1  引言

        非晶合金變j王器采用非品含金帶材作為鐵心的導(dǎo)磁材料，具有空載損耗低的特點(diǎn)，符合節(jié)能環(huán)保和 可持續(xù)發(fā)展的需要。 但是，由于非晶帶材本身的特性和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，非晶合金變壓器的抗短路能 力較差，噪聲高。 隨著人們對(duì)生活環(huán)境要求的提高， 市場(chǎng)對(duì)非晶合金鐵心變壓器的l噪聲要求已從原來(lái)滿足國(guó)家變壓器噪聲標(biāo)準(zhǔn)提高到滿足兩類區(qū)環(huán)境噪聲要求，甚至是一類區(qū)的環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)。 本文中筆者從噪聲產(chǎn)生的源頭和傳播途徑兩個(gè)方面來(lái)研究，結(jié) 合多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并綜合考慮、經(jīng)濟(jì)成本進(jìn)行了粗淺地探論，并對(duì)這些措施的效果進(jìn)行了分析評(píng)估。

2  非晶合金變壓器躁聲產(chǎn)生機(jī)理

非晶合金鐵心變壓器噪聲的主要來(lái)源是非晶鐵心及繞組。 變壓器勵(lì)磁后，由于磁致伸縮，引起鐵心和繞組的振動(dòng)，并在向外傳遞過程中，引起油箱及附件的振動(dòng)。減小鐵心及繞組的振動(dòng)，是控制非晶變 壓器l噪聲的主要途徑。

非晶薄片 （每片厚度 般在0.025mm左右）的防震性比較差，非晶鐵心比硅鋼片鐵心產(chǎn)生的噪聲 要大，控制非晶合金變壓器的噪聲尤為困難。 所以在對(duì)環(huán)境要求越來(lái)越高的今天，研究如何降低非品 變壓器的噪聲顯得十分重要。

非晶鐵心及繞組產(chǎn)生的振動(dòng)通過兩種途徑傳遞至油箱： 一是通過繞組、夾件和油箱的機(jī)械聯(lián)結(jié)傳遞；二是通過聲波在油液中傳遞。油箱的振動(dòng)產(chǎn)生向 外輻射的噪聲，因此，從聲源上控制非晶合金鐵心的磁致伸縮，并對(duì)聲波傳遞過程中進(jìn)行阻尼、衰減是減少非晶合金變壓器噪聲的主要途徑。

3 降低非晶合金變壓器躁聲的措施

3.1 降低鐵心磁致伸縮引起的振動(dòng)

           一般情況下非晶變壓器磁密較低，采用降低磁密（如磁密每降低O.lT～0.2T，噪聲可下降到3dB(A）～5dB(A))的降噪效果比較顯著。以630kVA樣機(jī)中， 磁密降低0.1T，同時(shí)結(jié)合其他措施， 噪聲可下降 4dB-5dB左右。但成本上升很快，以630kVA 非品合金變壓器為例， 每臺(tái)增加成本約0.6萬(wàn)元， 經(jīng)濟(jì)性差，一般在降噪中只做適當(dāng)考慮。

        (1）降低非晶合金鐵心的單位勵(lì)磁功率。

        非晶合金鐵心的單位勵(lì)磁功率對(duì)非晶變壓器噪聲影響很大，降低非晶鐵心的勵(lì)磁功率，本質(zhì)上是降 低鐵心的磁致伸縮幅度， 因而能大大減小非晶鐵心的振動(dòng)，非晶鐵心的單位勵(lì)磁功率對(duì)噪聲的影響，如圖l所示。

        (2）非晶合金鐵心接縫處理。

       非晶鐵心大多采用搭接式的接縫形式， 卷片之間采用相互搭接，如圖2所示。

         每層片與片的搭接處有一定搭接長(zhǎng)度，行業(yè)內(nèi)過去一般要求是大于8mm，鐵心磁力線在經(jīng)過搭片處產(chǎn)生突變，向下流通。事實(shí)上，由于此部位的鐵心存在較大的間隙，磁阻增大，磁通只能改變一定的角度，選擇往上或下。此部位是非晶鐵心噪聲的主要來(lái)源。所以在此處搭接片的長(zhǎng)度增加，搭到15mm左右時(shí)，磁勵(lì)線突變程度才不會(huì)那么陡直、激烈，引起的 磁致伸縮變化幅度小，因此搭片長(zhǎng)度設(shè)計(jì)時(shí)必須給予足夠的保證。同時(shí)·，上一片和下一片的間隙必須小，類似于硅鋼片變壓器鐵心接縫必須盡可能小，減少磁阻，這樣磁力線在突變時(shí)，磁致伸縮因間隙小而被對(duì)面的鐵心消化、吸收和衰減，不致振動(dòng)過大。實(shí)踐證明，上、下片間間隙控制在Imm～2mm對(duì)降低噪聲極為有利，可降低2dB(A）～3dB(A），這點(diǎn)往往被大家所忽略。另外，接縫處加降l噪板對(duì)降噪也極為有利。

      (3）非晶鐵心適當(dāng)夾緊。

        一般認(rèn)為非晶鐵心對(duì)應(yīng)力敏感，受力對(duì)噪聲的 增加影響很大，其實(shí)這是一個(gè)誤區(qū)。對(duì)非晶鐵心進(jìn)行適當(dāng)綁緊，特別是沿鐵心外周方向用熱縮帶綁緊，將鐵心柱兩側(cè)進(jìn)行綁扎，待器身進(jìn)烘房后，熱縮帶加熱收縮，綁緊鐵心，從而抑制鐵心的振動(dòng)，能有效防止鐵心接縫處竄動(dòng)，保證搭接長(zhǎng)度和搭接間隙。適當(dāng)綁緊后的鐵心能降低噪聲ldB(A）～2dB(A），如圖3所示。

     4）降低非晶鐵心高度。

          把非晶變壓器的鐵心設(shè)計(jì)成“矮胖型”，穩(wěn)定性 好，抗振動(dòng)能力強(qiáng)；同時(shí)疊厚減薄，若面積不夠，可選擇二列鐵心，且最好選擇N帶。這樣既能保證磁密，又因疊厚薄，磁致伸縮小，從而降低噪聲。采取這種措施也可降低ldB(A）～2dB(A）。

3.2 聲波傳遞過程中，對(duì)其進(jìn)行阻尼衰減

     (1）增加側(cè)夾件剛性。

     非晶鐵心外掛在繞組上，其在振動(dòng)向外傳遞過程中，首先遇到的是夾件，適當(dāng)增加夾件剛性，可阻 尼聲波的傳遞，進(jìn)行首次衰減，特別是側(cè)夾件增加剛性后也能增強(qiáng)產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度，在側(cè)夾件上加焊加 強(qiáng)筋，可改變器身頻率，避免與鐵心產(chǎn)生共振，采取這些措施，可降低噪聲2dB(A)-3dB(A）。

     (2）繞組底部與托板間隔振處理。

在繞組底部與夾件托板間加隔振橡膠墊，可抑 制繞組的振動(dòng)強(qiáng)度，減少共振發(fā)生，兩組鐵心之間加 墊一層Imm的橡膠材料，減少兩組鐵心的共振，也有利于降低噪聲，效果比較明顯。

     3）器身與箱底間墊防振墊。

     在器身夾件下與油箱底板間墊24mm厚防振墊，隔振效果較好，約可降ldB-2dB。

   (4）在箱壁內(nèi)側(cè)加降噪板。

    在箱壁上加焊降噪板，i亥板表面凹凸不平，聲波傳遞到這，進(jìn)行反射，方向改變，引起相互間聲波衰減，可降ldB(A）～2dB(A）。

   (5）將散熱器的各散熱片與油箱焊接連成一體，可減小散熱片的振動(dòng)，有利于降噪，該措施幾乎不增 加戚本，如圖4所示。

        (6）目前還存在一個(gè)問題，非晶合金變壓器運(yùn)行－段時(shí)間后，噪聲有所增加，過去將原因歸結(jié)于非晶 材料的問題。事實(shí)上，非晶合金帶材在低頻低溫的情況下，一般不會(huì)發(fā)生材質(zhì)上的變化。而變壓器噪聲增長(zhǎng)的主要原因是變壓器在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過程中產(chǎn)生的 振動(dòng)對(duì)鐵心的影響，特別是對(duì)鐵心接縫的影響。由于 非晶鐵心沒有采取非常緊固的綁扎方式，長(zhǎng)期的振動(dòng)，造成接縫處位置發(fā)生變化，最終造成運(yùn)行一段時(shí) 間后噪聲增大。所以在鐵心之間，適當(dāng)加些支撐，防 止鐵心接縫與位置發(fā)生變化，有利于非品合金變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行。

4結(jié)論和思苦

        通過上述降低非晶合金變壓器噪聲的措施，可 以降低非晶合金變壓器的l噪聲，且經(jīng)濟(jì)性好。以通過短路試驗(yàn)的400kVA非晶產(chǎn)品為例，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)較為理想，低于用戶標(biāo)準(zhǔn)，基本在44dB(A）～47dB(A）之間。成本幾乎不增加。

總之，如何降低非晶合金變壓器的噪聲，是個(gè)涉及面廣，專業(yè)性強(qiáng)的課題，也是非晶合金變壓器廠家面臨的難題之一。