乔美玉
（菏泽市牡丹区职业中等专业学校，山东 菏泽 274000）
引言在大型电力变压器的运行过程中，振动和噪声问题十分常见。此类问题如果得不到有效处理，便会造成一定程度的噪声污染，进而影响周边环境及居民。基于此，电力企业与技术人员一定要加强此类问题的研究，并通过合理的技术措施来减振降噪。这样才可以让大型电力变压器的运行得到进一步优化，在充分满足其实际应用需求的同时，最大程度降低噪声污染。
1 大型电力变压器产生振动和噪声的主要原因在大型电力变压器的运行中，噪声的主要来源是振动。按照产生机理来划分，此类设备的振动与噪声的主要成因有三种，如表1所示。
表1 大型电力变压器振动与噪声的主要成因
通过进一步的分析与研究发现，大型电力变压器的主要噪声来源是器体本身和冷却系统。其中，器体本身的噪声来源于其铁心以及绕组振动，冷却系统噪声来源于该系统中的风扇运行[1]。此外，如果变压器主体振动剧烈，也会通过其他部件将振动传递到油箱。振动与噪声传递路径示意图，如图1所示。
图1 振动与噪声在大型电力变压器中的传递路径示意图
2 大型电力变压器减振降噪技术分析通过上述分析可知，变压器的振动是导致其噪声产生的主要源头。因此，在对其进行减振降噪处理的过程中，首先需考虑降低和隔离变压器振动，然后再通过合理的措施来做好噪声吸收、隔离，从而达到良好的减振降噪效果。但是，所有的处理措施都应在确保变压器应用功能及其安全性的条件下进行，且尽量不改变其内部结构。
2.1 本体方面的减振降噪为了有效抑制变压器本体铁心和绕组等振动所产生的噪声，技术人员可通过以下几项措施来进行减振降噪：
1）将高取向形式的导磁材料用作铁心硅钢片，从而有效降低磁致伸缩率，提升磁化性能，有效降低铁心振动。
2）在装配铁心时，需控制好压紧力，避免铁心松动所引发的振动和噪声。一般情况下，其压紧力需控制在0.08～0.4 MPa。
3）将铁心工作中的磁通密度适当降低，通常设计为1.65 T左右即可，在降低振动的同时节约变压器应用成本。
4）通过多级接缝形式进行铁心结构设计，接缝位置的局部磁通和磁密会随着搭接级数增加而下降，这对于铁心振动和噪声问题的减轻比较有利。
5）对分布绕组匝数加以合理设计，这样便可有效降低漏磁面积，绕组所受磁力也会下降，绕组振动及其噪声将会得到有效抑制；如果夹件属于低磁钢板，其内部的漏磁通形成会很少，铁心夹件以及拉板间的电磁力也将会减少，结构件振动和噪声便会由此得到有效抑制。
6）对磁屏蔽结构进行合理设置，经实践与分析发现，油箱磁屏蔽中的磁致伸缩将会对变压器振动及其噪声情况产生影响。因此，根据实际情况对此结构进行合理设计，也是一种有效的减振降噪手段。
7）对冷却系统加以合理设计，因振动和噪声都会叠加，变压器结构上的振动、噪声也会和冷却系统中的振动、噪声相叠加，进而导致整体变压器振动和噪声加大。因此，需要对冷却系统加以合理设计，尽可能降低其风扇转速，以达到良好的减振降噪效果，避免振动、噪声叠加所带来的不良影响[2]。
2.2 传递途径方面的减振降噪在大型电力变压器中，铁心及其绕组振动可通过两条路径向油箱传递，一是固体铁心脚垫，二是绝缘油。在振动能量通过这两个途径传递到油箱之后，油箱壁便会产生振动，进而加大本体噪声。为避免上述问题的产生，电力企业与技术人员可通过以下几个方面的措施来抑制振动传播，从而在传播途径上实现噪声抑制：
1）将隔振垫加设到变压器铁心位置，因铁心脚垫和下油箱的连接是刚性连接，金属碰撞噪声很大，安装隔振垫便可实现刚性连接到弹性连接的转化，进而达到良好的减振降噪效果。
2）增加箱壁强度，减小箱壁振幅。为减小箱壁振幅，必须增加油箱整体的刚性。为此，可适当增加箱壁厚度或合理布置加强筋，控制筋间距。同时，辅以合理的焊接工艺，减小箱壁焊接变形，减少制造过程中的残留应力。这样，就能提高箱壁强度，减小箱壁振幅，降低噪声。
3）通过隔音层或者是吸收层来降低噪声，其材料应选择岩棉或玻璃纤维等，将其设置在变压器油箱层间。在变压器本体振动产生的噪声传递到了隔音层的情况下，隔音层会将其中的一部分吸收，将另一部分反射，以此来达到良好的降噪效果。按照油箱上设置的隔音层结构，可以将其分为全消音油箱和半消音油箱。其中，全消音油箱指的是在不对变压器结构造成破坏的基础上，将可拆卸形式的吸声材料安装在油箱外侧或者是内侧，进而达到理想的消音效果，但是此种设计模式下需要将散热片拆除，在具体设计中应根据实际情况来应用。半消音油箱就是将一些吸声材料设置在加强筋内部，比如玻璃纤维、填充细沙等，吸收部分噪声，且能够将变压器原有的共振频率打破，防止油箱共振导致的异常。因此，相比较全消音油箱而言，此种油箱更适合用来进行大型电力变压器的减振降噪处理。
2.3 在变电站方面的噪声抑制除了上述变压器设计和制造方面的减振降噪措施之外，在大型电力变压器的具体应用中，变电站也可以通过一些措施来进行噪声抑制。首先，可在变压器周围进行隔音墙建设，其高度应超过油箱，这样便可让变压器中发出的声波改变传播方向，使其在沿着隔音墙绕行的过程中不断衰减，达到降噪效果。为确保降噪质量，隔音墙需要尽可能地靠近变压器设置，但是隔音墙到油箱壁的距离不可接近噪声波长的1/2，这样才可以有效防止变压器共振现象。对于隔音墙的材料，可选择木质材料、砖石或者是水泥。其次是进行隔音室的建设，将变压器设置到一个四周全封闭的房子里，以此来达到单独隔离声源的效果，让变压器噪声对周围环境的不良影响得以有效降低[3]。同时，在进行变电站隔音室的设计与建设中，相关人员也需要对其吸声效果做到足够重视，可采用矿渣对墙体和屋顶进行涂覆，以此来实现隔音室吸声系数的进一步提升，达到良好的噪声抑制效果。
3 结语在大型电力变压器的运行过程中，因振动所引发的噪声很容易对周边环境带来噪声污染。因此，在此类变压器设备的设计及其应用中，相关单位和技术人员一定要注重其振动和噪声问题的防治，在变压器本体方面、传播途径方面以及变电站方面做好减振降噪处理，在确保变压器运行效果的同时，最大限度降低变电站周围的噪声污染。
