变压器噪声发作的原因剖析及相应措施
1 前语
近几年来，在住所及公共场所现已越来越多地运用大型变压器，这就对大型变压器及中小型变压器的噪声提出了必定的要求。变压器的噪声问题越来越多地遭到人们的重视。怎么下降变压器噪声已成为变压器制造业急需解决的问题。
2 变压器噪声发作的原因
变压器所宣布的可听见的噪声是由铁心的磁致弹性变形和绕组、油箱及磁屏蔽内的电磁力所引起的。曩昔，一向以为磁场诱发铁心叠片沿纵向振荡所发作的噪声是变压器噪声的主要成分。该振荡的幅值与铁心叠片中的磁通密度及铁心原料的磁性能有关，而与负载电流联系不大。
具体来说，变压器噪声共有三个声源，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。铁心发作噪声的原因是构成铁心的硅钢片在交变磁场的效果下，会发作细小的改变即磁致弹性，磁致弹性使铁心随励磁频率的改变做周期性振荡。绕组发作振荡的原因是电流在绕组中发作电磁力，漏磁场也能使结构件发作振荡。电磁力(和振荡幅值)与电流的平方成正比，而发射的声功率与振荡幅值的平方成正比。因而，发射的声功率与负载电流有很显着的联系。
3 影响变压器噪声的要素
3．1 影响空载噪声的要素
铁心发作噪声的原因主要是在交变磁场效果下，硅钢片的尺度会发作细小的改变。由于磁致弹性的改变周期是电源频率的半个周期，磁致弹性引起的变压器本体的振荡，是以两倍的电源频率为基频率的，所以硅钢片的振荡主要是由铁磁资料的磁致弹性特性引起的。
磁致弹性率巨细与硅钢片的原料有关。磁致弹性率越大，则噪声就越大。当磁场强度相同的状况下，原料好的硅钢片磁致弹性也小，因而噪声也小。
磁致弹性率还与磁场强度有关，磁场越强，ε越大。
磁致弹性率还与硅钢片外表是否涂漆及退火有关，由于涂层对硅钢片有附着力，可避免硅钢片变形。在相同磁场强度下退火的硅钢片比不退火的硅钢片磁致弹性要小许多，这是由于挑选最佳退火工艺，能够成倍下降磁致弹性。
变压器空载噪声除与自身原料等有关外，还与接缝的状况有关。
3．2 影响空载噪声的其它要素
(1)铁心结构的影响。噪声与心柱和铁轭直径、铁心窗高、铁心窗口宽度、铁心质量有关。铁心质量每下降1t，噪声可下降1／3db(a)值。铁心窗高与铁心直径的比值每减小0.1，变压器噪声就要下降2—3db。
(2)空载噪声的频率是以两倍电源频率为其基频的。铁心中除了基频磁通外，还有高频磁通，所以空载噪声频率也存在二次以上的高一再波。当铁心油箱的固有频率与噪声频率挨近时，将发作噪声共振现象，使噪声增大。因而，变压器铁心和油箱的固有频率要避开一些高一再波。
(3)为了避免铁心共振，在规划低噪声变压器时，还要考虑铁心的自振频率。当变压器的额外频率为50hz时，铁心的自振频率应避开以下频带：75-125hz，165-235hz，275-325hz，375-425hz。如自振频率避开共振频带，铁心将不会发作共振。
4 下降空载噪声的办法
4．1 削减振源噪声
(1)选用磁致弹性小的高导磁资料，如选30zhl20硅钢片可比选用其它原料的硅钢片噪声下降噪声4-5db(a)。
(2)下降铁心磁密，能够下降噪声。磁密每下降0.1t，可下降2-3db(a)。噪声但下降磁密后，铁心截面积、变压器等值容量和造价都相应添加，从本钱上来说是不经济的。因而，下降磁密，不能超过规范磁密的10％。
(3)改进和缩小铁心接缝。铁心选用多级接缝。选用多级接缝铁心比两级接缝空载噪声小，可使噪声下降4-5db(a)。这是由于选用多级(四级及以上)接缝后，在接缝处磁通散布较均匀，又使气隙中的磁密大大下降，导致接缝处由磁吸力引起的噪声减小的原因。别的，减小接缝，能够下降振幅，一起减小变压器的励磁容量及励磁电流，使声功率大幅度下降，可下降空载噪声4~5db(a)。
(4)避免和削减硅钢片在加工、出产过程中遭到的机械碰击，不然会使硅钢片的磁致弹性加大，然后添加铁心的噪声。
(5)在铁心端面上涂环氧胶或聚酯胶，可添加铁心外表张力束缚，也能够起到削减磁致弹性量，下降噪声的效果。
4．2 在吸收声能减振方面
(1)铁心发作的噪声有一部分是经过箱底和根底传出去的。如果在器身和油箱之间或在油箱和根底之间加缓冲器，能使声响经过缓冲器衰减。可在铁心垫脚处和磁屏蔽与箱壁之间放置防振胶垫，使铁心和磁屏蔽的振荡传到油箱时，由钢性衔接变为弹性衔接，然后到达削减振荡，避免共振，下降噪声的意图。能够下降噪声1-2db(a)。
(2)在油箱加强铁内放隔声资料，能够将油箱振荡的能量吸收一部分，然后到达下降本体噪声的意图，能够下降噪声2-3db(a)。
4．3 加隔音层下降噪声
依据油箱结构，分为组合式与高效式两种。组合式为：可依据油箱外部结构状况将隔音板做成若干件，钢板内放吸音资料。吸音资料有：岩棉、玻璃纤维等。隔音壁能把变压器本体发射的部分噪声反射回去；并且当噪声穿过隔声壁时，也能被吸收一些，起到下降噪声的效果。单件的隔音板用螺栓别离固定在油箱加强铁上，选用这种隔音板可下降噪声10-15db。也可选用高效隔音板，放在两个加强铁之间，经过薄绷簧钢板固定。框形附加重物用以调整高效隔音板的振荡特性，使它的振幅显着低于加强铁的振幅，然后有效地屏蔽住变压器本体宣布的噪声，可下降噪声l0-5db(a)。
4．4 消声法
选用消声法下降噪声。即在变压器lm以内放置若干个噪声发声器，使它们宣布的噪声与变压器宣布的噪声相互抵消。它的原理是首先把变压器的噪声信号转变为电信号，然后扩大鼓励噪声发声器，使各噪声宣布来的噪声，振幅持平，相位相反，使变压器噪声遭到破坏性搅扰，可下降噪声15db(a)左右。
4．5 其它办法
(1)在规划低空载噪声变压器时，尽量选用自冷式，这样可去除电扇和油泵的噪声的叠加。当容量难以满意需要时，为了满意大容量变压器的散热，尽量选用低噪声的潜油泵和低转数电扇的冷却器。选用低速电扇，能使自冷变压器的容量进步33％，噪声到达69db(a)。依据具体状况，也可选用双速电扇。在负荷较小时开动低速电扇，噪声可相应的下降；在负荷较大时开动高速电扇，能使自冷变压器容量进步67％，但此刻噪声较大，到达75db(a)。
(2)在室内安置变压器时，应考虑由噪声在墙面反射时或许导致噪声的添加。该增值是变压器外表积与变压器室外表积之比的函数，并与墙面和天花板的吸声系数有关。选用矿渣棉或相似的资料对墙面涂覆处理，可添加吸声系数，使噪声显着下降。
5 结束语
以上剖析了变压器空载噪声发作的原因，概述了下降变压器空载噪声的办法，期望本文能对变压器规划及工艺人员起到必定的学习效果。
