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大型變壓器噪音治理
變壓器噪音共有三個聲源,一是鐵心,二是繞組,三是冷卻器,即空載、負載和冷卻系統引起噪音之和。鐵心產生噪音原因(yin)(yin)是(shi)構(gou)成(cheng)(cheng)鐵(tie)(tie)心(xin)(xin)硅(gui)鋼片交變磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)作用(yong)下,會發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)微小變化即磁(ci)(ci)(ci)(ci)致(zhi)(zhi)伸縮(suo),磁(ci)(ci)(ci)(ci)致(zhi)(zhi)伸縮(suo)使鐵(tie)(tie)心(xin)(xin)隨勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)頻率變化做周(zhou)期性振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong),鐵(tie)(tie)心(xin)(xin)磁(ci)(ci)(ci)(ci)致(zhi)(zhi)伸縮(suo)變形和(he)繞(rao)組、油箱及磁(ci)(ci)(ci)(ci)屏蔽內電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)力所(suo)引起。繞(rao)組產生(sheng)(sheng)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)原因(yin)(yin)是(shi)電(dian)(dian)(dian)流繞(rao)組中(zhong)產生(sheng)(sheng)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)力,漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)也能使結構(gou)件(jian)產生(sheng)(sheng)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)。電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)噪音(yin)產生(sheng)(sheng)原因(yin)(yin)是(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)誘發(fa)(fa)鐵(tie)(tie)心(xin)(xin)疊片沿縱向振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)產生(sheng)(sheng)噪音(yin),該(gai)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)幅值(zhi)與(yu)鐵(tie)(tie)心(xin)(xin)疊片中(zhong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)通密度及鐵(tie)(tie)心(xin)(xin)材質(zhi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)性能有關(guan),而(er)與(yu)負載電(dian)(dian)(dian)流關(guan)系不大。 電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)力(和(he)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)幅值(zhi))與(yu)電(dian)(dian)(dian)流平方(fang)成(cheng)(cheng)正(zheng)比,而(er)發(fa)(fa)射聲功率與(yu)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)幅值(zhi)平方(fang)成(cheng)(cheng)正(zheng)比。
變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)的噪音來源于變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)本(ben)體(ti)和冷(leng)卻(que)系統(tong)兩(liang)個方(fang)面(mian)。國內外的研究結果表(biao)明,變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)本(ben)體(ti)振動產生噪音的根源在于:
(1) 硅鋼片的磁致伸縮引起(qi)的鐵心振動。
(2) 硅(gui)鋼片接縫處(chu)和(he)疊片之間存(cun)在著(zhu)因漏(lou)磁而(er)產(chan)生的電磁吸引力而(er)引起鐵心(xin)的振動。
(3) 當繞組中有(you)負載(zai)電(dian)流通過時,負載(zai)電(dian)流產生的(de)(de)(de)漏磁(ci)(ci)(ci)引(yin)(yin)起線(xian)圈(quan)、油(you)箱(xiang)(xiang)壁(bi)的(de)(de)(de)振(zhen)動(dong)。近年(nian)來,由于鐵(tie)心(xin)(xin)疊積方式(shi)的(de)(de)(de)改(gai)進和(he)心(xin)(xin)柱及(ji)鐵(tie)軛都(dou)用環氧玻(bo)璃絲粘(zhan)帶(dai)綁扎,硅(gui)鋼(gang)片(pian)(pian)接(jie)縫處和(he)疊片(pian)(pian)之間的(de)(de)(de)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)吸(xi)引(yin)(yin)力引(yin)(yin)起的(de)(de)(de)鐵(tie)心(xin)(xin)振(zhen)動(dong),比硅(gui)鋼(gang)片(pian)(pian)磁(ci)(ci)(ci)致(zhi)伸(shen)縮引(yin)(yin)起的(de)(de)(de)鐵(tie)心(xin)(xin)振(zhen)動(dong)要(yao)小(xiao)得多(duo),可(ke)以忽(hu)略。而(er)變壓器(qi)的(de)(de)(de)額定工作磁(ci)(ci)(ci)密(mi)通常取1.5~1.8T,國內外研究(jiu)和(he)試(shi)驗均證明(ming),在這(zhe)樣的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)密(mi)范圍(wei)之內,負載(zai)電(dian)流產生的(de)(de)(de)漏瓷引(yin)(yin)起的(de)(de)(de)線(xian)圈(quan)、箱(xiang)(xiang)壁(bi)的(de)(de)(de)振(zhen)動(dong)比硅(gui)鋼(gang)片(pian)(pian)磁(ci)(ci)(ci)致(zhi)伸(shen)縮引(yin)(yin)起的(de)(de)(de)鐵(tie)心(xin)(xin)振(zhen)動(dong)要(yao)小(xiao)得多(duo),也可(ke)以忽(hu)略。這(zhe)就是(shi)說變壓器(qi)本體的(de)(de)(de)振(zhen)動(dong)完(wan)全(quan)取決于鐵(tie)心(xin)(xin)的(de)(de)(de)振(zhen)動(dong),而(er)鐵(tie)心(xin)(xin)的(de)(de)(de)振(zhen)動(dong)可(ke)以看作完(wan)全(quan)是(shi)由硅(gui)鋼(gang)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)致(zhi)伸(shen)縮引(yin)(yin)起的(de)(de)(de)。
變壓器噪音的(de)另一個主要來源(yuan)是冷(leng)卻器。風扇在(zai)500Hz至2000Hz頻率會產(chan)生噪音,人耳對(dui)這種(zhong)寬帶諧波當然比對(dui)鐵心在(zai)基本(ben)頻率產(chan)生的(de)諧波敏感(gan)。主導頻率取(qu)決(jue)于多種(zhong)因素,包(bao)括風扇速度,葉(xie)片(pian)數和葉(xie)片(pian)外形。音功率級取(qu)決(jue)于風扇的(de)數量以及(ji)轉速。
與變壓器本(ben)體噪音的(de)(de)機理一樣,冷卻(que)裝置的(de)(de)噪音也是由(you)于它們(men)的(de)(de)振動(dong)(dong)而產(chan)生的(de)(de),其振動(dong)(dong)的(de)(de)根源在(zai)于:
(1) 冷卻風扇(shan)和油(you)泵在運行時(shi)產(chan)生的(de)振動(dong)。
(2) 變壓器本體的振動通(tong)過絕緣油(you)、管(guan)接頭及其裝配零件傳遞給(gei)冷卻裝置,使冷卻裝置的振動加劇(ju),噪(zao)(zao)音加大。另外,當鐵心加熱以后,由于(yu)諧振頻率和機(ji)械應(ying)力(li)的變化,其噪(zao)(zao)音會隨溫度的升高而增(zeng)大。而運行現場的環境(如周圍(wei)的墻壁、建筑物及安裝基礎等)對噪(zao)(zao)音也有影響。
對許多強(qiang)風冷(leng)卻變(bian)壓器來說,冷(leng)卻器風扇是比變(bian)壓器本身更(geng)明(ming)顯(xian)的噪音源(yuan)。
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