500kV变压器结构说明.pdf

变压器噪音方面介绍 一、变压器本体噪音的机理： 1）硅钢片的磁致伸缩引起的铁心振动，所谓磁致伸缩就是硅钢片在励磁时， 沿着磁力线方向硅钢片尺寸要增加，而垂直于磁力线方向的尺寸要缩小，这种 尺寸的变化就叫磁致伸缩。磁致伸缩使得铁心随着励磁的变化而周期地振动。 2）当绕组中有负载电流通过时，负载电流产生漏磁引起绕组、油箱壁 （包 括磁屏蔽等）的振动，当变压器磁密在1.5-1.8T时试验证明，负载电流产生的 漏磁引起绕组，油箱壁的振动，与硅钢片的磁致伸缩引起的铁心振动相比要小 得多，可以忽略不计。这就是说变压器的本体振动完全取决于铁心的振动，而 铁心的振动可以看作完全是硅钢片磁致伸缩造成的。铁心的振动通过铁心垫脚 和变压器油这两条路径传给油箱壁，使箱壁振动而产生本体噪音，并以声波的 形式均匀地向四周发射。这就是变压器本体噪音的机理。 二、冷却装置噪音的机理： 1）冷却器风扇和油泵在运行时产生的振动＜油泵产生的噪音较小，可以忽 略＞ 2）变压器本体振动有时也可能通过变压器油，管接头及其装配零件等，传 递给冷却器，使其振动加剧，辐射的噪音加大。 实践表明：对于油浸自冷式变压器而言，直接安装在油箱上的自冷式散 热片产生的噪音，比变压器本体噪音低得多，可以不予考虑，就采用强油风冷 方式而言，冷却风扇的噪音较高，能使变压器的合成噪音比变压器本体噪音增 高4至6dB以上。 三、我公司在降低变压器噪音方面所采取的措施： 1）铁心多阶梯叠片结构，将传统的两级交错叠片改成多级叠片结构，采用 这种结构可以降低叠片末端处的磁密。故而导致噪音降低，在制造工艺允许的 范围内，增加阶梯的级数其降低噪音的效果是明显的。 2）“D”型铁轭结构：将传统的三柱式园形铁轭和五柱式椭园形铁轭改为 “D” 型铁轭，“D”型铁轭的平面侧面向铁窗，这种方式其磁路比传统型铁轭的磁路 短，而其平面侧面向线圈端部，可以吸收大量的漏磁通，其作用近似于磁分路。 因此不仅可以降低噪音，同时还可降低变压器的杂散损耗。 3）降低磁密：降低磁密是降低变压器噪音的一个有效措施，试验结果表明， 磁密在1.5-1.8T范围内，磁密每降低0.1T，铁心的噪音可降低1.5-2.5dB，但值 得注意的是，磁密的降低不仅导致变压器的体积和重量的增加，使经济指标变 差，而且会使噪音发射的表面积增大，从而导致变压器噪音的增大。 4）隔音壁油箱结构：即在传统油箱外表面包裹吸音材料和复合阻尼钢板， 利用吸音材料＜岩棉＞吸收变压器运行时产生的高频噪音，利用复合阻尼板衰 减高、低频噪音达到降低噪音的目的，这样方法国外都采用在大容量的低噪音 的变压器上。 5）改进铁心与油箱之间的机械连接：改进垫脚部位的刚性连接，能够减小 由固体路径传递的振动，在铁心垫脚与箱底之间放置防振橡胶垫或厚的绝缘纸 板，使刚性连接变为有缓冲垫料的连接。这种能使变压器噪音降低2－3dB。 6）采用低噪音的冷却装置：从实践和测量结果都可以看出，冷却器的噪音 是相当大的，因此我公司在低噪音冷却器的开发研制方面做了不少工作最近已 研制出160kW冷却器噪音为58dB,200kW为60dB,230kW为63dB，由国外进口的低噪 音冷却器，也是在原有冷却器的基础上降低风机转速和风量而改成的，冷却功 率相应也减小，是很不经济的。例如日本原300kW的冷却器噪音为74.5dB，将风 3 3 机由6级改成10级，风量由750m /min改成410m /min,风压由16mmAg改成5.9mmAg, 油泵不变，冷却管数不变，重量不变。但冷却功率由300kW改成215kW。因为重 量不变故售价与原300kW相同，实际上每kW的冷却器成本增加了1.4倍。 在油浸风冷的变压器中，降低冷却装置的噪音就是降低风机的噪音。另 外有美国进口的风机及ABB进口的风机，都是采用增加风机的极数减低转速，增 加风叶的直径来保证风量，但其风压很低故其冷却效果并不十分理想。每台变 压器需用很多风机才能达到予期的冷却效果。 7）降低噪音的工艺措施：铁心片表面涂胶使片间振动减小，使变压器铁心 整体性加强，加强铁心的紧固措施主要从结构改进上想办法，所有的紧固件都 予以强度计算并留有一定的余度，保证变压器在装卸、运输以及长期运行中具 有完好的整体性。别外在油箱整体机械强度上予以充分考虑，通过计算确定加 强筋的位置及数量，