干式變壓器運(yùn)行噪聲的原因及分析

時(shí)間：2019-05-02作者：北京恒安源電氣集團(tuán)有限公司瀏覽：126

一、引言

隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，各種變壓器的使用越來(lái)越廣，其中干式配電變壓器的使用尤為顯著，因其安全、阻燃、易維護(hù)等特點(diǎn)，該產(chǎn)品被大量使用在商品房建筑里，因其鐵心裸露在空氣中，易帶來(lái)的問(wèn)題就是噪音。變壓器噪聲是變壓器運(yùn)行時(shí)的固有特性，國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其有嚴(yán)格的聲級(jí)限值規(guī)定，但隨著用戶環(huán)保意識(shí)的提高，反映變壓器現(xiàn)場(chǎng)噪音偏大的投訴也逐漸增多，并且反映的噪音水平也往往比工廠出廠測(cè)試數(shù)據(jù)偏大不少，本人根據(jù)一些現(xiàn)場(chǎng)處理經(jīng)驗(yàn)，分析有以下原因，以供參考以供互相學(xué)習(xí)。

二、變壓器運(yùn)行維護(hù)的檢查

1、 電壓?jiǎn)栴}

原因：電壓高，會(huì)使變壓器過(guò)勵(lì)磁，響聲增大且尖銳，直接嚴(yán)重影響變壓器的噪音。

判斷方法：先看看低壓輸出電壓，不能看低壓柜上的電壓表，該電壓表只起指示作用，應(yīng)該采用較為準(zhǔn)確的萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量。

解決方法：現(xiàn)在城市里的10kV電壓普遍偏高，根據(jù)低壓側(cè)輸出電壓，這時(shí)應(yīng)該把分接檔放在適合檔位。在保證低壓供電質(zhì)量的前提下，盡量把高壓分接向上調(diào)（低壓輸出電壓降低），以此消除變壓器的過(guò)勵(lì)磁現(xiàn)象，同時(shí)降低變壓器的噪音。

2、風(fēng)機(jī)、外殼、其他零部件的共振問(wèn)題

原因：風(fēng)機(jī)、外殼、其他零部件的共振將會(huì)產(chǎn)生噪音，一般會(huì)誤認(rèn)為是變壓器的噪音。

判斷方法：1）外殼：用手按一下外殼鋁板（或鋼板），看噪音是否變化，如發(fā)生變化就說(shuō)明，外殼在共振。

2）風(fēng)機(jī)：用干燥的長(zhǎng)木棍**一下每個(gè)風(fēng)機(jī)的外殼，看噪音是否變化，如發(fā)生變化就說(shuō)明，風(fēng)機(jī)在共振。

3）其他零部件：用干燥的長(zhǎng)木棍**一下變壓器每個(gè)零部件（如：輪子、風(fēng)機(jī)支架等），看噪音是否變化，如發(fā)生變化就說(shuō)明零部件在共振。

解決方法：1）看外殼鋁板（或鋼板）是否松動(dòng)，有可能安裝時(shí)踩變形，需要緊一下外殼的螺絲，將外殼的鋁板固定好，對(duì)變形的部分進(jìn)行校正。

2）看風(fēng)機(jī)是否松動(dòng)，需要緊一下風(fēng)機(jī)的緊固螺栓，在風(fēng)機(jī)和風(fēng)機(jī)支架之間墊一小塊膠皮，可以解決風(fēng)機(jī)振動(dòng)問(wèn)題。

3）如變壓器零部件松動(dòng)，則需要固定。

3、安裝的問(wèn)題

原因：安裝不好會(huì)加劇變壓器振動(dòng)，放大變壓器的噪音。

判斷方法：1）變壓器基礎(chǔ)不牢固或不平整（一個(gè)角懸空），或者底板太薄。

2）用槽鋼把變壓器架起來(lái)，會(huì)增加噪音。

解決方法：1）由安裝單位對(duì)原安裝方式進(jìn)行改造。

2）變壓器小車(chē)下面加防震膠墊，可解決部分噪音。

4、安裝環(huán)境的影響

原因：運(yùn)行環(huán)境影響變壓器的噪音，環(huán)境不利使變壓器噪音增大3dB～7dB。

判斷方法：1）變壓器室很大又很空曠，沒(méi)有其他設(shè)備，有回音。

2）變壓器離墻太近，不到1米。變壓器放在拐角處，墻面反射噪音與變壓器噪音疊加，使噪音增大。

3）原先使用油變，換干變以后會(huì)影響變壓器的噪音。原因是，原油變室比較狹小，又有一個(gè)漏油室和一個(gè)漏油孔，變壓器就像放在一個(gè)音箱上。

解決方法：室內(nèi)可適當(dāng)加裝一些吸音材料。

5、母線橋架振動(dòng)的問(wèn)題

原因：由于并排母線有大電流通過(guò)，因漏磁場(chǎng)使母線產(chǎn)生振動(dòng)。母線橋架的振動(dòng)將嚴(yán)重影響變壓器的噪音，使變壓器的噪音增大15dB以上，比較難判斷，一般用戶和安裝單位會(huì)誤認(rèn)為是變壓器的噪音。

判斷方法：1）噪音隨負(fù)荷大小變化而變化。

2）用木棍用力**母線橋架，如果噪音發(fā)生變化就認(rèn)為是母線橋架在共振。

3）母線在橋架內(nèi)振動(dòng)，用木棍**沒(méi)有用。需要打開(kāi)母線橋架蓋板，檢查母線是否固定好。

解決方法：1）主要是破壞母線橋架共振的條件，緊或者是松吊桿螺絲。

2）打開(kāi)母線橋架蓋板，將母線固定好。

3）低壓出線采用軟連接。

4）請(qǐng)母線橋架的生產(chǎn)廠家來(lái)解決。

6、變壓器鐵芯自身共振

原因：硅鋼片接縫處和疊片之間存在因漏磁而產(chǎn)生的電磁吸引力。

判斷方法：1）變壓器噪音偏大，正常噪音中夾雜著其他噪音。

2）變壓器噪音成波浪狀。

解決方法：1）緊變壓器上的螺絲，包括夾件兩頭螺絲、穿心螺絲、墊塊壓釘螺絲。

2）在變壓器小車(chē)下面加防震膠墊，可解決部分噪音。

7、變壓器線圈自身共振

原因：當(dāng)繞組中有負(fù)載電流通過(guò)時(shí)，負(fù)載電流產(chǎn)生的漏磁引起繞組的振動(dòng)

判斷方法：1）變壓器噪音偏大，噪音較為低沉。

2）當(dāng)變壓器的負(fù)荷達(dá)到一定時(shí)，開(kāi)始出現(xiàn)噪音，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)時(shí)有時(shí)無(wú)現(xiàn)象。

解決方法：1）將墊塊壓釘螺絲全部緊一遍，增加線圈的軸向壓緊力。

2）將墊塊壓釘螺絲全部松掉，把出線銅排和零線銅排上的螺栓全部松掉，將低壓線圈晃一晃，將高壓線圈平移3～5毫米，再將所有的螺栓擰緊。

8、負(fù)荷性質(zhì)的問(wèn)題

原因：使變壓器的電壓波形發(fā)生畸變（如諧振現(xiàn)象），產(chǎn)生噪音。

判斷方法：1）噪音中除變壓器本身的噪音之外，還夾雜著“咯咯、咯咯”的噪音。

2）在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)瞬時(shí)出現(xiàn)變壓器噪聲急劇變大的情況，不久又恢復(fù)正常。

3）檢查負(fù)荷中是否帶有整流設(shè)備及變頻設(shè)備。

解決方法：用戶可考慮加裝減小諧波的裝置。

9、變壓器缺相的問(wèn)題

原因：變壓器不能正常勵(lì)磁，產(chǎn)生噪音。

解決方法：1）變壓器停電，檢查電源是否缺一相電；

2）檢查變壓器高壓保險(xiǎn)絲是否熔斷一相；

10、接觸不良的問(wèn)題

原因：一是由于高壓柜內(nèi)接觸不良造成。二是刀閘沒(méi)有合到位

判斷方法：變壓器發(fā)出斷斷續(xù)續(xù)不正常的噪音。

解決方法：1）檢查高壓柜的觸頭和熔斷器以及整個(gè)高壓回路。

2）請(qǐng)高壓柜廠家的人來(lái)檢查。

11、懸浮電位的問(wèn)題

原因：變壓器的夾件槽鋼、壓釘螺栓、拉板等零部件都噴了藍(lán)色漆，各零部件接觸不是很好，在漏磁場(chǎng)的作用下各零部件之間產(chǎn)生懸浮電位放電發(fā)出響聲。

判斷方法：懸浮電位放電發(fā)出很輕微“吱吱、吱吱”的響聲，仔細(xì)聽(tīng)才能聽(tīng)見(jiàn)，用戶往往誤認(rèn)為是變壓器高壓或低壓在放電。

解決方法：1）這種放電不會(huì)對(duì)變壓器正常運(yùn)行造成影響。

2）可以在停電檢修時(shí)將接觸不好的地方的漆刮掉，讓變壓器各零部件接觸良好。

12、低壓線路發(fā)生接地或出現(xiàn)短路

當(dāng)?shù)蛪壕€路發(fā)生接地或出現(xiàn)短路事故時(shí)，變壓器就發(fā)出轟轟的聲音；短路點(diǎn)距離變壓器越近聲音越明顯；如果短路點(diǎn)靠近變壓器，變壓器將發(fā)出聲又大又明顯。

13、變壓器相互比較 一般認(rèn)為不同廠家的變壓器、不同型號(hào)的變壓器、不同的使用環(huán)境，安裝不當(dāng)都會(huì)使變壓器的噪音都不一樣。

14、對(duì)干變的認(rèn)識(shí)的問(wèn)題

原因：有一些用戶以前用過(guò)油變，對(duì)油變的認(rèn)識(shí)比較深，初次接觸干式變壓器，認(rèn)為干變的噪音和油變的噪音應(yīng)該一樣，

解決方法：其實(shí)油變的噪音也很大，只是里面裝滿了油，外面在加一層密封的鐵殼，聲音傳不出來(lái)。干變的鐵芯露在外面，有一點(diǎn)聲音就會(huì)傳出來(lái)。噪音是變壓器的固有特性，噪音的大小不會(huì)影響變壓器的質(zhì)量。

三、從變壓器的聲音判斷故障及解決方法

1、缺相時(shí)的響聲 當(dāng)變壓器發(fā)生缺相時(shí)，若*二相不通，送上*二相仍無(wú)聲，送上*三相時(shí)才有響聲；如果*三相不通，響聲不發(fā)生變化，和二相時(shí)一樣。發(fā)生缺相的原因大致有三方面：①電源缺一相電；②變壓器高壓保險(xiǎn)絲熔斷一相；③變壓器由于運(yùn)輸不慎，加上高壓引線較細(xì)，造成振動(dòng)斷線(但未接地)。

2、調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)不到位或接觸不良 當(dāng)變壓器投入運(yùn)行時(shí)，若分接開(kāi)關(guān)不到位，將發(fā)出較大的“啾啾”響聲，嚴(yán)重時(shí)造成高壓熔絲熔斷；如果分接開(kāi)關(guān)接觸不良，就會(huì)產(chǎn)生輕微的“吱吱”火花放電聲，一旦負(fù)荷加大，就有可能燒壞分接開(kāi)關(guān)的觸頭。遇到這種情況，要及時(shí)停電修理。

3、掉入異物和穿心螺桿松動(dòng) 當(dāng)變壓器夾緊鐵心的穿心螺桿松動(dòng)，鐵心上遺留有螺帽零件或變壓器中掉入小金屬物件時(shí)，變壓器將發(fā)出“叮叮當(dāng)當(dāng)”的敲擊聲或“呼…呼…”的吹風(fēng)聲以及“吱啦吱啦”的像磁鐵吸動(dòng)小墊片的響聲，而變壓器的電壓、電流和溫度卻正常。這類(lèi)情況一般不影響變壓器的正常運(yùn)行，可等到停電時(shí)進(jìn)行處理。

4、變壓器高壓套管臟污和裂損 當(dāng)變壓器的高壓套管臟污，表面釉質(zhì)脫落或裂損時(shí)，會(huì)發(fā)生表面閃絡(luò)，聽(tīng)到“嘶嘶”或“哧哧”的響聲，晚上可以看到火花。

5、變壓器的鐵心接地?cái)嗑€ 當(dāng)變壓器的鐵心接地?cái)嗑€時(shí)，變壓器將產(chǎn)生“嗶剝嗶剝”的輕微放電聲。

6、內(nèi)部放電 送電時(shí)聽(tīng)到“噼啪噼啦”的清脆擊鐵聲，則是導(dǎo)電引線通過(guò)空氣對(duì)變壓器外殼的放電聲；如果聽(tīng)到通過(guò)液體沉悶的“噼啪”聲，則是導(dǎo)體通過(guò)變壓器油面對(duì)外殼的放電聲。如屬絕緣距離不夠，則應(yīng)停電吊心檢查，加強(qiáng)絕緣或增設(shè)絕緣隔板。

7、外部線路斷線或短路 當(dāng)線路在導(dǎo)線的連接處或T接處發(fā)生斷線，在刮風(fēng)時(shí)時(shí)接時(shí)斷，接觸時(shí)發(fā)生弧光或火花，這時(shí)變壓器就發(fā)出像青蛙的“唧哇唧哇”的叫聲；當(dāng)?shù)蛪壕€路發(fā)生接地或出現(xiàn)短路事故時(shí)，變壓器就發(fā)出“轟轟”的聲音；如果短路點(diǎn)較近，變壓器將發(fā)出像老虎的吼叫聲。

8、變壓器過(guò)負(fù)荷 當(dāng)變壓器過(guò)負(fù)荷嚴(yán)重時(shí)，就發(fā)出低沉的如重載飛機(jī)的“嗡嗡”聲。

9、電壓過(guò)高 當(dāng)電源電壓過(guò)高時(shí)，會(huì)使變壓器過(guò)勵(lì)磁，響聲增大且尖銳。 （10）繞組發(fā)生短路 當(dāng)變壓器繞組發(fā)生層間或匝間短路而燒壞時(shí)，變壓器會(huì)發(fā)出“咕嘟咕嘟”的開(kāi)水沸騰聲。 變壓器發(fā)生的異常響聲因素很多，故障部位也不盡相同，只有不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，才能作出準(zhǔn)確判斷。

四、從變壓器外部結(jié)構(gòu)引起的噪音及解決方法

（1）干式變壓器一般都帶有風(fēng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，干式變壓器的異常噪音，也常常是風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的故障所引起的。風(fēng)機(jī)主要有以下三類(lèi)故障現(xiàn)象：

①風(fēng)機(jī)投入使用時(shí)發(fā)出“噼里啪啦”金屬撞擊的聲音。這是風(fēng)機(jī)里面有異物，這時(shí)需要對(duì)異物進(jìn)行清理。

②風(fēng)機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)就發(fā)出摩擦的聲音且持續(xù)不斷，這是風(fēng)機(jī)本身的質(zhì)量問(wèn)題了，必須更換風(fēng)機(jī)，**風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（2）防護(hù)等級(jí)為IP20或IP40 的變壓器，它帶有外殼裝置，這外殼也會(huì)是變壓器噪音的來(lái)源，變壓器在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，如果外殼沒(méi)有固定好，就會(huì)引起外殼的震動(dòng)，從而產(chǎn)生噪音，所以裝置外殼時(shí)，較好在外殼與地面和外殼與變壓器底座之間加膠墊，以減弱震動(dòng)聲的傳播。

（3）進(jìn)入電房后，在變壓器的某方向能聽(tīng)到時(shí)高時(shí)低的“嗡嗡”響聲，這是變壓器震動(dòng)產(chǎn)生的聲波經(jīng)過(guò)墻壁的反射產(chǎn)生疊加的結(jié)果，這種情況比較特殊，跟電房空間和變壓器放置位置有關(guān)，這時(shí)可調(diào)整變壓器的位置來(lái)降低響聲，也可以在電房?jī)?nèi)墻壁適當(dāng)加裝一些吸音材料。

（4）變壓器安裝位置地板或支架不好會(huì)加劇變壓器振動(dòng)，增大變壓器的噪音。有些變壓器放置的地面不結(jié)實(shí)，這時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)地面會(huì)震動(dòng)，站到旁邊會(huì)感覺(jué)到震動(dòng)，嚴(yán)重的會(huì)看到地面有裂痕，如果是這樣就要對(duì)變壓器的放置位置加固，這樣才能降低噪音。

五、從變壓器設(shè)計(jì)控制方法

變壓器本身的鐵心發(fā)出過(guò)大的聲響，這是變壓器較主要的噪音來(lái)源，干變鐵心所用的材料目前來(lái)看主要還是硅鋼片，硅鋼片型號(hào)不同，質(zhì)量也不同，鐵心在導(dǎo)磁過(guò)程中會(huì)引起硅鋼片的磁致伸縮。所謂硅鋼片的磁致伸縮就是當(dāng)鐵心勵(lì)磁時(shí)，沿磁力線方向硅鋼片的尺寸要增加，而垂直于磁力線方向硅鋼片的尺寸要縮小。

當(dāng)鐵心中磁通密度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，每米長(zhǎng)度下的硅鋼片磁致伸縮的尺寸一般為10 -7 ～10 -5 ｍｍ。磁致伸縮使得鐵心隨著勵(lì)磁頻率的變化而周期地振動(dòng)。鐵心硅鋼片隨著勵(lì)磁的工頻電壓會(huì)發(fā)生100次的磁致伸縮。所以減小因硅鋼片磁致伸縮而引起的噪聲的方法有：

1、使用優(yōu)質(zhì)硅鋼片。優(yōu)質(zhì)硅鋼片的含硅量較高，具有較好的磁致伸縮，磁致伸縮通常用ε 表示，它等于勵(lì)磁時(shí)硅鋼片片長(zhǎng)的變化量與片長(zhǎng)的比值：ε ＝ΔＬ／Ｌ。ε 大小取決于勵(lì)磁時(shí)硅鋼片中的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，而冷軋取向硅鋼片可使97％的硅鋼片中的晶粒有較佳方向，故而ε 值較小，有利于降低變壓器噪聲。

2、降低鐵心的磁通密度B。實(shí)驗(yàn)表明，一般磁通密度Ｂ在1.5~1.8T 范圍內(nèi)，如果鐵心中的磁通密度Ｂ降低0.1T，鐵心的噪聲可降低2~3 個(gè)dB（W），不過(guò)這樣會(huì)增加變壓器制造成本。

3、改變結(jié)構(gòu)。目前多數(shù)用的鐵心是疊片式的，搭接部位不好也會(huì)增加鐵心的噪音，而較新研制的立體型干式變壓器改變了傳統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)，這種鐵心采用三相對(duì)稱(chēng)立體式結(jié)構(gòu)，采用卷繞方式?jīng)]有了搭接，使三相鐵心磁路對(duì)稱(chēng)，三相電壓完全平衡，勵(lì)磁電流空載損耗顯著降低，從而使運(yùn)行噪聲較低。

六、加強(qiáng)變壓器在運(yùn)行中的日常維護(hù)

1、加強(qiáng)對(duì)變壓器日常巡查，一旦發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)進(jìn)行檢修，保證變壓器正常運(yùn)行。

2、經(jīng)常觀察溫控器的溫度顯示變化，觀察三相溫度是否平衡，如發(fā)現(xiàn)某一相的溫度顯示異常，變壓器的溫升不正常，要及時(shí)查明原因。

3、加強(qiáng)對(duì)變壓器定期檢查，檢查的項(xiàng)目有：

①檢查所有緊固連接件是否有松動(dòng)；

②檢查分接檔的連接片是否有松動(dòng)；

③檢查風(fēng)機(jī)，溫度控制器裝置及其它輔助器件能否正常運(yùn)行；

④檢查外殼、鐵芯一點(diǎn)接地是否良好的接地；

⑤清潔變壓器上的灰塵及贓物；

⑥及時(shí)更換老化的膠墊，防止因膠墊老化而引起的噪音。


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