù)載電流產(chǎn)生的漏磁引起繞組、油箱壁的振動(dòng)。本體振動(dòng)基本取決于鐵心的振動(dòng)。鐵心的磁致伸縮振動(dòng)通過鐵心墊腳和絕緣油這兩條路徑傳遞給郵箱壁，使箱壁振動(dòng)而產(chǎn)生本體燥聲，并以聲波的形式均勻地向四周發(fā)射。

1.3 變壓器冷卻裝置燥聲

風(fēng)冷卻器的燥聲是由冷卻風(fēng)扇和潛油泵產(chǎn)生的。冷卻風(fēng)扇的燥聲是由葉片產(chǎn)生的氣流旋渦引起的，其大小與冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速有關(guān)。另外，本體的振動(dòng)有時(shí)也可能通過絕緣油、管接頭及其裝配零件等傳遞給冷卻裝置，使冷卻裝置的振動(dòng)加劇，輻射的燥聲加大。

1.4 減低變壓器燥聲的方法

（1）降低本體燥聲的措施;降低鐵心的磁通密度;采用磁致伸縮小的硅鋼片。由于硅鋼片的磁致伸縮是產(chǎn)生變壓器燥聲的主要原因，所以，必須采用磁致伸縮小的硅鋼片;在變壓器鐵心結(jié)構(gòu)的采用上，根據(jù)冷軋硅鋼片的特點(diǎn)，鐵心采用45°接縫;保證鐵心夾緊力均勻和增加阻尼以降低燥聲;在器身下或油箱底加裝減震裝置。（2）降低冷卻裝置的燥聲;可采用自然冷卻方式來代替風(fēng)冷卻器;采用低燥聲冷卻器?？刂圃锫曇矐?yīng)在本體燥聲、冷卻裝置燥聲及傳播路徑上綜合考慮采取措施，以達(dá)到滿意的降低噪音效果。

2 變壓器響聲判斷及處理方法

（1）正常的聲響。當(dāng)變壓器受電后，電流通過鐵心產(chǎn)生交變磁能，就會(huì)發(fā)出“嗡嗡”的均勻的電磁聲，聲響的強(qiáng)弱正比于負(fù)荷電流的大小。（2）“吱吱”聲。當(dāng)分接開關(guān)調(diào)壓之后，聲響加重，以雙臂電橋測試其支流電阻值，均超過出廠原始數(shù)據(jù)的2%，屬于接觸不良，系觸頭有污垢而引起的。措施：旋開分接開關(guān)的風(fēng)雨罩，卸下瑣緊螺絲，用扳手把分接開關(guān)的軸左右往復(fù)旋轉(zhuǎn)10-15次，即可消除這種現(xiàn)象，修后立即裝配還原。（2）“噼啪”的清脆擊鐵聲。這是高壓磁套管引線，通過空氣對(duì)變壓器外殼的放電聲，是變壓器油箱上部缺油所致。措施：加入經(jīng)過試驗(yàn)合格的同號(hào)變壓器油，補(bǔ)油量加至油面線溫度+20℃為宜，然后上好注油器。如條件允許，應(yīng)采用真空注油法排除線圈中的氣泡。（4）“吱啦吱啦”的如磁鐵吸動(dòng)小墊片的響聲，而變壓器的監(jiān)視裝置、電壓表、電流表、溫度計(jì)的指示值均屬正常。這往往由于新組裝或吊芯檢修時(shí)的疏忽大意，沒將螺釘或鐵墊上緊或掉入小號(hào)鐵質(zhì)部件，在電磁力的作用下所致。措施：待變壓器吊芯檢修時(shí)以排除。（5）聲響減弱。變壓器停運(yùn)后送電或新安裝竣工后投產(chǎn)驗(yàn)收送電，往往發(fā)生電壓不正常，這是高壓磁套管引線較細(xì)，運(yùn)行發(fā)熱斷線，經(jīng)過長期運(yùn)輸、搬運(yùn)不當(dāng)或跌落式熔斷器的熔絲熔斷及接觸不良，從電壓表看出，如一相高、兩相低和指示為零，造成兩相供電，當(dāng)變壓器受電后，電流通過鐵心產(chǎn)生的交變磁通大為減弱，故從變壓器內(nèi)發(fā)出音響較小的“嗡嗡”均勻電磁聲。措施：高壓線圈的直流電阻值測定。儀表用雙臂電橋，待自感消逝，指針穩(wěn)定后進(jìn)行測試。各個(gè)繞組測試之差，以不超過出廠原始數(shù)據(jù)的±2%為合格，否則應(yīng)屬于接觸不良。接觸不良會(huì)使電阻增大，是由于觸頭有污垢所致。此時(shí)，旋開風(fēng)雨罩，卸下鎖緊螺絲，用扳手把分接開關(guān)的軸左右旋轉(zhuǎn)10-15次，可消除這種現(xiàn)象，修后立即裝配還原。（6）特殊燥聲。由于負(fù)載和周圍環(huán)境溫度的變化，使油枕的油面線發(fā)生變化，因此，水蒸氣伴隨空氣一并被吸入油枕內(nèi)，凝成水珠，促使內(nèi)部氧化生銹，隨著積聚程度加劇，會(huì)落到油枕下部。鐵銹通過油枕與油蓋的連通管，堆積在部分軛鐵上，從而在電磁力的作用下產(chǎn)生振動(dòng)，發(fā)出特殊的燥聲。這還會(huì)導(dǎo)致變壓器運(yùn)行油機(jī)械雜質(zhì)增多，使油質(zhì)惡化。措施：油枕與集泥器的清潔是同時(shí)進(jìn)行的，應(yīng)根據(jù)變壓器的負(fù)荷情況、溫升情況來確定。使用經(jīng)驗(yàn)證明，兩年清潔一次為好。（7）繼續(xù)放電聲。變壓器的鐵心接地，采用吊環(huán)與油蓋焊死或用鐵墊腳方法。當(dāng)脫焊或接觸面有油垢時(shí)，導(dǎo)致連接處接觸不良，而貼心及其夾件金屬均處在線圈的電場中，從而感應(yīng)出一定的電位，在高壓測試或投入運(yùn)行時(shí)，其感應(yīng)電位差超過其間的放電電壓時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生斷續(xù)放電聲。措施：吊芯檢查。把接地脫焊面清除干凈，重新電焊或把油泥消除至清潔為止，保持良好的的接觸狀態(tài)。同時(shí)應(yīng)以搖表測試，鐵心與變壓器外殼要接地良好。（8）“咕嚕咕嚕”的象燒開水的沸騰聲。變壓器線圈發(fā)生層間或匝間短路，短路電流聚增，或鐵心產(chǎn)生強(qiáng)熱，導(dǎo)致起火燃燒，致使絕緣物被燒壞，產(chǎn)生噴油，冒煙起火。

措施：先斷開低壓負(fù)荷開關(guān)，使變壓器處于空載狀態(tài)下，然后切斷高壓電源，斷開跌落式熔斷器。解除運(yùn)行系統(tǒng)，安排吊芯大修。

3 結(jié)語

變壓器的燥聲和響聲，是制造和運(yùn)行當(dāng)中的一個(gè)重要問題，變壓器可視為一個(gè)由各種結(jié)構(gòu)件組成的彈性振動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)有許多固有振動(dòng)頻率。當(dāng)鐵心、繞組、油箱及其它構(gòu)件的固有頻率接近或等于磁致伸縮振動(dòng)的基本頻率和運(yùn)行中出現(xiàn)的各種聲響，以便更好的讓變壓器為電力系統(tǒng)默默的進(jìn)行著優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

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