浅析变压器燥声的降低措施及运行中判断处理

何苍贵 李相国 单成友

【摘 要】 变压器运行中所发生的燥声对人们的正常生活和工作将造成影响，夜间的影响尤为重要。对变压器的燥声问题进行深入研究及减低燥声措施以有效地降低变压器的燥声给人们工作和生活带来的影响十分重要。

【关键词】 变压器  燥声  降低  措施  判断处理

随着国民经济的不断发展，城市用电量逐年增加，许多高电压、大容量的变压器的安装地点正逐渐进到城市，城市的高压、低压配电网也正在运行当中。城区的不断扩大及城市电网改造的需要，变电所有时要建在靠近居民区或直接建在居民区内。变压器连续运行所发出的燥声对人们的正常生活和工作将造成影响，夜间影响尤为严重。要求变压器的日间燥声不超过65dB（A），晚间燥声不超过60 dB（A），并要求具有较高的供电可靠性。

1 变压器燥声相关分析

1.1 变压器的燥声源

变压器本体燥声，主要是由变压器铁心、绕组和油箱振动产生的燥声;变压器冷却风扇和潜油泵引起的燥声。

1.2 变压器本体燥声

（1）铁心是变压器的主要部件之一，在整个变压器结构中起着骨架作用。铁心柱作为铁心的主干，其紧固程度对变压器整体燥声水平、结构稳定性有着直接的影响。铁心产生振动主要机理有：铁心的硅钢片产生磁致伸缩。磁致伸缩引起铁心振动而产生燥声。硅钢片的平面振动。由于硅钢片之间的磁吸引力产生，主要是出现在铁心边缘和铁轭的接缝之间。（2）当绕组中有负荷电流通过时，负载电流产生的漏磁引起绕组、油箱壁的振动。本体振动基本取决于铁心的振动。铁心的磁致伸缩振动通过铁心垫脚和绝缘油这两条路径传递给邮箱壁，使箱壁振动而产生本体燥声，并以声波的形式均匀地向四周发射。

1.3 变压器冷却装置燥声

风冷却器的燥声是由冷却风扇和潜油泵产生的。冷却风扇的燥声是由叶片产生的气流旋涡引起的，其大小与冷却风扇的转速有关。另外，本体的振动有时也可能通过绝缘油、管接头及其装配零件等传递给冷却装置，使冷却装置的振动加剧，辐射的燥声加大。

1.4 减低变压器燥声的方法

（1）降低本体燥声的措施;降低铁心的磁通密度;采用磁致伸缩小的硅钢片。由于硅钢片的磁致伸缩是产生变压器燥声的主要原因，所以，必须采用磁致伸缩小的硅钢片;在变压器铁心结构的采用上，根据冷轧硅钢片的特点，铁心采用45°接缝;保证铁心夹紧力均匀和增加阻尼以降低燥声;在器身下或油箱底加装减震装置。（2）降低冷却装置的燥声;可采用自然冷却方式来代替风冷却器;采用低燥声冷却器。控制燥声也应在本体燥声、冷却装置燥声及传播路径上综合考虑采取措施，以达到满意的降低噪音效果。

2 变压器响声判断及处理方法

（1）正常的声响。当变压器受电后，电流通过铁心产生交变磁能，就会发出“嗡嗡”的均匀的电磁声，声响的强弱正比于负荷电流的大小。（2）“吱吱”声。当分接开关调压之后，声响加重，以双臂电桥测试其支流电阻值，均超过出厂原始数据的2%，属于接触不良，系触头有污垢而引起的。措施：旋开分接开关的风雨罩，卸下琐紧螺丝，用扳手把分接开关的轴左右往复旋转10-15次，即可消除这种现象，修后立即装配还原。（2）“噼啪”的清脆击铁声。这是高压磁套管引线，通过空气对变压器外壳的放电声，是变压器油箱上部缺油所致。措施：加入经过试验合格的同号变压器油，补油量加至油面线温度+20℃为宜，然后上好注油器。如条件允许，应采用真空注油法排除线圈中的气泡。（4）“吱啦吱啦”的如磁铁吸动小垫片的响声，而变压器的监视装置、电压表、电流表、温度计的指示值均属正常。这往往由于新组装或吊芯检修时的疏忽大意，没将螺钉或铁垫上紧或掉入小号铁质部件，在电磁力的作用下所致。措施：待变压器吊芯检修时以排除。（5）声响减弱。变压器停运后送电或新安装竣工后投产验收送电，往往发生电压不正常，这是高压磁套管引线较细，运行发热断线，经过长期运输、搬运不当或跌落式熔断器的熔丝熔断及接触不良，从电压表看出，如一相高、两相低和指示为零，造成两相供电，当变压器受电后，电流通过铁心产生的交变磁通大为减弱，故从变压器内发出音响较小的“嗡嗡”均匀电磁声。措施：高压线圈的直流电阻值测定。仪表用双臂电桥，待自感消逝，指针稳定后进行测试。各个绕组测试之差，以不超过出厂原始数据的±2%为合格，否则应属于接触不良。接触不良会使电阻增大，是由于触头有污垢所致。此时，旋开风雨罩，卸下锁紧螺丝，用扳手把分接开关的轴左右旋转10-15次，可消除这种现象，修后立即装配还原。（6）特殊燥声。由于负载和周围环境温度的变化，使油枕的油面线发生变化，因此，水蒸气伴随空气一并被吸入油枕内，凝成水珠，促使内部氧化生锈，随着积聚程度加剧，会落到油枕下部。铁锈通过油枕与油盖的连通管，堆积在部分轭铁上，从而在电磁力的作用下产生振动，发出特殊的燥声。这还会导致变压器运行油机械杂质增多，使油质恶化。措施：油枕与集泥器的清洁是同时进行的，应根据变压器的负荷情况、温升情况来确定。使用经验证明，两年清洁一次为好。（7）继续放电声。变压器的铁心接地，采用吊环与油盖焊死或用铁垫脚方法。当脱焊或接触面有油垢时，导致连接处接触不良，而贴心及其夹件金属均处在线圈的电场中，从而感应出一定的电位，在高压测试或投入运行时，其感应电位差超过其间的放电电压时，即会产生断续放电声。措施：吊芯检查。把接地脱焊面清除干净，重新电焊或把油泥消除至清洁为止，保持良好的的接触状态。同时应以摇表测试，铁心与变压器外壳要接地良好。（8）“咕噜咕噜”的象烧开水的沸腾声。变压器线圈发生层间或匝间短路，短路电流聚增，或铁心产生强热，导致起火燃烧，致使绝缘物被烧坏，产生喷油，冒烟起火。

措施：先断开低压负荷开关，使变压器处于空载状态下，然后切断高压电源，断开跌落式熔断器。解除运行系统，安排吊芯大修。

3 结语

变压器的燥声和响声，是制造和运行当中的一个重要问题，变压器可视为一个由各种结构件组成的弹性振动系统。该系统有许多固有振动频率。当铁心、绕组、油箱及其它构件的固有频率接近或等于磁致伸缩振动的基本频率和运行中出现的各种声响，以便更好的让变压器为电力系统默默的进行着优质服务。

参考文献

[1]毛承雄.电力电子变压器[M].中国电力出版社，2010（10）.

[2]孙坚明.运行变压器维护与管理[M].中国标准出版社，2006（8）.