充滿液體的變壓器中的可聽聲級-
Jun 10, 2025
留言
充滿液體的變壓器中的可聽聲級-
介紹
液體變壓器的可聽聲級是影響其運行性能和環境影響的一個重要方面。-這些變壓器通常填充有絕緣油或其他介電流體，主要由於鐵芯疊片中的磁致伸縮以及負載下作用在繞組上的電磁力而產生可聽噪聲。隨著電力系統的擴展和環境法規變得更加嚴格，了解和減輕變壓器噪聲變得非常重要。過多的可聽聲音可能會導致社區投訴、監管不合規，甚至表明存在可能影響變壓器可靠性的潛在機械問題。 -本文研究了液體變壓器中可聽噪聲的來源、測量技術和影響因素，同時探索有效的緩解策略，以確保符合噪聲標準並提高運營可持續性。
1.聲音來源
- 磁致伸縮：鐵芯疊片以兩倍電源頻率（50/60Hz 系統為 100/120Hz）膨脹和收縮，產生基本的嗡嗡聲和諧波（例如 200Hz、300Hz）。這在空載噪聲中占主導地位。 -
- 繞組振動：負載電流產生的洛倫茲力會導致導體振動，其頻率與電流頻率及其倍數相關。
- Cooling System: Oil pumps (flow noise + mechanical friction) and fans (air turbulence) add high-frequency noise (>500Hz）強製冷卻模式。
- 結構共振：鬆動的夾緊部件、螺栓或磁屏蔽可能會在特定頻率下共振，導致異常聲音（例如嘎嘎聲）。
2. 典型聲級
表1. 30 - 6300kVA、63kV及以下油-浸入式電力變壓器-聲級限值
|
等效容量/電壓等級 (千伏安/千伏) |
聲級 |
|
|
油 天然 空氣 天然（奧南） |
油 天然 空氣 強制 (ONAF) |
|
|
30~63/6~35 |
44 |
- |
|
80~100/6~35 |
48 |
- |
|
125~160/6~35 |
49 |
- |
|
200~250/6~35 |
51 |
- |
|
315~400/6~35 |
53 |
- |
|
500~630/6~35 |
54 |
- |
|
800~1000/6~63 |
57 |
- |
|
1250~2000/6~63 |
59 |
- |
|
2500/6~63 |
60 |
- |
|
3150/6~63 |
61 |
- |
|
4000/6~63 |
62 |
- |
|
5000/6~63 |
63 |
- |
|
6300/10~63 |
64 |
- |
|
8000/35~63 |
65 |
73 |
|
10000/35~63 |
66 |
73 |
|
12500/35~63 |
66 |
73 |
|
16000/35~63 |
68 |
75 |
|
20000/35~63 |
71 |
75 |
|
25000/35~63 |
71 |
77 |
|
31500/35~63 |
75 |
78 |
|
40000~63000/35~63 |
- |
78 |
/分貝(A)
表2. 6300~120000 kVA，110 kV 級油-浸入式電力變壓器的聲級限值
|
等效容量/電壓等級 (千伏安/千伏) |
聲級 |
|
|
油自然空氣自然(ONAN) 或油強制水強制(OFWF) |
油 天然 空氣 強制 (ONAF) 或油動力空軍 (OFAF) |
|
|
6300 |
66 |
- |
|
8000 |
67 |
74 |
|
10000 |
68 |
75 |
|
12500 |
68 |
75 |
|
16000 |
70 |
76 |
|
20000 |
73 |
77 |
|
25000 |
73 |
78 |
|
31500 |
75 |
79 |
|
40000 |
76 |
79 |
|
50000 |
77 |
79 |
|
63000 |
78 |
80 |
|
90000 |
79 |
80 |
|
120000 |
80 |
80 |
/分貝(A)
表3. 31500~360000 kVA，220 kV 級油-浸入式電力變壓器的聲級限值
|
等效容量/電壓等級 (千伏安/千伏) |
聲級 |
|
|
油自然空氣自然(ONAN) 或油強制水強制(OFWF) |
油 天然 空氣 強制 (ONAF) 或油動力空軍 (OFAF) |
|
|
31500 |
78 |
80 |
|
40000 |
78 |
80 |
|
50000 |
80 |
82 |
|
63000 |
80 |
83 |
|
90000 |
82 |
85 |
|
120000 |
83 |
85 |
|
150000 |
84 |
86 |
|
180000 |
84 |
86 |
|
240000 |
85 |
87 |
|
300000 |
85 |
88 |
|
360000 |
85 |
89 |
/分貝(A)
3.影響聲級的因素
- 芯材：非晶金屬磁芯比傳統矽鋼片更安靜。
- 負載電流：較高的負載會增加噪音（滿負載時通常增加約 2–4 dB）。
- 冷卻方式：ONAN（自然油、自然空氣）比ONAF/OFAN（強製冷卻）更安靜。
- 儲罐設計：加強筋、減振器和隔音材料可降低噪音。
- 安裝：安裝在防-振動墊或障礙物上可以最大限度地減少傳輸的噪音。
4. 緩解技術
- 核心設計：低-磁致伸縮鋼或階梯-搭接鐵芯接頭可減少嗡嗡聲。
- 聲屏障：隔音罩或罐-安裝的隔音罩。
- 隔振：彈性安裝系統。
- 保油：正確的儲罐密封可最大限度地減少冒泡或氣體逸出產生的噪音。
5. 標準與測試
- IEC 60076-10：定義變壓器的聲級測量方法。
- IEEE C57.12.90 和 C57.154：提供北美噪音限制指南。
- 地方法規：許多地區都有噪音限制（例如，<65 dB(A) at 1 m for residential areas).
6. 測量與測試
- 聲壓級的測量單位為分貝 (dB)A-權重（dB(A)）反映人類聽覺靈敏度。
- 測試根據標准在空載和額定負載下進行。 -
- 測試陷阱：未經反射校正的現場測量可能存在 3–5 dB 誤差。
結論
液體-填充變壓器的噪聲可以通過設計優化、正確安裝和聲音-阻尼技術來控制。對於關鍵應用（例如城市變電站），可能需要指定低-噪聲變壓器或使用外殼。
發送詢盤