Problem szumu transformatora: wspólne przyczyny i metody redukcji szumów

Wraz ze wzrostem zużycia energii i rosnącym zapotrzebowaniem na transformatory energii i dystrybucji coraz więcej instalacji transformatorów jest instalowanych w pobliżu obszarów mieszkalnych. W rezultacie zapotrzebowanie na niskie - transformatory hałasu rośnie, a producenci transformatorów muszą przestrzegać surowych przepisów dotyczących hałasu. Jednak projektanci stoją przed wieloma wyzwaniami w zmniejszaniu hałasu transformatora.

W tym artykule systematycznie bada przyczyny szumu transformatora i zawiera różne strategie zmniejszania szumu transformatora, obejmującego projektowanie rdzenia, systemu chłodzenia, środowiska instalacji, materiałów izolacyjnych itp.

 

 

 

 

1. Czynniki elektromagnetyczne

Intensywność magnetostrykcji rdzenia: Bezpośrednio związane z materiałem stalowym krzemowym i gęstością strumienia magnetycznego.

Wibracje kręte: Spowodowane przez prąd obciążenia i siły elektromagnetyczne, pod wpływem struktur wsporniczych uzwojenia.

 

2. System chłodzenia

Szum wentylatora: Różni się w zależności od konstrukcji ostrza, prędkości i struktury kanałów;

Pompa olejowa i turbulencje: Jest to szczególnie istotne w wymuszonych systemach krążenia oleju.

 

3. Projekt mechaniczny i strukturalny

Rezonans: Występuje, gdy częstotliwość naturalna komponentów (np. Zbiornik, zaciski) odpowiada częstotliwości wibracji (zwykle 100 Hz lub 120 Hz);

Integralność łącznika: Luźne śruby lub podpory mogą generować dodatkowy szum mechaniczny.

 

4. Obciążenie i warunki elektryczne

Obciążenie prąd: Wyższe obciążenia prowadzą do silniejszych wibracji.

Harmoniczne napięcia: Zniekształcenie harmoniczne zwiększa wibracje rdzenia i hałas.

 

5. Środowisko instalacyjne

Struktura fundamentu: Słabe fundamenty wzmacniają wibracje.

Otaczające powierzchnie: Ściany odblaskowe lub narożniki mogą nasilać hałas poprzez odbicie i skupienie.

 

 

Łagodzenie szumu transformatora nie jest jednym - rozmiar - pasuje do - Wszystkie rozwiązanie, ale raczej multi - wyzwanie inżynierskie, które wymaga skoordynowanych wysiłków na stadiach projektowych, produkcyjnych, instalacji i konserwacji. Aby skutecznie zmniejszyć szum operacyjny, inżynierowie muszą zająć sięPrzyczyny fizyczne korzeniagenerowania dźwięku - przede wszystkim wibracje magnetyczne, mechaniczne i płynne - -Zintegrowane rozwiązania strukturalne i akustycznektóre kierują te źródła holistycznie.

Poniższe strategie inżynieryjne są szeroko stosowane w nowoczesnej produkcji transformatorów i są uważane za najlepsze praktyki w dziedzinie niskiego - konstrukcji transformatora szumu:

 

1. Optymalizacja projektu podstawowego

2. Wzmocnienie strukturalne i izolacja wibracji

Zbiorniki i konstrukcje podtrzymujące często działają jako wzmacniacze akustyczne. Zwiększenie ich sztywności i oddzielanie ścieżek przepływu energii wibracyjnej są niezbędne do tłumienia szumu wtórnego.

Wzmacniając ściany zbiornika transformatora grubszymi płytkami i strategicznie umieszczonymi usztywnieniami minimalizuje zginanie powierzchni i zapobiega rezonansowi z częstotliwościami wibracji rdzenia.

Włączanie ograniczonych materiałów tłumienia warstwy - lub folii tłumienia między warstwami zbiorników może skutecznie wchłaniać energię wibracyjną, zanim promieniuje jako dźwięk.

Wprowadzenie systemów izolacji wibracji, takich jak tuleje gumowe lub sprężyny cewki, między podstawą transformatora a podkładem łamie mechaniczne sprzężenie i zaburza strukturalną transmisję szumu.

 

3. Izolacja akustyczna i dźwiękoszczelowanie

Zewnętrzne zabiegi akustyczne zapewniają kolejną warstwę kontroli szumu:

Kompozytowe obudowy akustyczne, wykonane z metalu - zamknięte włókno szklane lub wełnę mineralną, można zainstalować wokół transformatora w celu wchłaniania i odbicia fal dźwiękowych. Mogą być modułowe, konserwacyjne - przyjazne i zaprojektowane dla określonych zakresów częstotliwości.

Anti - Rezonansowe osłony dźwiękowe, wyposażone w masę - komponenty załadowane i sprężyn - obciążone mechanizmy montażowe, w środku do niskiej do niskiej - pasma częstotliwości (zwłaszcza dominujące 100Hz lub 120Hz Hum).

 

4. Zarządzanie szumami systemu chłodzenia

Komponenty chłodzące, zwłaszcza wentylatory i pompy, często generują ciągły i szerokopasmowy hałas. Aby to zarządzać:

Wybieraj naturalne lub pasywne systemy chłodzenia (ONAN), ilekroć zezwala aplikacja. To eliminuje potrzebę wentylatora i pomp olejowych, zmniejszając hałas do 15 dB (a).

Tam, gdzie wymuszone chłodzenie jest nieuniknione, użyj niskich - wentylatorów osiowych, najlepiej ułożonych w tablice mniejszych jednostek, a nie pojedynczych dużych. Zapewnia to nie tylko redundancję, ale także wygładza przepływ powietrza i obniża ciśnienie akustyczne.

Izoluj wentylatory mechanicznie od korpusu zbiornika za pomocą elastycznych sprzężeń, wibracji anty - i oddzielnych podstaw strukturalnych, aby zapobiec rezonansowi sprzężenia zwrotnego przed działaniem wentylatora.

 

5. Rozważania dotyczące instalacji i środowiska
Środowisko operacyjne wpływa na hałas transformatora. Niekorzystne środowisko zwiększa szum transformatora o 3dB do 7 dB.
 

Metoda oceny:
1. Pokój transformatora jest duży i pusty; Nie ma innego sprzętu, a echo.
2. Transformator jest zbyt blisko ściany, mniej niż 1 metr. Transformator jest umieszczony w rogu, a szum odbity jest nakładany na szum transformatora, który zwiększa hałas.
3. Zastosowano oryginalny transformator olejowy, a suchy transformator wpłynie na szum transformatora po jego wymianie. Powodem jest to, że salon transformatorowy oleju jest stosunkowo niewielki, a jest pomieszczenie wycieku oleju i otwór wycieku oleju. Transformator jest jak umieszczenie na głośniku.

 

Rozwiązanie:
Umieść transformator od powierzchni odblaskowych (takich jak ściany betonowe, klatki schodowe lub sufity), aby uniknąć poprawy fali dźwiękowej.

Użyj ciężkiego wstrząsu - wchłaniającego beton podkład (10 razy większy niż masa transformatora), aby wchłonąć energię częstotliwości niskiej -.

Utrzymaj wyraźną izolację przestrzenną (zwykle 3-5 metrów) od otaczającej konstrukcji, aby dźwięk rozprasza się w wolnym polu.

 

6. Luźna kontrola części i konserwacja

Rezonans wentylatora, obudowy i innych części spowoduje hałas, który na ogół jest mylony z hałasem transformatora.

 

Metoda oceny:

1. Obudowa: naciśnij aluminiową płytkę (lub stalową płytkę) obudowy ręką, aby sprawdzić, czy hałas się zmienia. Jeśli się zmieni, oznacza to, że obudowa rezonuje.

2. Wentylator: Użyj suchego długiego drewnianego drążka, aby popchnąć obudowę każdego wentylatora, aby zobaczyć, czy hałas się zmienia. Jeśli się zmieni, oznacza to, że wentylator rezonuje.

3. Inne części: Użyj suchego długiego drewnianego drążka, aby popchnąć każdą część transformatora (taką jak koła, wspornik wentylatora itp.), Aby zobaczyć, czy hałas się zmienia. Jeśli się zmieni, oznacza to, że części rezonują.

 

Rozwiązanie:

1. Sprawdź, czy aluminiowa płyta (lub stalowa płyta) obudowy jest luźna. Może być zdeformowany podczas instalacji. Musisz dokręcić śruby obudowy, naprawić aluminiową płytkę obudowy i poprawić zdeformowaną część.

2. Sprawdź, czy wentylator jest luźny. Musisz dokręcić śruby mocujące wentylatora. Umieść mały kawałek gumy między wentylatorem a wspornikiem wentylatora, aby rozwiązać problem wibracji wentylatora.
3. Jeśli części transformatora są luźne, należy je naprawić.

 

Inżynieria kontrola hałasu dla bardziej zielonej przyszłości

 

Hałas transformatora jest złożonym problemem obejmującym interakcję czynników elektromagnetycznych, mechanicznych, akustycznych i środowiskowych. Stosując zoptymalizowane techniki projektowania (takie jak wybór materiałów podstawowych, technologia wzmocnienia strukturalnego i izolacji dźwiękowej), w połączeniu z przemyślaną instalacją i proaktywną konserwacją, szum operacyjny można znacznie zmniejszyć. Strategie te pomagają budować cichsze i bardziej przyjazne dla środowiska systemy energetyczne w celu zaspokojenia potrzeb współczesnego rozwoju miast i zrównoważonych celów energetycznych.