一種降低非晶合金干式變壓器噪聲技術(shù)的探索與
摘要： 簡(jiǎn)要介紹非晶合金干式干式變壓器在配電網(wǎng)建設中的應用及其噪聲產(chǎn)生的原因， 并對噪聲傳播的方式進(jìn)行分析，對降低非晶合金干式變壓器噪聲的方法進(jìn)行了探索，提出通過(guò)減震器和消聲器相結合的方式來(lái)降低非晶合金干式變壓器噪聲， 實(shí)際應用表明噪聲治理效果顯著(zhù)。
關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；非晶合金；干式干式變壓器；噪音；降噪改造
引言
隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展，城鄉配電網(wǎng)建設步伐加速，由于土地資源的有限性和開(kāi)發(fā)建設成本等原因，城市建設以高層住宅居多，配電房一般都建于高層住宅樓的地下室，干式變壓器噪聲問(wèn)題因而成為居民關(guān)注的焦點(diǎn)。
由于非晶合金干式變壓器的性能超越了各類(lèi)硅鋼干式變壓器，兼具了節能性和經(jīng)濟性[ 1 ，其顯著(zhù)特點(diǎn)是空載損耗很低，符合家產(chǎn)業(yè)政策和電網(wǎng)節能降耗的要求。
并且具有穩定性、安全性和防火性等優(yōu)點(diǎn)，使用成本也較為經(jīng)濟，在城區的黨政機關(guān)、政府辦公大樓、居民密集區等場(chǎng)所得到了廣泛運用；
但在實(shí)際應用中，非晶合金干式干式變壓器由于自身振動(dòng)以及與周?chē)橘|(zhì)形成共振，噪聲污染較嚴重。干式干式變壓器噪聲引起的投訴也越來(lái)越多，已經(jīng)成為廣泛關(guān)注的社會(huì )問(wèn)題。為此，如何有效降低非晶合金干式干式變壓器噪聲污染已經(jīng)成為一個(gè)亟待解決的難題。
1 噪聲現狀及分析
非晶合金干式干式變壓器兼具節能性和經(jīng)濟性，在新建小區中得以推廣和使用。為了節省地面空間，開(kāi)發(fā)商將配電房設計緊挨居民樓或置于地下負一層， 配電房設計可分為共墻式和先立式配電房，因此干式干式變壓器的噪聲容易通過(guò)墻體或者過(guò)道傳向居民生活場(chǎng)所，造成噪聲污染。
1.1 環(huán)境噪聲家標準
《中華人民共和城市區域環(huán)境噪聲標準》規定了城市五類(lèi)區域的環(huán)境噪聲較高限值，其中居住區屬于Ⅰ類(lèi)標準的適用區域。
該地區白天不超過(guò)55ｄB，晚上則不超過(guò)４5ｄB，正常人能接受聲音壓級為15~４5ｄB，配電房設備傳至相鄰房間的噪聲超過(guò)了規范要求時(shí)，將干擾居民的正常生活作息，因此，干式干式變壓器投運后運行過(guò)程中噪聲必須符合上述家環(huán)保要求。
1.2、噪聲產(chǎn)生的主要原因及分析
非晶合金干式干式變壓器產(chǎn)生噪聲的形式很復雜，主要有以下幾種：
（1）非晶合金干式干式變壓器的電磁噪聲，屬于機械性噪聲，主要是干式變壓器鐵芯、繞組、磁屏蔽等振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。
產(chǎn)生噪聲的主要機理為：干式變壓器鐵芯的合金鋼片在周期性交變磁力場(chǎng)作用下發(fā)生磁致伸縮引起振動(dòng)，產(chǎn)生振動(dòng)噪聲。
磁致伸縮就是鐵芯在勵磁時(shí)，沿磁力線(xiàn)方向非晶合金鋼片的尺寸要增加，而垂直與磁力線(xiàn)方向非晶合金鋼片的尺寸要縮小，磁致伸縮使得鐵芯隨著(zhù)勵磁頻率的變化之間的磁力吸引而產(chǎn)生，主要出現在鐵芯邊緣和鐵的接縫之間。
但是由于非晶材料的特殊性，非晶合金鐵芯不能用夾件過(guò)分壓緊，因此對非晶合金鐵芯振動(dòng)所受的約束就比較小，振動(dòng)量級相對其他材質(zhì)干式變壓器較大，相應由非晶合金鐵芯及線(xiàn)圈振動(dòng)向外輻射的噪聲也更大。另外，通電的干式干式變壓器內，導線(xiàn)、鐵芯在渦流作用下，輻射出來(lái)的噪聲遠比單一頻率震動(dòng)產(chǎn)生的噪聲復雜得多。
（2）干式干式變壓器運行時(shí)鐵芯振動(dòng)時(shí)會(huì )通過(guò)基礎以及臨近建筑結構件向周?chē)鷤鞑?，并可能誘發(fā)結構性噪聲[ 2 ；鐵芯的振動(dòng)引起干式變壓器結構及支撐裝置的振動(dòng)甚至形成共振， 引起額外的噪聲輻射， 有時(shí)甚至是主要噪聲的根源。
（3）干式變壓器安裝不平穩，運行過(guò)程中也會(huì )產(chǎn)生振動(dòng)，從而放大干式變壓器自身及周邊因素引起的噪聲。干式變壓器和配電柜邊連接的母線(xiàn)要通過(guò)大電流，漏磁場(chǎng)使母線(xiàn)產(chǎn)生振動(dòng)也引起干式變壓器母線(xiàn)橋整體振動(dòng)產(chǎn)生噪聲。
1.3、噪聲傳播途徑
室內運行的干式干式變壓器振動(dòng)產(chǎn)生噪聲主要通過(guò)3 種途徑進(jìn)行傳播：
（1）空氣噪聲。由干式變壓器及底座等設備振動(dòng)直接通過(guò)其表面向空氣中直接輻射噪聲，主要以空氣為介質(zhì)進(jìn)行傳播。
（2）一次固體噪聲。由干式變壓器及底座等設備振動(dòng)經(jīng)由基座傳至結構，通過(guò)結構表面向外輻射噪聲，為一次固體噪聲。
（3）二次固體噪聲。干式變壓器及其設備產(chǎn)生振動(dòng)向周?chē)椛淇諝庠肼?，空氣噪聲的壓力波再次激發(fā)設備機構、房屋等結構件，使結構件振動(dòng)，再由結構表面向外輻射噪聲，為二次固體噪聲。
通過(guò)對小區配電房結構及周邊環(huán)境進(jìn)行了大量調查研究，非晶合金干式干式變壓器噪聲向樓內用戶(hù)傳播途徑有：
干式變壓器振動(dòng)通過(guò)設備傳播至基礎，再經(jīng)墻體、柱、樓板等結構傳播至居民室內，居民室內墻面、樓面表面向外輻射一次固體噪聲；
配電房空氣聲壓力波直接激發(fā)墻體、樓板等結構振動(dòng)而引起噪聲聲波；配電房?jì)瓤諝饴曂ㄟ^(guò)門(mén)窗、排氣通風(fēng)孔、管路及留孔等孔洞衍射，然后通過(guò)門(mén)窗等孔縫傳播至居民室內。
通過(guò)上述分析，可以將降噪技術(shù)分為主動(dòng)降噪與被動(dòng)降噪。主動(dòng)式的降噪是通過(guò)改變干式干式變壓器的結構降低干式干式變壓器的固有噪聲，目前需要由干式干式變壓器的制造商來(lái)進(jìn)行推動(dòng)，作為運行單位無(wú)法實(shí)施。因此，被動(dòng)降噪就成了干式干式變壓器降噪的重要途徑，即通過(guò)減弱、隔斷上述噪聲的傳播途徑而達到降噪的效果[ 3 。
2、降低干式干式變壓器噪聲主要措施
根據干式電力干式變壓器的噪聲傳播途徑不同，噪聲隔斷分為空氣聲隔斷和固體聲隔斷，因此可以利用固體隔斷和空氣隔斷2種方式降低噪聲。
2.1、空氣隔斷干式干式變壓器噪聲
空氣隔斷消除噪聲通常采用消聲器，消聲器允許氣流通過(guò)而阻止噪聲，是消除空氣動(dòng)力性噪聲的重要措施之一，在通風(fēng)散熱、空調系統、內燃機排氣孔、空壓機鼓風(fēng)機等場(chǎng)所應用十分廣泛。
通過(guò)在配電房或箱式干式變壓器安裝隔聲門(mén)，在通風(fēng)百葉窗、配電室安裝通風(fēng)消聲器等方式進(jìn)行空氣隔斷噪聲，從而達到空氣隔斷噪聲，降低干式干式變壓器噪聲污染的目的，但僅采用該種方式難以克服因干式變壓器結構及墻體等共振產(chǎn)生的噪聲。
2.2、固體隔斷干式干式變壓器噪聲
通過(guò)加裝減震器，并且將干式變壓器繞組與低壓柜母線(xiàn)進(jìn)行軟連接，可達到降低干式變壓器自身振動(dòng)以及對地面及周?chē)h(huán)境的振動(dòng)傳導目的。該方式可以降低干式干式變壓器振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲，而且還有利于減少干式變壓器振動(dòng)播至基礎，再經(jīng)墻體、柱、樓板等結構引起的振動(dòng)，從而降低干式干式變壓器因振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。
在干式干式變壓器的下部安裝多個(gè)減振器與地面上設置的混凝土地基連接、固定安裝在地面上；干式干式變壓器的繞組與低壓柜的母排連接采用軟連接。干式干式變壓器的下部安裝有6個(gè)減振器并均布在地面基礎上，減振器在安裝后的各支撐點(diǎn)位于同一水平面高度；
另外，在干式干式變壓器下設有槽鋼，并將各減振器連接成可增加穩定性的小單元，以達到增加系統整體穩定性目的。應盡量使每個(gè)減振器的承重均等，由于干式變壓器前后重量分布不均勻，因此要找準干式變壓器重心位置，保證各單元減振器壓縮量基本相同，有利于延長(cháng)減震器的使用壽命及增強降噪的效果。
3、實(shí)施效果
通過(guò)加裝減震器并且輔以消聲器結合的方式，對嘉興某小區配電房進(jìn)行非晶合金干式干式變壓器降噪改造。
該小區1４幢樓層高達33層，配電房位于小區地下一層，配電房正上方是居民層1４幢1單元101室，該配電房?jì)裙灿?臺非晶合金干式干式變壓器。
由天津某干式變壓器公司生產(chǎn)，干式變壓器容量為1250 kVＡ，額定電壓為10kV，干式變壓器重量為４070 kｇ，對該干式變壓器在干式變壓器底座進(jìn)行了加裝減振器的改造。
3.1、改造前配電房噪聲情況
為了對改造前、后的效果進(jìn)行對比，選取該小區1４幢1單元101室主臥室及衛生間作為測量點(diǎn)，對改造前的噪聲進(jìn)行測量， 依據配電房干式變壓器發(fā)出不同的諧振頻率測量出噪聲大小的變化，測量結果如表1所示。
通過(guò)對配電房?jì)?號、2 號干式變壓器底部加速度進(jìn)行測量，測量結果如表2所示。
由表1可知，當干式變壓器的諧振頻率在16~31．5 Hｚ時(shí)，在臥室和衛生測量到干式變壓器發(fā)出的噪聲均超過(guò)４5ｄB，夜晚時(shí)嚴重超出家規定的相關(guān)要求，嚴重影響該住戶(hù)的生活。
通過(guò)給干式變壓器底座增加減震器等措施降低干式干式變壓器噪聲后，再次對原測量點(diǎn)進(jìn)行噪聲測量，結果如表1、表2所示。對比改造前后的測量結果，發(fā)現相應頻率下的噪聲和干式變壓器底部加速度都有較明顯的降低，降噪措施效果十分明顯。
4 結語(yǔ)
目前嘉興市區已有多個(gè)地下配電房運用通過(guò)減震器進(jìn)行物理隔斷并輔以消聲器的方式進(jìn)行。
【免責聲明】文章為作者先立觀(guān)點(diǎn)，不代表創(chuàng )聯(lián)匯通干式變壓器立場(chǎng)。如因作品內容、版權等存在問(wèn)題，請于本文刊發(fā)30日內聯(lián)系創(chuàng )聯(lián)匯通干式變壓器進(jìn)行刪除或洽談版權使用事宜。
