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【專題】有關(guān)變壓器噪聲問題的經(jīng)典分析

變壓器噪聲是由本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選型布局、安裝、使用過程中，變壓器本體及冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生的不規(guī)則、間歇、連續(xù)或隨機(jī)引起的機(jī)械噪聲及空氣噪聲總和。變壓器所產(chǎn)生的噪聲廣泛影響住宅小區(qū)、商業(yè)中心、輕站、機(jī)場(chǎng)、廠礦、企業(yè)、醫(yī)院、學(xué)校等場(chǎng)所。
 
產(chǎn)生原因
 
具體來說，變壓器噪聲共有三個(gè)聲源，一是鐵心，二是繞組，三是冷卻器，即空載、負(fù)載和冷卻系統(tǒng)引起噪聲之和。鐵心產(chǎn)生噪聲原因是構(gòu)成鐵心硅鋼片交變磁場(chǎng)作用下，會(huì)發(fā)生微小變化即磁致伸縮，磁致伸縮使鐵心隨勵(lì)磁頻率變化做周期性振動(dòng)，鐵心磁致伸縮變形和繞組、油箱及磁屏蔽內(nèi)電磁力所引起。
繞組產(chǎn)生振動(dòng)原因是電流繞組中產(chǎn)生電磁力，漏磁場(chǎng)也能使結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生振動(dòng)。電磁噪聲產(chǎn)生原因是磁場(chǎng)誘發(fā)鐵心疊片沿縱向振動(dòng)產(chǎn)生噪聲，該振動(dòng)幅值與鐵心疊片中磁通密度及鐵心材質(zhì)磁性能有關(guān)，而與負(fù)載電流關(guān)系不大。 電磁力(和振動(dòng)幅值)與電流平方成正比，而發(fā)射聲功率與振動(dòng)幅值平方成正比。
 
聽聲辯好壞
 
戶外配電變壓器在正常運(yùn)行或出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)發(fā)出不同的聲響。如果能通過判斷變壓器內(nèi)發(fā)出的聲音就能判定變壓器的運(yùn)行情況，這樣省時(shí)又省力，今天小編就給大家分享“聽聲辯好壞”。
正常運(yùn)行的聲響
“嗡嗡”的均勻電磁聲
說明變壓器是正常運(yùn)行的，電流通過鐵心產(chǎn)生交變磁通，就會(huì)發(fā)出“嗡嗡”的均勻電磁聲，音響的強(qiáng)弱正比于負(fù)荷電流的大小。
非正常運(yùn)行的聲響
“吱吱”聲
分為兩種情況：
（1）當(dāng)分接開關(guān)調(diào)壓之后，響聲加重，以雙臂電橋測(cè)試其直流電阻值，均超過出廠原始數(shù)據(jù)的2%，屬接觸不良，系觸頭有污垢而引起的。
處理方法：旋開分接開關(guān)的風(fēng)雨罩，卸下鎖緊螺絲，用搬手把分接開關(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?！　?/div>
（2）終端桿引至跌落式熔斷器的引下線采用裸鋁或裸銅絞線，但張力不夠，再加上瓷瓶扎線松馳所致。在黃昏和黎明時(shí)可見小火花發(fā)出“吱吱”聲，這與變壓器內(nèi)部發(fā)出的“吱吱”聲有明顯區(qū)別。
處理方法：利用節(jié)假日安排停電檢修，將故障排除。
“噼啪”的清脆擊鐵聲
這是高壓瓷套管引線，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。
處理方法：用清潔干燥的漏斗從注油器孔插入油枕里，加入經(jīng)試驗(yàn)合格的同號(hào)變壓器油(不能混油使用)，補(bǔ)油量加至油面線溫度+20℃為宜，然后上好注油器。否則，油受熱膨脹會(huì)產(chǎn)生溢油現(xiàn)象。如條件允許，應(yīng)采用真空注油法以排除線圈中的氣泡。
“知啦”如磁鐵吸動(dòng)小墊片的響聲
發(fā)出這類聲響，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，在電磁力作用下所致。
處理方法：待變壓器吊芯檢修時(shí)加以排除。
似蛙鳴的“唧哇唧哇”聲
當(dāng)刮風(fēng)、時(shí)通時(shí)斷、接觸時(shí)發(fā)生弧光和火花，但聲響不均，時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，系經(jīng)導(dǎo)線傳遞至變壓器內(nèi)發(fā)出之聲。可配合電壓表的指示值進(jìn)行判斷，若B相缺電，則電壓大致為：u1-2=230V，u1-3=400V u2-3=230V，u1-0=230V u2-0=0V，u3-0=230V　　
處理方法：立即安排停電檢修。一般發(fā)生在高壓架空線路上，如導(dǎo)線與隔離開關(guān)的連接、耐張段內(nèi)的接頭、跌落式熔斷器的接觸點(diǎn)以及丁字形接頭出現(xiàn)斷線、松動(dòng)，導(dǎo)致氧化、過熱。待故障排除后，才允許投入運(yùn)行。
微弱的嘶叫聲
在變壓器的容量較小時(shí)(100kVA以下)，受個(gè)別電器設(shè)備的起動(dòng)電流沖擊，例如，26kW直流弧焊機(jī)的起弧，又如22kW250kg空氣錘的驅(qū)動(dòng)等，經(jīng)導(dǎo)線傳遞至變壓器內(nèi)而發(fā)出的微弱嘶叫聲。
處理方法：如保護(hù)、監(jiān)視裝置，以及其他電器元件無異常預(yù)兆，這應(yīng)屬正常現(xiàn)象。
“虎嘯”聲
當(dāng)?shù)蛪壕€路短路時(shí)，會(huì)導(dǎo)致短路電流突然激增而造成這種“虎嘯”聲。
處理方法：變壓器本體的檢查與測(cè)試，從外觀檢查著手，參見“聲響減弱”的處理方法。
“咕嘟咕嘟”像燒開水的沸騰聲
變壓器線圈發(fā)生層間或匝間短路，短路電流驟增，或鐵心產(chǎn)生強(qiáng)熱，導(dǎo)致起火燃燒，致使絕緣物被燒環(huán)，產(chǎn)生噴油，冒煙起火。
處理方法：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。
特殊噪聲
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)落到油枕的下部。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)出特殊噪聲。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。
處理方法：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，溫升狀況來決定 。使用經(jīng)驗(yàn)證明，兩年清潔一次為好。