電力變壓器有源降噪的關鍵技術研究

簡慧然

摘要：伴隨著我國經濟社會的深入發展，城市化發展質量和水平不斷提升，相應的居民健康生活質量要求不斷提高，而噪聲污染作為居民日常生活中的重要污染源，已經對我國居民的健康生活產生了一定的影響，尤其是電力變壓器噪聲污染問題，不僅僅會對工作人員產生身體和心理上的健康影響，同時會對相應的周邊居民產生一定的危害，如何良好的降低電力變壓器噪聲污染，已經成為電力行業發展過程中所必須克服的問題。因此，本文在分析了電力變壓器降噪技術發展現狀的基礎上，從電力變壓器噪聲的產生原因和機理條件入手，對電力變壓器有源降噪關鍵降噪技術進行分析，提出了相應的發展策略，以供參考。

關鍵詞：電力變壓器;有源降噪;關鍵技術研究

一、電力變壓器有源降噪技術發展現狀

目前來看，我國電力行業的發展已經邁入新階段，電力行業發展質量和水平需要進一步提升，尤其是噪聲污染已經成為電力行業發展過程中不可避免的問題，在電力行業不斷發展的背景下，如何降低噪聲污染，是社會各界所關注的重點，從實際出發，目前我國電力變壓器有源降噪技術的發展依舊處于發展階段，由于電力行業的發展對于我國經濟的發展發揮著著重要的基石作用，難以對其改革或場地搬遷，因此需要對其噪聲污染從根本上解決其污染問題，而從實際來看，目前我國電力變壓器降噪技術主要集中在有源降噪和無源降噪兩個方面，其中有源降噪，主要是指對電力變壓器噪聲源的抵消，通過對主次級聲源進行分割之后，采用相同的頻率來進行噪聲的消除。但目前相關研究較少，缺乏相應的理論參考，而在實際的企業應用中也缺少相應的有源降噪關鍵技術。而無源降噪技術，則主要是指對噪聲源頭的消除。

二、電力變壓器噪聲產生原因分析

從實際出發，目前我國電力變壓器已經成為電力行業發展過程中的重要設施設備，而電力變壓器在其運行的過程中會產生一定的噪聲，電力變壓器的噪聲來源主要集中在以下四個方面。首先，電力變壓器由于其磁致伸縮效應，會導致變壓器鐵芯、硅鋼片出現震動，而震動則會導致與空氣震顫，從而產生一定的噪聲。其次，一旦電力變壓器內部鐵芯、鋼硅片和碟片之間存在一定的縫隙，

而這些縫隙會導致電力變壓器在運行過程中出現漏磁的問題，從而使得鐵芯出現振動產生噪音。隨后，在電力變壓器運行的過程中，往往會出現電流超負荷的現象，一旦電力變壓器電流負載過度，會引起相應的零件運轉速度加快，從而使得振動頻率上升，導致噪音。最后，在電力變壓器當中的風扇和油泵，也是電力變壓器噪聲來源的主要對象，尤其是一旦電力變壓器出現運載過度時，相應的電力變壓器中的風扇，其速度轉速會上升，很容易導致出現相應的振動噪音。從實際出發，電力變壓器在其運行的過程中，不可避免的會出現一定的振動現象，而在振動的過程中，通過相應的絕緣油等其他設備可以將振動傳遞給冷卻裝置，從而使得電力變壓器的噪聲下降，但在震動傳遞的過程中，由于其他設備零件和絕緣油之間的振動傳遞會加劇冷卻裝置的振動頻率，容易導致反而出現更大的噪音污染，從而使電力變壓器在運行的過程中其噪聲更大，對周邊居民以及員工產生更大的身體和心理上的健康危害。

三、電力變壓器有源降噪技術發展關鍵技術研究

3.1噪聲數據收集技術

對于電力變壓器有源降噪技術而言，目前的主要研究方向是通過對電力變壓器噪聲進行實施的監測和收集數據，同時配合傳感器將噪聲轉化成電信號，然后通過相應的電力變壓器噪聲處理系統來進行數據處理，驅動降噪器將噪聲源所發出的振動通過與其相同的頻率，采用相位相反的方式來抵消電力變壓器在運行過程中由振動所導致的噪聲污染，而其中的噪聲數據收集技術，目前主要通過相應的傳感器技術來進行監測和收集數據，這一環節的關鍵是如何對數據的頻率進行準確的監測，并通過相應的數據傳輸層傳輸至電力變壓器噪聲處理系統。首先，可以通過相應的感知性傳感器，對電力變壓器噪聲源進行標準區分，對電力變壓器所產生的噪聲進行劃分數值等級，針對不同數值等級進行相應的分類傳輸，而在傳輸的過程中需要劃定數據標準一致的數據接口，以便在后期電力變壓器噪聲處理系統當中，能夠通過標準化的數據處理，對其進行輸出相應的振動頻率，從而采用相位相沖原理，抵消其由于振動產生的噪音問題，解決電力變壓器由于磁致伸縮效應、漏磁、負載電流過大等原因所出現的振動噪音。

3.2電力變壓器噪聲處理模型技術

從實際出發，電力變壓器的有源降噪技術，必須對電力變壓器噪聲處理模型進行優化，電力變壓器噪音的產生，往往取決于其內部結構而非體積。因此，在有源降噪的背景下，電力變壓器的噪聲處理模型顯得尤為重要，本文采用半球聲源模型，該模型在噪聲輻射點的計算和數據收集上精度較高，其具體的聲壓計算公式如下圖1所示：

由上圖1所示，在式子中ρ0代表著空氣的密度，C0是聲音在空氣中的傳播速度，而Q則是生源的強度，在這一公式中采用相位相沖的原理，當聲壓和初級聲源在振動頻率出現疊加的情況時，能夠實現在電力變壓器有源的情況下，盡可能的降低其噪聲，尤其是通過監測收集其電力變壓器噪聲的監測數據之后，結合相應的電力變壓器噪聲處理系統，將傳感器誤差參數設置標準化之后，將傳出數據傳至降噪器元件中，使其與噪聲源頭振動頻率保持頻率一致，從而抵消噪聲。其具體公式如下圖2所示：

在這一公式中，M為誤差傳感器的投放數量，當M投放數量能夠抵消噪聲源頭的振動頻率，則W噪聲越小，結合近些年的相關研究發現，有源降噪器與電力變壓器聲噪聲來源之間的距離也是其研究核心，通過調整兩者之間的距離，能夠有效發揮電力變壓器降噪器對聲源噪音的抵消。

四、結語

綜上，隨著我國經濟社會的深入發展，我國電力行業發展質量和水平不斷提升，電力變壓器作為電力行業中的基石，如何在有源的基礎上進行電力變壓器降噪，對于我國居民日常生活質量的提高有著重要的影響，在電力變壓器進行降噪處理的過程中，目前主要需要思考電力變壓器降噪器與聲源之間的距離問題，以及如何使電力變壓器降噪器與其聲源保持頻率一致，從而抵消聲源帶來的噪音，這也是這是目前主要的研究方向。

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