摘要：本文在分析大型電力變壓器鐵心噪音來源的基礎上，提出了具體的降低鐵心噪音的工藝措施，并針對不同措施分別說明了其原理。
??????? 關鍵詞：電力變壓器? 鐵心噪音? 工藝措施
??????? The Depress Noise Technics of Large Power Transformer Core
??????? KANG Hong_biao, ZHANG Xian_guo, XU Chang_hua, LIU Chuan_yi, LI Chun_bo
??????? (Shandong Dachi Electric CO.,Ltd. Shandong Chengwu 274200)
??????? (Shenyang Airproof Transformer CO.,Ltd. Liaoning Shenyang 110180)
??????? Abstract: This paper analyses the source of the power transformer core noise, put forward some technics to depress the noise and explain the theory of those technics.
??????? Key words: power transformer, core noise, technics
??????? 目前我國用電負荷增長較快且逐步集中，要求大型電力變壓器（本文指110kV及以上電壓等級的電力變壓器）深入負荷中心，以減小供電半徑，因此在住宅及公共場所已經越來越多地使用大型電力變壓器。然而大型電力變壓器噪音普遍較高，對變電站周邊居民生活造成噪音干擾。因此降低大型電力變壓器噪音已成為供電部門、環保部門、大型電力變壓器制造廠家共同面對的技術課題。大型電力變壓器降噪工藝措施的是從變壓器本體內部降低噪音，是解決電力變壓器噪音問題的根本途徑。
??????? 一、變壓器鐵心噪音的來源：
??????? 變壓器噪音是由于鐵心、繞組、油箱（包括磁屏蔽）及冷卻裝置的振動產生的，但鐵心噪音起主導作用且占主要部分。鐵心噪音與變壓器容量、硅鋼片性能、鐵心磁通密度等有關。首先，變壓器鐵心硅鋼片在工頻電壓作用下的磁致伸縮引起的鐵心振動，這是變壓器噪音的主要來源。由于磁致伸縮的變化周期是電源頻率的半個周期，磁致伸縮引起的變壓器本體的振動，是以兩倍的電源頻率為基頻率的，磁致伸縮率越大，則噪音就越大。硅鋼片的磁致伸縮與硅鋼片的材質、表面的絕緣涂層、含硅量、磁密、磁力線與硅鋼片壓延方向的夾角、硅鋼片受到的機械應力等因素有關。其次，硅鋼片接縫處和疊片間因磁通穿過片間而產生的電磁力引起的鐵心振動；因漏磁通在繞組導體間產生的電磁力引起的繞組振動；漏磁通引起的油箱壁的振動也是電力變壓器噪音的主要來源。另外，當變壓器的鐵心、繞組、油箱及其他結構件機械振動的固有頻率接近或等于硅鋼片的磁致伸縮振動的基頻（2倍工頻）及其正數倍（對于50Hz工頻電源，系指100Hz、200Hz、300Hz、400Hz等）時，將會產生諧振，使變壓器噪音顯著增加。
??????? 大型電力變壓器鐵心結構與其噪音有直接關系，如與心柱和鐵軛直徑、鐵心窗高、鐵心窗口寬度、鐵心質量等有關。鐵心質量每降低，噪音可降低；統計顯示鐵心窗高與鐵心直徑的比值（hw/Φd）每減小10%，變壓器噪音就要降低2-3 dB。因此變壓器制造廠家根據長期的統計分析和總結，在不考慮任何降噪措施情況下，提出了其變壓器本體的噪音計算公式：
??????? LP1=33+G/3+18 /D+20(Bm-1.7)+β
??????? 式中：G --鐵心重量（t）
????????????? H0 --鐵心窗高（cm）
????????????? D --鐵心直徑（cm）
????????????? Bm --鐵心磁密（T）
????????????? β--修正系數，與鐵心重量有關（dB），可查下圖表。
??????? 圖1 鐵心重量與修正系數β關系與
??????? Fig.1? Relation between core weights and correction factor β
??????????? 變壓器設計完后，其鐵心結構、材質、重量、磁通密度等參數確定，變壓器噪音可以計算確定。如果噪音超出用戶技術要求，應采取相應工藝技術措施。
??????? 二、大型電力變壓器降低鐵心噪音的工藝措施：
??????? 降低大型電力變壓器噪音的措施很多，例如采用磁致伸縮小的高導磁硅鋼片硅鋼片，能顯著降低噪音；配備先進的生產加工設備，在提高效率的同時減少對硅鋼片的操作磨損，也能降低噪音，但這些措施需要大量增加成本。在不增加成本的前提下，通過采用先進工藝技術降低大型電力變壓器噪音，是解決問題的有效途徑。主要有以下措施：
??????? 1、采用全斜接縫和多級步進（一般采用五級步進）的鐵心疊片技術。該工藝技術在中小型變壓器中得到廣泛采用，隨著大型電力變壓器噪音要求的提高，近年來逐步在大型電力變壓器制造工藝中推廣。三相三柱的全斜接縫五級步進疊片的變壓器鐵心結構如下圖2：
??????? 圖2：三柱的全斜接縫五級步進疊片的變壓器鐵心結構
??????? Fig.2? The three post transformer core diagram of diaqonal junctare and five ladder
??????? 全斜接縫的鐵心技術是上世紀90年代后期發展推廣的一種新型工藝技術，該技術根據鐵心中磁力線的走向，特別在鐵心四角采用斜線，使磁通所受阻力減小，降低鐵心損耗和噪音。由于磁力線與冷軋硅鋼片的壓延方向的夾角α對磁致伸縮有直接影響，硅鋼片制造廠家的試驗結果表明，當50?≤α≤60?時，磁致伸縮最小。因結構限制，變壓器鐵心全斜接縫一般為45?。