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电力变压器产生噪声的原因,你知道吗?

2018-03-14 09:50:57 德州信平电子有限公司 阅读

      电力变压器是电力输送的关键电气设备,由于数量众多,变压器本身消耗的电能也相当可观。目前,我国所有变压器自身消耗的电能占全国发电量的3%~10%。而在配电网损耗中,变压器损耗占40%~60%,节能潜力巨大。近年来,我国电力需求增长迅速,电网高速建设和投资拉动了输变电设备的市场需求。巨额的电力建设投资给变压器行业带来了机遇和挑战,促使变压器行业得到了快速发展。

      电力变压器是一种静止的电气设备,是用来将某一数值的交流电压(电流)变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压(电流)的设备。 电力变压器产生噪声共有三个声源,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。铁心产生噪声的原因是构成铁心的硅钢片在交变磁场的作用下,会发生微小的变化即磁致伸缩,磁致伸缩使铁心随励磁频率的变化做周期性振动。绕组产生振动的原因是电流在绕组中产生电磁力,漏磁场也能使结构件产生振动。电磁力(和振动幅值)与电流的平方成正比,而发射的声功率与振动幅值的平方成正比。因此,发射的声功率与负载电流有很明显的关系。   

      影响电力变压器噪声的因素 表现如下:  

1、铁心产生噪声的原因主要是在交变磁场作用下,硅钢片的尺寸会发生微小的变化。由于磁致伸缩的变化周期是电源频率的半个周期,磁致伸缩引起的电力变压器本体的振动,是以两倍的电源频率为基频率的,所以硅钢片的振动主要是由铁磁材料的磁致伸缩特性引起的。 磁致伸缩率大小与硅钢片的材质有关。磁致伸缩率越大,则噪声就越大。当磁场强度相同的情况下,材质好的硅钢片磁致伸缩也小,因此噪声也小。 

2、电力变压器空载噪声除与本身材质等有关外,还与接缝的情况有关。 影响空载噪声的其它因素 :

    (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。铁心质量每降低1t,噪声可降低1/3dB(A)值。铁心窗高与铁心直径的比值每减小0.1,电力变压器噪声就要降低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频频波。当铁心油箱的固有频率与噪声频率接近时,将发生噪声共振现象,使噪声增大。因此,电力变压器铁心和油箱的固有频率要避开一些高频频波。 

    (3)为了防止铁心共振,在设计低噪声电力变压器时,还要考虑铁心的自振频率。当电力变压器的额定频率为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,铁心将不会产生共振。 


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