500kV变电站主变噪声异常分析与处理王应芬

500kV变电站主变噪声异常分析与处理王应芬

王应芬

（云南电网有限责任公司红河供电局云南蒙自661100）

摘要：随着电力行业的进一步发展，变电站规模不断不扩大，其主主变噪声问题越来越凸显。本文针对500kV变电站存在的主变噪声问题进行分析，然后提出有效的处理措施，以期降低主变噪声对人们的生活造成的影响。

关键词：500kV变电站；噪声；处理措施

目前，我国经济实力越来越强，广大人民群众的生活水平不断提高，日常生活与工作均离不开电力的支持。加之城市化发展的步伐越来越迅速，城市变电站工程规模不断扩大，这使得变电站的主变噪声问题逐步被暴露，与此同时其处理方法也越来越受大众关注。所以，在变电站日常维护工作中，加强主变噪声原因分析，有利于找到合理、科学的处理方法。

一、500kV变电站主变噪声异常原因分析

（一）变电站噪声源

500kV变电站出现主变噪声，通常来源于变压器自身及其辅助设备这两个方面。其中，50Hz的交变电流流经变压器铁芯的时候产生噪声，主要是因为这电流流动的过程中导致电线铁芯出现了周期性的振动而发出噪声。除此之外，一些负载电流流过变电站中其他设备的时候也会产生一定的振动，从而引起噪声，甚至加剧主变噪声。从辅助设备方面来看，其噪声的来源以设备的风机为主，同时设备的油泵、机械连接的部件等振动均可能引起噪声[1]。

（二）直流输送

本次研究的500kV变电站附近，有一个输送线路的换流站，当直流输电线路在运行时，其主要以双极对性运行。在日常检修过程中，或者其运行出现故障的时候，工作人员常常会选择单极大地运行，该运行模式的成本非常低，其运行的原理就是以大地作为电力运行的回路，然而通过这样的传输方式往往会引起接地极周围的大地电位异常上升。一般而言，接地极电位和入地电流往往具有正相关关系，如果接地极接受的电流上升，其输送端口存在一定电位差，在此条件下入地电流则需要经过无数通道方能形成回路，从而流经其他设备后引起大量的振动而出现噪声。

（三）冷却器噪声

本次研究的该变电站发生的主变噪声异常主要有一号主变、二号主变，主要包括三台单相自耦无载调压的变压器所构成。其整体的运行冷却方式主要是强油风混合冷却、自冷却以及风冷却三种。在变压器正常运行期间，绕组与铁芯会出现发热情况，且变电站运行的负荷增大使其发热程度就会越大，在高温条件下运行会使变压器的各部件绝缘遭受严重损害，降低其使用年限及运行效率。因此冷却装置在此起到了重大作用。同时变压器的壳体散热片也会引起不同程度的噪声，因此控制变电站冷却系统的风机功率及其数量、安装位置等，均会对冷却装置发出的噪音有所改善。

（四）铁芯噪声

500kV的变压器铁芯主要运用硅钢片进行叠装制作而成，是磁力线主要通道，具备集中、传导磁通之外还起到支撑变压器绕组及引线、其它结构等作用。变压器在运行时硅钢片处于电场、磁场极强的环境下，均有可能引起磁滞伸缩，而正是这个伸缩过程带来了噪声。磁场随着交流电幅值与方向变化，因此硅钢片伸缩量也会随之变化。另外，交流电下磁滞伸缩的频率和电流频率也存在密切关联，铁芯会随着频率周期增加而发生振动，且振动的大小和铁芯磁通的密度、硅钢片的材质、磁性等相关[2]。

（五）绕组噪声

在变压器电路中，绕组属于重要部分，通常采取导电性较好的铜、铝等金属制作而成，外部搭配绝缘。变电站运行当中因电流热效应常常会发生发热问题，特别是长时间运行下绕组就会因热胀冷缩的原理而出现变形、松动。与此同时，电流经过绕组时产生大量磁场会导致绕组也出现电磁力，当电流出现周期性的波动时，导致电磁力也出现了周期性的变化，同时引起相关结构也随之振动。通常情况下，绕组振动会随着电流增大而不断增加，特别是当变压器发生短路故障的时候，巨大的电冲击更会增加绕组振动。

二、500kV变电站主变噪声异常的处理

（一）通过抵消反向电流消除噪声

处理反向电流，主要是在中性点处将一组直流电压源展开串联或并联，之后根据所检测的入地直流电流值变化对电压源进行调节。这样一来反向直流电流可以与入地直流互相抵消，从而减弱或者消除噪声，这种处理方式具有灵活性与多变性。

（二）电阻串联

通常情况下，借助电阻可降低其自身通过的电流值的，但是在实际操作中需要考虑的是，一旦对系统的阻抗进行改变，则需要配备相应的继电保护措施对变电系统进行保护。在中性点中将一个电抗、小电阻串接后可以降低中性点自身通过的电流大小，从而将线路铁芯振动的幅度与周期降低，从而减弱噪声。

（三）冷却器噪声处理

首先，选择合理的变电器冷却方式，季节不同变电站的设备温度有所不同，在运行期间通过合理的冷却方式有利于降低噪音。在冬季负荷低谷的时段，可以将风机以及强制循环油停止，借助其散热片就能够达到自然降温的效果；在夏季负荷尖峰的时段，系统设备温度较高，则可以借助风机等来实现降温。其次，尽可能选择口径较大、转速较高的风机。最后，增加设备维护频率。风机长时间运行，由于扇叶损坏、轴承缺油以及连接松动等都是造成主变噪声的原因，所以加强设备维护检修，必要时及时更新设备，无需停电即可处理，可有效降低噪声。与此同时，可配备减震设备，在变压器和冷却器间安装减震设备可促进噪声降低，一般安装在散热设备、油箱、风扇支架等部位。

（四）铁芯噪声处理

（1）优化铁芯的硅钢片，尽可能运用高导磁材料，或者在硅钢片的表面进行喷漆、退火等处理三个方法，使磁滞收缩率降低。（2）改善铁芯结构可降低其磁至收缩量，因此对铁芯长宽比进行合理设置，并在铁芯的底部安装减震橡胶，可显著降低噪声；与此同时，缩小铁芯接缝可以降低磁密，经过多级接缝法接缝数量越多，其接缝间隙的内叠片就越多，因此调节了磁密，同时控制了噪声（3）全面提升安装工艺，增加硅钢片夹紧力度以及缩小硅钢片之间的接缝，都会显著降低噪声。

（五）绕组噪声处理

绕组振动难以避免，所以处理其引起的噪声时需要遵循增加绕组预紧力的原则，并在在变电器日常运行期间加强检测该预紧力。对于油箱引发的噪声，主要是由于绕组、铁芯噪声传导而引起的，所以需要对油箱进行合理改造，一般情况下可以增加油阻力，强化其刚性和减少振动幅度；或者将减震器安装在油箱机器基座间，可降低绕组、铁芯噪声传导带来的振动，从而降低噪声[3]。

（六）安装室内变电站

将传统的室外变电站改为室内变电站，通过在其原有基础上设置一个隔音室，使相关设备处于室内。实际操作中需要在隔音室的墙面上敷设一些吸音墙砖，而在外室门安装专业防火、隔音门，这样一来能够满足变电站运行时的温度要求，同时也可以通过在墙壁安装消声百叶、低噪音轴流风机等减缓主变噪声。

结束语

综上所述，500kV变电站主变噪声异常的原因较多，不仅对周围群众的生活带来噪声影响，而且也会损坏变电设备。工作人员需要根据具体的噪声原因采取有针对性的处理措施，方能有效降低甚至消除噪声。

参考文献

[1]申涛,孙晓刚,戴建根,蓝益军.一起500kV变电站主变噪声异常分析及处理[J].变压器,2013,50(02):68-71.

[2]杨捷,黎大健.500kV变电站主变套管油色谱异常分析及处理[J].广西电力,2013,36(03):34-35.

[3]杨胜云.500kV变电站主变噪声异常分析及处理[J].科技与企业,2015,(11):249.2015.11.234