鐵芯噪聲——干式變壓器噪聲的第一大來(lái)源
作者:威博特鐵芯 發(fā)布時(shí)間:2019-03-30 15:05:38 瀏覽次數(shù): 干式變壓器的噪聲主要有量大來(lái)源,其中第一大來(lái)源是,變壓器本體噪聲。而變壓器本體噪聲又主要有硅鋼片磁致伸縮引起的鐵芯振動(dòng)、硅鋼片接縫處和疊片之間漏磁引起的鐵芯振動(dòng)、繞組振動(dòng)等。
1、硅鋼片磁致伸縮引起的噪聲
鐵芯勵(lì)磁時(shí),在交變磁場(chǎng)作用下,硅鋼片的尺寸會(huì)發(fā)生微小的變化,沿磁力線方向硅鋼片的尺寸要增加,而垂直于磁力線方向硅鋼片尺寸要縮小,這種尺寸變化稱為磁致伸縮。 產(chǎn)生磁致伸縮時(shí),磁鐵芯隨勵(lì)磁頻率變化為振動(dòng)。由于磁致伸縮的變化周期是電源頻率的半個(gè)周期,磁致伸縮引起的電力變壓器本體的振動(dòng),是以兩倍的電源頻率為基頻率的,所以硅鋼片的振動(dòng)主要是由鐵磁材料的磁致伸縮特性引起的。因鐵芯磁致伸縮的非線性以及沿著鐵芯內(nèi)框和外框的磁通路徑長(zhǎng)短不同等原因,鐵芯噪聲中除了基頻外還包含有高次諧波頻譜的噪聲。
磁致伸縮率大小與硅鋼片的材質(zhì)有關(guān)。磁致伸縮率越大,則噪聲就越大。在磁場(chǎng)強(qiáng)度相同的情況下,材質(zhì)好的硅鋼片磁致伸縮也小,因此噪聲也小。
2、電磁作用引起的鐵芯噪聲
硅鋼片接縫處和疊片間存在因漏磁而產(chǎn)生的電磁吸引,由此引起鐵芯振動(dòng)。由于鐵芯疊積方式得到不斷改進(jìn),接縫處和疊片之間的電磁吸引力引起的鐵芯振動(dòng)小得多,因此這部分噪聲通??梢院雎圆挥?jì)。
3、漏磁引起的繞組振動(dòng)噪聲
繞組負(fù)載電流產(chǎn)生的漏磁將起繞組的振動(dòng)。當(dāng)變壓器的額定工作磁通密度在1.5~1.8T時(shí),這種振動(dòng)與磁致伸縮引起的鐵芯振動(dòng)相比很小。但負(fù)載電流漏磁產(chǎn)生的噪聲與負(fù)載電流的平方成正比,因此當(dāng)變壓器的額定磁通密度降低到1.5T以下時(shí),繞組的振動(dòng)將與硅鋼片磁致伸縮引起的鐵芯振動(dòng)相接近。
由上幾點(diǎn)可以看出,硅鋼片接縫處和疊片之間的電磁吸引力引起的鐵芯振動(dòng),比硅鋼片磁致伸縮引起的鐵芯振動(dòng)要小得多,可以忽略。而變壓器的額定工作磁密通常取1.5~1.8T,國(guó)內(nèi)外研究和試驗(yàn)均證明,在這樣的磁密范圍之內(nèi),負(fù)載電流產(chǎn)生的漏磁引起的線圈、箱壁的振動(dòng)比硅鋼片磁致伸縮引起的鐵芯振動(dòng)要小得多,也可以忽略。這就是說(shuō)變壓器本體的振動(dòng)完全取決于鐵芯的振動(dòng),而鐵芯的振動(dòng)可以看作完全是由硅鋼片的磁致伸縮引起的。