简介

变压器噪声是由本体结构设计、选型布局、安装、使用过程中，变压器本体及冷却系统产生的不规则、间歇、连续或随机引起的机械噪声及空气噪声总和。变压器所产生的噪声广泛影响住宅小区、商业中心、轻站、机场、厂矿、企业、医院、学校等场所。具体来说，变压器噪声共有三个声源，一是铁心，二是绕组，三是冷却器，即空载、负载和冷却系统引起噪声之和。铁心产生噪声原因是构成铁心硅钢片交变磁场作用下，会发生微小变化即磁致伸缩，磁致伸缩使铁心随励磁频率变化做周期性振动，铁心磁致伸缩变形和绕组、油箱及磁屏蔽内电磁力所引起。绕组产生振动原因是电流绕组中产生电磁力，漏磁场也能使结构件产生振动。电磁噪声产生原因是磁场诱发铁心叠片沿纵向振动产生噪声，该振动幅值与铁心叠片中磁通密度及铁心材质磁性能有关，而与负载电流关系不大。 电磁力(和振动幅值)与电流平方成正比，而发射声功率与振动幅值平方成正比。

背景

随着人们环境意识的提高和环保部门对各类噪声的限制，特别是由于城市的不断扩大和城区电网改造的需求，一些变电站有时就要建于商业区和居民区内，于是变压器噪声问题就变的十分突出了。变压器的噪声不但污染环境，危害人类身体健康，影响设备正常运行，而且与变电站的占地面积密切相关。变压器的噪声与其他电气性能和机械性能一样，都是变压器的重要技术参数。因此，变压器噪声水平的高低，成为了衡量变压器生产厂家设计和制造水平的重要指标。采用的电力变压器专业标准为《JB/T 10088-2004 6kV～500kV级电力变压器声级》。加强变压器噪声控制技术和结构材料的研究和开发，便能根据用户对噪声的不同要求，采用经济、有效且工艺性好的技术及结构取得理想的噪声控制效果，在满足用户需求的同时也开拓了市场。

分类编辑 

按冷却方式分 类： 干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。按用途分类： 电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。按防潮方式分类： 开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变压器（插片铁芯、C 型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器。 

影响

噪声对人的危害很大，长期处于噪声影响下的人往往会出现如下症状：一是影响听力。听力的损伤程度与人耳在噪声环境中暴露的时间有关，长期处于85dB以上的噪声环境中噪声性耳聋发病率可达5%。二是影响学习工作，干扰睡眠。特别是对于面临学习考试压力的学生来说，噪声会影响他们的精神集中程度，每年临近高考、中考时，政府都会安排相应的人员专门整治噪声问题，让噪声不影响学生的考试状态。三是影响心血管功能和内分泌系统。这主要表现在心跳过快、心律不齐、血压过高等。四是危害中枢神经系统。人们长期处于噪声环境中会出现头痛、耳痛多梦、记忆力减退、全身乏力等症状。五是影响儿童的智力发展。有报告指出，在噪声环境下的儿童的智力比在安静环境下的儿童低20%，噪声对胎儿的成长也有影响。变压器产生的低频噪声会对人体产生损伤，容易使人烦躁、易怒，有时甚至失去理智，长期受袭扰的话，还可能造成神经衰弱、失眠等神经系统疾病，如果孕妇长期处于低频噪声中也会影响到腹中胎儿的发育。中国疾控中心环境影响评价室的专家指出，低频噪音对生理的影响比高频噪音强得多，且它可以直达人的耳骨，使人的交感神经紧张，导致心跳过速、血压升高、内分泌失调等症状。由于低频噪声主要是通过结构传声的，所以很容易引起人的感觉共鸣。一般而言，人对低频噪声的忍耐程度相对也较低。正常情况下，30至35分贝一般人还能接受，35分贝以上就会有人明显感觉到心慌、烦躁等不舒服情况。 

产生机理

 变压器的噪声来源于变压器本体和冷却系统两个方面。国内外的研究结果表明，变压器本体振动产生噪声的根源在于：（1） 硅钢片的磁致伸缩引起的铁心振动。（2） 硅钢片接缝处和叠片之间存在着因漏磁而产生的电磁吸引力而引起铁心的振动。（3） 当绕组中有负载电流通过时，负载电流产生的漏磁引起线圈、油箱壁的振动。由于铁心叠积方式的改进和心柱及铁轭都用环氧玻璃丝粘带绑扎，硅钢片接缝处和叠片之间的电磁吸引力引起的铁心振动，比硅钢片磁致伸缩引起的铁心振动要小得多，可以忽略。而变压器的额定工作磁密通常取1.5~1.8T，国内外研究和试验均证明，在这样的磁密范围之内，负载电流产生的漏瓷引起的线圈、箱壁的振动比硅钢片磁致伸缩引起的铁心振动要小得多，也可以忽略。这就是说变压器本体的振动完全取决于铁心的振动，而铁心的振动可以看作完全是由硅钢片的磁致伸缩引起的。变压器噪声的另一个主要来源是冷却器。风扇在100Hz至800Hz频率会产生噪声。主导频率取决于多种因素，包括风扇速度，叶片数和叶片外形。声功率级取决于风扇的数量以及转速。与变压器本体噪声的机理一样，冷却装置的噪声也是由于它们的振动而产生的，其振动的根源在于：（1） 冷却风扇和油泵在运行时产生的振动。（2） 变压器本体的振动通过绝缘油、管接头及其装配零件传递给冷却装置，使冷却装置的振动加剧，噪声加大。另外，当铁心加热以后，由于谐振频率和机械应力的变化，其噪声会随温度的升高而增大。而运行现场的环境（如周围的墙壁、建筑物及安装基础等）对噪声也有影响。对许多强风冷却变压器来说，冷却器风扇是比变压器本身更明显的噪声源。从变压器制造工艺上分析，主要有下列几个方面：(仅供参考)1.变压器工作磁密选的太高,接近饱和,漏磁太大,产生噪音2.铁心的材质太差,损耗太高,产生噪音3.工作回路中谐波含量、直流分量也会导致铁心甚至线圈的噪音产生4.变压器的制作工艺：1)线圈绕制太松2)线圈和铁心之间固定不牢固3)铁心固定不牢固4)EI之间存在气隙，工作时产生“蜂鸣”5)E型铁心外部的2片硅钢片的舍部，处理不好的话，易产生噪音6)浸漆工艺处理：绝缘漆的粘度控制浸漆时间、浸漆方式(浸泡/真空/压力)干燥时间、温度(绝缘漆不干、或者粘度太低,也会导致变压器噪音)7)变压器外部金属(导磁的)结构件固定不牢固5.如果是高压的产品,绝缘处理不好的话,也会有噪音。

传播路径

变压器通过空气向四周发射的噪声是由两部分噪声合成的，一部分是由于箱壁振动而产生的本体噪声；另一部分是由于冷却风扇和油泵振动产生的冷却装置噪声。变压器本体噪声完全取决于铁心的磁致伸缩振动。铁心的磁致伸缩振动是通过两条路径传递给油箱的，一条是固体传递路径——铁心的振动通过其垫脚传至油箱；另一条是液体传递路径——铁心的振动通过绝缘油传至油箱。由这两条路径传递过来的振动能量，使箱壁振动而产生本体噪声。通过空气，本体噪声以声波的形式均匀地向四周发射。同样，冷却风扇和油泵振动产生的噪声，也是通过空气以声波的形式向四周发射。在变压器噪声的发射过程中，噪声会随发射距离的增加而逐渐减弱。另外，在噪声发射过程中，往往会遇到障碍物，当障碍物的尺寸小于噪声的波长时，噪声会绕过障碍物；当障碍物的尺寸大于噪声的波长时，一部分噪声将被障碍物吸收，一部分噪声将被障碍物反射回去，其余部分才穿过障碍物发射出去。