摘 要：我国科学技术发展日益加快，人民生活水平逐步提高，那么生产、生活用电量也有了明显提升。对于电力企业而言，只有正确使用电力设备，选取运作效率较高的、质量较好的变压器或者发电机，才能保证电能的生产、输送环节的正常化，也能够稳定、合理地分配电能。文章通过研究干式变压器的工作原理，探究出现噪声的原因，并分析其控制方式，最终达到环保节能的目标。
关键词：干式变压器；噪声分析；有效控制方式；研究
中图分类号：TM412 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）9-0064-02
电网工作中对干式变压器的应用范围较广，干式变压器有其自身优势，例如其绝缘性较好，能够有效防潮，方便管理和修复等。但与此同时，干式变压器在运作过程中也会产生较为严重的噪声，给人们的正常生产、生活带来了较多不便。因此干式变压器的噪声问题应该成为目前电力相关单位工作者的工作重点之一，而研究控制其噪音的对策、降低噪声，是本文研究的重点。
1 干式变压器产生噪声的主要因素
干式变压器产生噪声的主要因素基本上有两大类：第一，干式变压器在正常运作过程中的正常噪声；第二，干式变压器出现故障，运作过程中有明显的声音异常，产生噪音。上述因素是导致变压器噪声的直接原因，那么其根本原因有以下几点。
1.1 由于硅钢片的磁致伸缩致使变压器产生噪声
在干式变压器运作的同时，其中的铁心励磁，硅钢片就会受到磁力的影响而改变形态和大小，同时，若硅钢片与磁力线呈垂直关系，那么硅钢片就会发生反方向的变形。铁心受到励磁频率的影响，有规律地出现震动，发出噪声，该种噪声的主要特征是声音波动大。
1.2 漏磁引起的绕组震动从而产生噪声
干式变压器在工作中会有大量电流经过绕组线圈，若线圈的磁力不足或者出现漏磁，那么绕组线圈就会因此而震动，震动声音过大产生噪声。该种噪声的特征为间断性，且声音较为低沉。
1.3 电磁效应引起的铁心噪音
由于漏磁的存在，硅钢片接缝处和叠片间会产生电磁吸收，从而引起铁心震动。在变压器的不断改进过程中，铁心叠片技术更加成熟，硅钢片接缝处与叠片间的电磁力有所减弱，铁心震动幅度也会因此降低，因此该噪声较小，可忽略。
1.4 变压器中的冷却装置产生的噪声
若干式变压器冷却方式采用强迫风冷，那么其中的冷却装置也会有明显的噪声出现。冷却装置的噪声来源主要是装置内部零件的震动。装置的噪声来源主要有以下两点：第一，变压器在运作过程中本身的震动引起接头等部位松动，进而传递给冷却装置，造成更加明显的震动，发出噪声；第二，冷却装置中风扇的转动引发震动，从而带动整体装置的震动，发出噪声。
1.5 干式变压器产生噪声来源分析
若干式变压器运作较为正常、稳定，则不会出现噪声；而在电力输送和使用过程中，电网的总体电压高低以及用电量等因素变化都会促使干式变压器出现使用故障，引起噪声。通过研究可知，变压器的噪声来源主要有两点。
1.5.1 电压的变化导致变压器震动从而出现噪声
在电能的使用过程中，电压会因为外界因素而受到影响出现波动，如果电网内部电压升高，磁力线在单位面积中的流动量进一步提高，会直接致使磁通密度升高，那么每一个小区域中的电磁力会彼此相斥，铁心的硅钢片随之震动，产生噪声。
1.5.2 电压负荷变化引起变压器震动而出现噪声
电能流动时会产生一定量的用电负荷，而负荷量是随着用电量而变化的，由于电能三相负载并不完全平衡，那么零序电流会过大，铁心的零序磁通随之变大，电磁力的作用更加明显，导致干式变压器出现震动和噪声。
2 干式变压器产生噪声的不良影响
干式变压器主要在居民区以及自然环境中安装并运作，那么若变压器出现故障而产生噪声，对人们的正常生产、生活甚至自然环境都会带来巨大的负面影响和危害，相关工作人员应该针对干式变压器的特征和故障根源进行研究并妥善解决其噪声问题，避免噪声对环境产生恶劣影响。通过研究可知，若干式变压器长时间处于故障状态而产生强大噪音，会影响到人的脑神经。变压器发出的低频类噪声主要产生的是慢性负面影响，例如人们长时间生活在这种环境中，会逐渐感觉头疼、情绪不稳定、神经衰弱等不适，最终患上严重的神经系统疾病，若孕妇长时间受到噪声影响，对本人甚至是胎儿都是极为不利的。
通过了解我国疾病控制中心专家的理论可知，低频与高频噪音都会对人的生理造成严重损伤，且前者的破坏力弱于后者，但是与此同时，低频噪音会直接到达耳骨，该处的交感神经稳定性受到影响和破坏，那么会很容易引发高血压、心跳过速、内分泌失调等严重疾病。人被迫接受这种噪声，容易烦恼激动、易怒，甚至失去理智。如果长期受到低频噪音袭扰，容易造成神经衰弱、失眠、头痛等各种神经官能症，甚至影响到孕妇腹中的胎儿。
3 控制干式变压器运行中产生噪声的有效措施
3.1 针对噪声来源进行噪声的防控措施
在对干式变压器进行设计时，相关技术人员应该严格依照国家标准，切忌使用与该区域电力使用量不匹配的变压器，也不能选用尺寸不合格或者磁通密度不达标的设备，只有这样，才能保证变压器的励磁，从而确保变压器的噪声保持在正常范围；若相关技术人员在检修设备时发现变压器中的铁心尺寸有误差、磁通密度有误，那么就应该及时修理并更换相应元件，防止产生噪声。
3.2 针对噪声传播问题的防控措施
干式变压器有较多的分类，在不同的区域应用的变压器设备也各不相同。针对在不同地域使用的变压器而言，可以为其定制特殊的、符合当地条件要求的外壳，其优势在于：该方法能够因地制宜，解决不同地段的干式变压器震动问题，确保其正常运转，也不会出现噪声，不会对当地人民生活和自然造成影响；同时，若干式变压器本身有严重的噪声问题，该方法能够有效稳定其运作，降低噪声的传播速度，如同设立隔离带对噪声进行隔离和削弱。也可以在干式变压器铁心外面包一层隔音橡胶，或者在铁心与夹件之间，夹件与底座之间放减震垫，其目的都是为了降低噪声。
3.3 完善干式变压器的设计、组装流程
设计、安装干式变压器时，其内部的零件是相互关联且相互作用的，因此应该考虑到零件之间的关系，切忌在安装过程中不考虑零件的尺寸随意搭配，否则各零件之间就很容易出现缝隙，变压器在运行中震动的几率提升，出现噪声也是在所难免；反之，若零件之间过于紧密，噪声很容易快速传播、放大。相关技术人员应该妥善组装，全面考虑引发震动的各种可能性，发现噪声，及时检查是否有松动零件并拧紧。
3.4 解决变压器接触不良而引发噪声的措施
干式变压器运作过程中若出现明显的噪声，时有时无，那么基本可以肯定是由于零件接触不良，有以下两种可能性：第一，高压柜内部零件接触不到位，有松动；第二，刀闸合位不严密。针对上述问题，相关技术人员应该首先测定高压柜中的电流回路是否有故障，同时不能忽略触头、熔断器是否处于正常工作状态。
3.5 提升干式变压器的生产技术
生产技术的进步和优化，能够从根本上有效降低变压器噪声，其中，铁心的质量好坏直接决定了变压器的质量优劣。若铁心质量较优、生产技术较为先进，误差小，那么铁心之间的连接就会更加稳定，离缝下降至最小，变压器就不会因为离缝过大而出现明显噪声。优化生产工艺，加强质量测定，能够从生产的源头缓解、杜绝干式变压器的噪声问题。
4 干式变压器运行中产生噪声的实验研究
4.1 电抗器铁心应用的必要性
将干式电抗器并联，因此其额定电压应在10 kV，对变压器通电并观察铁心温度，若温度上升至100 ℃，铁心柱穿心螺杆会受到直接影响而出现松动现象。测试干式变压器是否出现震动，可压实铁心，确保其不出现过于频繁的温度变化，那么铁心的压力就能稳定。将电抗器的碟簧压紧，还可将其碟簧拆除，通过上述两种方式测试变压器震动。实验结果表明，使用碟簧后，震动没有明显减轻，但有效稳定了变压器的运作。
4.2 电抗器连续工作时的震动特性
在确保电压稳定的前提下，逐步提升铁心的温度，直至其达到115 ℃度并测量震动。可选取电抗器在相应温度条件下进行震动测定。电抗器连续运作，电源为激励，电抗器本身可作为系统，震动测定结果可归为响应输出，那么上述三大因素的关系可以归纳为如图1所示。
由上图可知，若三大因素中的电源（激励）和电抗器（系统）相对固定，震动（响应输出）也会较为稳定。该实验表明，电抗器通电运作的前段时间内，震动（响应输出）并不会过大，而随着运作时间逐渐延长，震动也会随之提升。直至通电工作结束后，在整个过程中，电源（激励）是额定的，那么可知，电抗器温度提升，其自身也会发生变化。究其原因可知，系统过热会导致其中的零件性质变化，最终使得整体有所不同，铁心温度上升处于恒定状态（温度可达180 ℃），绝缘环氧树脂性质改变，铁心耦合出200 Hz的高频激励。
5 结 语
综上所述，干式变压器在运作过程中会产生噪声，该问题自出现以来一直未得到有效解决，相关技术人员也在不断研究、探讨解决噪声的有效方法。随着社会进步，干式变压器的应用范围逐步拓宽，该问题也严重困扰了人们的正常生产、生活，对自然环境也造成了一定负面影响。因此，本文从导致干式变压器出现噪声的几大原因入手，探究降低变压器震动的方法，并通过实验予以支撑。从上述研究中可知，影响变压器噪声的重要因素有铁心温度、变压器内部零件、间隙材料等，因此，相关技术人员应该从多方面、多角度入手，透彻分析干式变压器噪声原理，并采取相应的技术措施予以有效控制。
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