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电力变压器产生噪声的因素讲解

        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。 
        电力变压器是电力系统中的关键设备之一,它承担着电压变换、电能分配和传输等功能,是输变电系统里面为关键的环节。其健康水平和运行状况的好坏直接影响着整个电力系统的安全运行,变压器的故障不仅影响电力系统的输电能力,甚至可能造成电力系统的大规模停电。因此,努力提高变压器运行维护和技术管理水平,降低变压器故障的发生几率,是电力系统迫切需要解决的问题。

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