Источники шума
Шум трансформатора в основном возникает из трех компонентов:
Шум ядра (70-80%)
Когда через трансформатор протекает переменный ток, сердечник из кремниевой стали испытывает крошечные механические вибрации - — явление, известное как магнитострикция. Частота сети 50 Гц генерирует основной шум частотой 100 Гц, который представляет собой основной звук, который мы слышим.
Шум обмотки (15-20%)
Когда ток проходит через катушки, электромагнитные силы действуют на обмотки внутри магнитного поля. Это приводит к вибрации обмоток и созданию шума. Уровень шума имеет прямую корреляцию с электрической нагрузкой. При полной нагрузке шум может быть на 10-15 децибел выше, чем в условиях отсутствия нагрузки.
Шум системы охлаждения
Сюда входят рабочие звуки вентиляторов охлаждения, вибрации масляных насосов и шум потока масла. Шум вентилятора в трансформаторах с воздушным-охлаждением становится особенно заметен, когда существует высокая потребность в отводе тепла.
ИзмерениеиАнализ
Измерения проводятся на расстоянии 1 метра от корпуса трансформатора и на высоте 1,5 метра с помощью шумомера с взвешиванием А- (имитирующего характеристики человеческого уха). Во время измерения уровень фонового шума должен быть как минимум на 3 децибела ниже измеряемого шума.
Спектр шума обычного трансформатора демонстрирует четкую основную частоту 100 Гц, а также гармоники, такие как 200 Гц и 300 Гц. Спектральный анализ позволяет определить, является ли шум нормальным - аномальный шум будет иметь пики на определенных частотах или общее изменение формы спектра.
Для обслуживающего персонала для оценки могут быть использованы сравнительные методы: трансформаторы одной модели должны издавать практически одинаковые звуки; внезапные изменения звука требуют внимания; появление новых «щелкающих» или «шипящих» звуков требует немедленного осмотра.
Практичные решения по снижению шума
1
-Выбирайте материалы с низким-шумом: трансформаторы из аморфного сплава производят на 10–15 децибел меньше шума, чем традиционные трансформаторы из кремниевой стали.
-Оптимизация конструкции. Улучшите методы ламинирования сердечника и отрегулируйте плотность магнитного потока (уменьшив ее с 1,7 Тл до 1,6 Тл, можно снизить шум на 2–3 децибела).
-Точное производство: обеспечьте равномерную силу зажима на сердечнике, чтобы избежать чрезмерного местного напряжения.
2
-Виброизоляция. Установите резиновые виброизоляционные прокладки между трансформатором и его фундаментом, что позволит снизить передачу шума на 5–8 децибел.
-Звукоизолированные корпуса. Полностью закрытые вентилируемые звуконепроницаемые корпуса могут снизить шум на 15–20 децибел.
-Рациональная планировка. Используйте здания или стены в качестве акустических барьеров, которые могут снизить шум на 3–5 децибел.
3
-Регулярное крепление. Осмотрите все болты, особенно на зажимах сердечника и устройствах сжатия намотки.
-Чистка и обслуживание. Убедитесь, что радиаторы чистые, а вентиляторы работают бесперебойно.
-Управление нагрузкой. Соответствующим образом снижайте нагрузку в периоды,-чувствительные к шуму (например, ночью).
Слушаюpпроблемы
Изменения звука могут служить первичными индикаторами состояния трансформатора:
| Звуковая характеристика | Возможные причины | Рекомендуемые действия |
| Общее увеличение громкости на 3-5 дБ. | Ослабленный сердечник, перегрузка | Проверяйте крепления, следите за нормой нагрузки |
| Прерывистый «щелкающий» звук | Внутренний слив, незакрепленные компоненты | Выполните проверку частичного разряда |
| Высокочастотный-шипящий звук | Загрязнение втулки, коронный разряд | Очистите изоляционные поверхности. |
| Повышение тона | Изменения основного напряжения | Проверьте состояние заземления и зажима жилы. |
| Ритмическая вариация «гула». | Неисправность системы охлаждения | Проверьте состояние работы вентилятора и масляного насоса. |
Заключение
Шум трансформатора — это нормальное физическое явление, но его можно эффективно контролировать с помощью соответствующих технических мер. Для эксплуатационного и технического персонала освоение навыков анализа шума помогает на ранней стадии обнаруживать потенциальные проблемы с оборудованием; для жителей сообщества понимание принципов борьбы с шумом может облегчить ненужные беспокойства.
Ключевой момент таков: нормальный шум не является основанием для чрезмерного беспокойства, аномальные изменения требуют профессиональной проверки, а разумные меры могут привести к значительным улучшениям. Благодаря научному менеджменту и технологическому прогрессу мы можем обеспечить надежность электроснабжения, создавая при этом более тихую среду обитания.