国网浙江象山县供电公司 315700
摘要：变电站是重要的电力生产场所，随着现代化城市和工农业经济的发展，部分变电站将处于城市的中心或人口密集区。因此，变电站内各种电气设备运行时产生的噪声，不可避免地会对站内的工作人员和附近的居民及环境产生影响。在日益注重环境保护的今天，对变电站内噪声的产生原因进行分析和控制，减少对工作人员和环境的影响，愈发重要。本项目通过对干式变压器降噪外壳的设计、施工、新产品、新材料、新工艺的开发研究及应用，积累小区10kV干式变压器减振降噪低噪技术设计经验，降低变压器噪声对居民的影响。本文以我公司2015年5月22日在浙江象山县海城华府小区安装完成的2台降噪外壳为研究对象，当日现场测量噪声，噪声水平符合1米处小于45 dB要求，探讨10kV干式变压器外壳降噪技术的应用。
关键词：10kV干式变压器；外壳降噪；技术应用；探讨
1.前言
由于以往对变压器噪声水平及变电站的隔声性能几乎没有明确要求，使目前几乎所有的老变电站的噪声水平不太理想。尤其位于城区内的一、二类地区的变电站夜间噪声范围在45-70分贝之间。离设备区近的地方，噪声明显增大。变电站外的噪声值与变压器的距离和相对位置有很大的关系，与变压器仅一墙之隔时，站外噪音声级就很高，且衰减很慢。目前现有的干变外壳通常不具备降噪功能，其仅可以为装配于壳体内部的变压器提供结构保护，而当干变运行时，由铁芯磁滞伸缩引起的噪声和振动会通过底座传到外壳本体上，从而使干变外壳变成一个新的噪声源，这就间接增加了干式变压器的噪声，给变压器的正常运行以及工作人员的相关操作造成不利影响。本项目干变外壳降噪技术的研究能缓解变压器运行过程中产生的结构冲击和由冲击导致的结构共振和噪音，从而大大降低了变压器整体设备的运行噪音，提高了变压器外壳的降噪效果。2015年5月22日17点30分在象山海城华府小区配电房进行了变压器未改造前的噪声测量，环境噪声：50.1 dB，测量点：距离外壳0.3米处，离地面1米处。改造完成后，未开风机环境噪声为37.7 dB，开启风机情况下，环境噪声为37.1 dB，配电房大门关上后，完全听不见变压器声音。下文探讨外壳降噪技术及应用方法：
2.外壳降噪技术及应用方法
2.1减振降噪处理
针对变压器振动产生的噪声进行处理，可以采取变压器减振设计措施，使变压器在运行中的振动引起的结构声传输效率降低，使配电机房内的总体噪声有效减小，因为变压器振动含有较高振动谐频，因此要在隔振基础上展开隔声处理，可以利用双层隔振措施加以实现，在这一工程中，可同时使用橡胶隔声垫与三维阻尼隔震器、浮筏进行复合“多层隔振，使变压器产生的振动及结构传声问题被有效隔离，另外，在变压器各线路中，如接电线”输入与输出线等，要尽可能选用电缆线，如果不得不用铜牌进行连接，则要保证软性连接部分存在，从而降低连接刚度，减少结构传声几率。
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2.2吸、隔声处理
因为配电房中往往存在很大混响噪声，因此需要在配电房中进行隔声处理与吸声处理，保证混响声得到有效控制，同时将混响声向外界传播的途径进行阻隔处理，对于配电房内部混响声进行处理时，可以在配电房内进行吸声结构的局部安装，使混响声得以消除，在配电房内采用隔声效果良好的门窗材质，同时在门中进行隔声设计，在窗户上进行通风消声处理，截断配电房内的噪声向配电房外进行传递的途径，使配电房内传出的噪声有效减少，隔声门可用双扇铰链形式的对开隔声门，要保证门平均隔声量为20 dB左右，同时，为了保证配电房对散热及通风的要求，利用既通风又有消声效果的百叶窗取代原来使用的普通百叶窗!在对配电房内进行吸声处理时，可以在内墙面上展开隔音及降声处理，可用龙骨"吸声棉与吸声面板共同组合成隔音降噪结构，将噪声进行最大限度吸收与隔离。
2.3温升控制技术
温升控制技术主要针对目前使用的密闭型干变外壳各类风机要么没有散热效果，要么自身噪声过大的问题等缺陷而研究的技术，将从根本上解决干式变压器在外壳中的通风散热和通风通道噪音较大的问题。
一是通风机设计。通风机主要由叶轮、机壳、进风口等部分配直联电机而组成。叶轮由四组后倾的圆弧薄板型叶片、曲线型前盘和平板后盘组成。均用钢板制造，并经动、静平衡校正，空气性能良好，效率高、运转平稳。进风口制成整体，装于风机的侧面，与轴向平行的截面为曲线形状，能使气体顺利进入叶轮，且损失较小。
二是通风机排风消声通道设计。风机消声器,与排气管道消声器以及鼓引风机消音器的形式相同，均采用对中、高频宽带特性有较好效果的阻性吸音降噪原理，对低、中频和脉动特性时有良好效果的抗性消声降音原理以及微穿孔消声器和阻抗复合式消声器。根据对工业用各类风机运行现场噪声源进行实际测试所取得的频谱特性资料来确定在哪些频谱范围内需要多大消声量作为设计吸声体及流体通道的主要依据，同时采用了具有较大吸声材料饰面的狭矩形通道，以增强吸收效果。风机的噪声源在最大噪声级时，其频谱值往往不止一种，而对不同频谱带，对其消声量要求也不相同。为此系列通风管道消音器及鼓引风机消音器均为阻抗声流型，采用了对高、中频噪声起吸音消声作用的阻式结构及对中、低频噪声起消声降音作用的抗式结构，同时在阻式通道中采用了高频及低频两种吸音消声区，用以最大限度的增宽消声频带，以实现良好的消声降噪效果。
3.降噪技术应用效果评价
10KV干式变压器降噪外壳设计是在对10KV干式变压器低频噪声产生机理、低频噪声频谱特征、低频噪声在传播过程中的能量变化等方面深入剖析以后，根据得到的研究成果，综合运用面板开孔率、吸声材料、腔体结构等技术手段，在有限的空间内让低频噪声的衰减达到最大化，从而使得变压器在运行时对环境的影响降到最低。根据现场观察，安装降噪外壳后配电房周围非常安静，听不到变压器的声音。由现场测量得出噪声数据完全符合国家0类小区噪声标准。在白天和夜间配电房关上大门后，周围完全听不见变压器特有的“嗡嗡”声。按表1数据可以看出安装降噪外壳后噪声下降20分贝以上，完全符合居民日常生活。
变压器使用原厂外壳时，非高峰期运行温度为26摄氏度左右(不开风机)，更换为降噪外壳后，非高峰期运行温度为25摄氏度左右(不开风机)，由此可见降噪外壳的自然对流结构符合变压器安全运行的需要。
4.结束语
电力变压器的噪声问题越来越多地受到人们的关注，电力企业长期饱受用户投诉之苦。如何降低电力变压器噪声已成为电力变压器制造业和供电企业急需解决的问题。变压器的噪声是不稳定的，空载或运行功率低时，噪声水平相对较低，满负荷运行时一般噪声级水平较高。从噪声的控制角度看，噪声的频率越低，治理难度越大，因为低频噪声的波长长，随距离衰减率低，也不易被吸收。电力变压器的噪声属于中低频噪声对老百姓的影响很大，特别是在夜深人静的夜晚，影响居民的睡眠质量，长时间生活在嗡嗡的噪声甚至会造成长期失眠，心情烦躁，神经衰弱等疾病，对居民区配变噪声扰民研究及治理目的和意义重大。
参考文献
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论文作者:吴仁光,徐园
论文发表刊物:《电力技术》2016年第4期
论文发表时间:2016/7/23
标签：噪声论文; 变压器论文; 外壳论文; 降噪论文; 配电房论文; 低频论文; 风机论文; 《电力技术》2016年第4期论文;