淺析變壓器燥聲的降低措施及運行中判斷處理

何蒼貴 李相國 單成友

【摘 要】 變壓器運行中所發生的燥聲對人們的正常生活和工作將造成影響，夜間的影響尤為重要。對變壓器的燥聲問題進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。

【關鍵詞】 變壓器 ?燥聲 ?降低 ?措施 ?判斷處理

隨著國民經濟的不斷發展，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正逐漸進到城市，城市的高壓、低壓配電網也正在運行當中。城區的不斷擴大及城市電網改造的需要，變電所有時要建在靠近居民區或直接建在居民區內。變壓器連續運行所發出的燥聲對人們的正常生活和工作將造成影響，夜間影響尤為嚴重。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、繞組和油箱振動產生的燥聲;變壓器冷卻風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，在整個變壓器結構中起著骨架作用。鐵心柱作為鐵心的主干，其緊固程度對變壓器整體燥聲水平、結構穩定性有著直接的影響。鐵心產生振動主要機理有：鐵心的硅鋼片產生磁致伸縮。磁致伸縮引起鐵心振動而產生燥聲。硅鋼片的平面振動。由于硅鋼片之間的磁吸引力產生，主要是出現在鐵心邊緣和鐵軛的接縫之間。（2）當繞組中有負荷電流通過時，負載電流產生的漏磁引起繞組、油箱壁的振動。本體振動基本取決于鐵心的振動。鐵心的磁致伸縮振動通過鐵心墊腳和絕緣油這兩條路徑傳遞給郵箱壁，使箱壁振動而產生本體燥聲，并以聲波的形式均勻地向四周發射。

1.3 變壓器冷卻裝置燥聲

風冷卻器的燥聲是由冷卻風扇和潛油泵產生的。冷卻風扇的燥聲是由葉片產生的氣流旋渦引起的，其大小與冷卻風扇的轉速有關。另外，本體的振動有時也可能通過絕緣油、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;在變壓器鐵心結構的采用上，根據冷軋硅鋼片的特點，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冷卻器;采用低燥聲冷卻器。控制燥聲也應在本體燥聲、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。當變壓器受電后，電流通過鐵心產生交變磁能，就會發出“嗡嗡”的均勻的電磁聲，聲響的強弱正比于負荷電流的大小。（2）“吱吱”聲。當分接開關調壓之后，聲響加重，以雙臂電橋測試其支流電阻值，均超過出廠原始數據的2%，屬于接觸不良，系觸頭有污垢而引起的。措施：旋開分接開關的風雨罩，卸下瑣緊螺絲，用扳手把分接開關的軸左右往復旋轉10-15次，即可消除這種現象，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：加入經過試驗合格的同號變壓器油，補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”的如磁鐵吸動小墊片的響聲，而變壓器的監視裝置、電壓表、電流表、溫度計的指示值均屬正常。這往往由于新組裝或吊芯檢修時的疏忽大意，沒將螺釘或鐵墊上緊或掉入小號鐵質部件，在電磁力的作用下所致。措施：待變壓器吊芯檢修時以排除。（5）聲響減弱。變壓器停運后送電或新安裝竣工后投產驗收送電，往往發生電壓不正常，這是高壓磁套管引線較細，運行發熱斷線，經過長期運輸、搬運不當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，當變壓器受電后，電流通過鐵心產生的交變磁通大為減弱，故從變壓器內發出音響較小的“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，指針穩定后進行測試。各個繞組測試之差，以不超過出廠原始數據的±2%為合格，否則應屬于接觸不良。接觸不良會使電阻增大，是由于觸頭有污垢所致。此時，旋開風雨罩，卸下鎖緊螺絲，用扳手把分接開關的軸左右旋轉10-15次，可消除這種現象，修后立即裝配還原。（6）特殊燥聲。由于負載和周圍環境溫度的變化，使油枕的油面線發生變化，因此，水蒸氣伴隨空氣一并被吸入油枕內，凝成水珠，促使內部氧化生銹，隨著積聚程度加劇，會落到油枕下部。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生振動，發出特殊的燥聲。這還會導致變壓器運行油機械雜質增多，使油質惡化。措施：油枕與集泥器的清潔是同時進行的，應根據變壓器的負荷情況、溫升情況來確定。使用經驗證明，兩年清潔一次為好。（7）繼續放電聲。變壓器的鐵心接地，采用吊環與油蓋焊死或用鐵墊腳方法。當脫焊或接觸面有油垢時，導致連接處接觸不良，而貼心及其夾件金屬均處在線圈的電場中，從而感應出一定的電位，在高壓測試或投入運行時，其感應電位差超過其間的放電電壓時，即會產生斷續放電聲。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。同時應以搖表測試，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。變壓器線圈發生層間或匝間短路，短路電流聚增，或鐵心產生強熱，導致起火燃燒，致使絕緣物被燒壞，產生噴油，冒煙起火。

措施：先斷開低壓負荷開關，使變壓器處于空載狀態下，然后切斷高壓電源，斷開跌落式熔斷器。解除運行系統，安排吊芯大修。

3 結語

變壓器的燥聲和響聲，是制造和運行當中的一個重要問題，變壓器可視為一個由各種結構件組成的彈性振動系統。該系統有許多固有振動頻率。當鐵心、繞組、油箱及其它構件的固有頻率接近或等于磁致伸縮振動的基本頻率和運行中出現的各種聲響，以便更好的讓變壓器為電力系統默默的進行著優質服務。

參考文獻

[1]毛承雄.電力電子變壓器[M].中國電力出版社，2010（10）.

[2]孫堅明.運行變壓器維護與管理[M].中國標準出版社，2006（8）.