趙亮宇
(江陰市供電公司,江蘇 江陰 214400)
10(20)千伏配電變壓器是城鄉(xiāng)電網(wǎng)中最常見的直接向用戶終端供電的電力變壓器,以下簡稱配電變壓器或變壓器。
配電變壓器運(yùn)行時發(fā)出噪音是變壓器設(shè)備的固有特性,我們國家對噪音排放有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),但是隨著用戶環(huán)保意識的增強(qiáng),反映小區(qū)周邊配電變壓器噪音的問題和投訴日漸增多。
目前常規(guī)的配電變壓器減噪設(shè)計針對性不足,同時安裝施工工藝也對噪音有較大影響,盡管配電變壓器滿足了國家規(guī)定的噪音排放要求,其在運(yùn)行過程中持續(xù)產(chǎn)生的噪音可能還是會干擾附近用戶的正常生活。
配電變壓器噪聲的產(chǎn)生主要由其變壓器本體及冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生的不規(guī)則、間歇、連續(xù)或隨機(jī)引起的機(jī)械噪聲及空氣噪聲總和,變壓器噪聲共有三個聲源,一是鐵心、二是繞組、三是冷卻器,即空載、負(fù)載和冷卻系統(tǒng)引起噪聲之和。鐵心產(chǎn)生噪聲原因是構(gòu)成鐵心硅鋼片交變磁場作用下,會發(fā)生微小變化即磁致伸縮,磁致伸縮使鐵心隨勵磁頻率變化做周期性振動,鐵心磁致伸縮變形和繞組、油箱及磁屏蔽內(nèi)電磁力所引起。繞組產(chǎn)生振動原因是電流繞組中產(chǎn)生電磁力,漏磁場也能使結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生振動。電磁噪聲產(chǎn)生原因是磁場誘發(fā)鐵心疊片沿縱向振動產(chǎn)生噪聲。
1.2.1 配電變壓器高壓側(cè)電壓高。這種情況會使變壓器過勵磁而產(chǎn)生較大的噪音,但是這種情況也容易解決。通常情況下在保證低壓側(cè)電壓質(zhì)量的情況下,通過調(diào)節(jié)分接檔位可以降低變壓器過勵磁,從而降低變壓器噪音。
1.2.2 配電變壓器零部件共振。這種情況和變壓器的安裝工藝和使用年限有關(guān),一般可以通過外殼、母線橋架和風(fēng)機(jī)的緊固或者振動處墊膠皮來降低噪音的排放。
1.2.3 配電變壓器噪音被反射疊加。這種情況通常是由于變壓器靠房屋或者墻體近,墻體反射噪音與變壓器噪音疊加,這種情況可通過增加吸音材料來降低噪音排放。
本文作者設(shè)計了一套新型配電變壓器減噪裝置,如圖1所示,可以有效降低配電變壓器噪音排放。
該裝置包含有容納配電變壓器本體的殼體1,所述殼體1的外表面上安裝有與配電變壓器本體相連的接線樁1.1,所述殼體1的頂板和底板之間設(shè)置有散熱管道2,所述殼體1內(nèi)填充有絕緣硅脂,通過絕緣硅脂來提高傳熱散熱性能,有效地將熱量傳遞到殼體1上,并且豎向設(shè)置的散熱管道2能夠有效地進(jìn)行風(fēng)冷散熱,由于熱空氣會上升,所以豎向設(shè)置的散熱管道2能夠在自動風(fēng)帶動下進(jìn)行強(qiáng)效散熱。殼體1內(nèi)填充絕緣硅脂后一來對噪音起到了隔絕效果,二來對變壓器本體也起到了加固作用,有效地減小了振動,防止噪音的產(chǎn)生。所述殼體1的左右外側(cè)壁上安裝有散熱翅板1.2,進(jìn)一步用于散熱。
通過上述新型配電變壓器減噪裝置的多重強(qiáng)效散熱,可以有效減少風(fēng)機(jī)等散熱設(shè)備的應(yīng)用,減少噪音的產(chǎn)生,并且所述殼體1上設(shè)置有多個噪聲傳感器3,噪聲傳感器3與安裝于接線樁1.1內(nèi)的顯示器4相連,用于實(shí)時將噪音數(shù)據(jù)顯示在顯示器上。另外還可配備CPU和有線/無線傳輸模塊,用于將測得的實(shí)時噪音數(shù)據(jù)傳遞給遠(yuǎn)程監(jiān)控終端,以便工作人員加強(qiáng)遠(yuǎn)程監(jiān)控,實(shí)時發(fā)現(xiàn)超標(biāo)的噪音,能夠及時對高噪音的配電變壓器進(jìn)行檢修,從而防止其干擾或影響附近的居民。
圖1 新型配電變壓器減噪裝置
與現(xiàn)有技術(shù)相比,該新型裝置通過有效的散熱途徑,高耐壓的絕緣材料減少了現(xiàn)配電變壓器散熱設(shè)備的使用,絕緣的殼體隔絕了噪音的傳播,從而降低了配電變壓器和其散熱設(shè)備所產(chǎn)生的噪音,同時加裝的噪音傳感器能夠便于監(jiān)控人員對變壓器現(xiàn)場的噪音數(shù)據(jù)實(shí)時進(jìn)行監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)噪音超標(biāo)的配電變壓器。該新型裝置對于降低變壓器噪音、掌握配電變壓器運(yùn)行時的噪音數(shù)據(jù)以及及時發(fā)現(xiàn)噪音超標(biāo)的設(shè)備具有積極意義,目前該裝置已申請國家專利,實(shí)用新型專利申請?zhí)枺?01420313621.0,發(fā)明專利申請?zhí)枺?01410261617.9。
[1]郭清海等,變壓器實(shí)用技術(shù)[M].北京:中國電力出版社,2011.
[2]中國標(biāo)準(zhǔn),城鄉(xiāng)電網(wǎng)技術(shù)常用變壓器標(biāo)準(zhǔn)匯編[M].2010.
[3]曲在輝,等.變壓器檢修[M].北京:中國電力出版社,2012.
[4]環(huán)境噪音控制工程[M].北京:高等教育出版社,2012.