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电力变压器为什么会产生噪音

编辑:淄博奥能电力设备时间:2020-01-07

  电力变压器是将交流电压(电流)的某一值变换成同一频率的另一个或多个不同的电压(电流)值的静止电气设备。电力变压器产生的噪声有三种来源,一种是铁芯,另一种是绕组,第三种是冷却器,是空载、负载和冷却系统产生的噪声之和。磁芯噪声产生的原因是构成磁芯的硅钢片在交变磁场作用下会发生微小的变化,即磁致伸缩,使磁芯随激励频率的变化而周期性地振动。绕组振动的原因是绕组中电流产生的电磁力,漏磁场也会使结构振动。电磁力(和振幅)与电流的平方成正比,而发出的声功率与振幅的平方成正比。因此,声发射功率与负载电流明显相关。

  影响电力变压器噪声的因素如下:

  1.产生噪声的主要原因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工频的一半,所以由磁致伸缩引起的变压器本体振动是工频的两倍,因此硅钢片的振动主要是由铁磁材料的磁致伸缩特性引起的。磁致伸缩率与硅钢片材料有关。磁致伸缩率越大,噪声越大。磁场强度相同时,材料好的硅钢片磁致伸缩也小,所以噪声也小。

  2.电力变压器空载噪声不仅与其材质有关,还与接头处的情况有关。影响空载噪声的其他因素:

  (1) 核心结构的影响。噪声与芯柱和轭架的直径、芯柱窗口的高度、芯柱窗口的宽度和芯柱的质量有关。核质量每降低1t,噪声可降低1/3dB(a)。当铁心窗高与铁心直径之比降低0.1时,变压器的噪声将降低2-3dB。

  (2) 空载噪声的频率是电源频率的两倍。除基波磁通外,磁芯中还存在高频磁通,因此空载噪声频率中存在两个以上的高频波。当堆芯油箱的固有频率接近噪声频率时,会产生噪声共振,噪声增大。因此,电力变压器铁心和油箱的固有频率应避开一些高频波。

  (3) 为了防止铁心谐振,低噪声电力变压器的设计应考虑铁心的固有频率。电力变压器额定频率为50赫兹时,铁芯的固有频率应避开以下频段:75-125赫兹、165-235赫兹、275-325赫兹、375-425赫兹。如果固有频率避开共振频带,磁芯就不会产生共振。

  电力变压器是电力系统中的关键设备之一,承担着电压变换、配电和输电的功能,是输变电系统中的关键环节。它的健康水平和运行状态直接影响着整个电力系统的安全运行。变压器故障不仅影响电力系统的输电能力,而且可能导致电力系统大面积停电。因此,提高变压器的运行维护水平,减少变压器故障的发生,是电力系统亟待解决的问题。

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