Трансформатори никада нису тихи

Трансформатори су неве тихи (на фотографији: ВЕГ - трофазни уљни трансформатор 225 МВА, 275 кВ - за дистрибуцију енергије на подстаници Теалинг Гринд, шкотске Хидро-Елецтриц Трансмиссион Лтд.

Одакле долази сав тај шум?

Да, сви знамо да су трансформатори никад не ћути. Ово је заправо сасвим немогуће, али у свијету који је еколошки освијештен, високо регулиран, питање није ниво буке, већ његова природа - и то је веома важно.

Трансформатори емитују ниска фреквенција, тонска бука људи који живе у њиховој близини доживљавају као иритантанзујати”И може чути чак и на бучној позадини.

Електропривреда има низ решења за ублажавање зујишта, који настаје у језгру трансформатора и, када је напуњен, у намотима намотаја. Бука језгра је генерисана од стране магнетострицтион (промене у облику) ламинација језгра, када магнетно поље пролази кроз њих. Познат је и као бука без оптерећењајер зависи од оптерећења које пролази кроз трансформатор.

Бука језгра зависи од магнетне особине материјала језгра (челични лим) и густину флукса. Фреквенција звука је ниска (двострука фреквенција). Магнетне силе које настају у језгру узрокују вибрације и буку. Шум оптерећења се појављује само на учитаним трансформерима и додаје се без оптерећења (цоре ноисе). Ова бука је узрокована електромагнетним силама услед цурења поља.

Извор буке су зидови тенкова, магнетни пресеци и вибрације намотаја.

Бука изазвана језгром и намотима сууглавном у фреквенцијском опсегу 100-600 Хз. Фреквенцијски опсег буке (аеродинамички / ваздушни и моторни / лежајни шум) узрокован вентилаторима за хлађење је углавном широк. Фактори који утичу на укупну буку вентилатора су; брзина, структура ножева, број вентилатора и распоред радијатора.

Бука пумпе није ефикасно када навијачи раде и фреквенција је ниска.

Када се резонантне фреквенције језгра или резервоара подударају са узбудљивом фреквенцијом, ниво буке се даље повећава.

Хум такође настаје кроз вибрације изазване када је струја оптерећења пролази кроз намотаје, у интеракцији са протоком цурења који генерише. Овај ниво буке се одређује величином струје оптерећења. Она је одувек постојала, али постаје пропорционално значајнија јер постоје ефикасна средства за смањење извора буке језгра.

У неким ситуацијама, бука оптерећења је доминантна бука и повећава забринутост међу новим примјенама трансформатора.

Имајте на уму да је широкопојасни шум генерисанвентилатори за хлађење доприносе укупном нивоу буке. Али како се вентилатори широко користе у индустрији, решења нису специфична за пренос и дистрибуцију па се о њима овде не говори.

Питања дизајна

Побољшања у стандардном дизајну трансформатора и материјала смањују број децибела.

Високопропусни (Хи-Б) челикна пример, ограничава магнетострикцију кроз површински премаз са вишим степеном оријентације зрна.

Још једна све популарнија метода јевисокопрецизно слагање ламината језгра у узорцима степ-крила, чиме се смањује формирање зрачних зазора у зглобовима језгара. Фокусирање на везе између ламината да би се зауставило њихово међусобно ударање укључује лепљење њихових ивица заједно, стандардизовање притиска стезаљке и уклањање вијака.

Поред тога, робусни, флексибилни носачи на свим тачкама контакта између језгра и резервоара спречавају пренос резонанције са једне на другу структуру или уље.

Звучни начини виђења

Одјел за истраживање и развој Арева Т & Д користи акустикуснимање, акустична холографија и ласерска виброметрија за лоцирање буке и вибрација. Акустичне мапе брзо и свеобухватно праве буку разликовањем нивоа звука како би се одредило одакле се емитује.

Арева Т&Д и АБ Енгинееринг користили су низове од 110 микрофона 2 м од резервоара за мјерење буке у фреквентним опсезима од 100 Хз до 500 Хз.

За сваки бенд је приказана идентично скалирана мапацрвене тачке на плавим позадинама без буке, што олакшава одређивање извора буке. Акустична холографија која анализира буку у близини поља, недавно је коришћена за мапирање шума трансформатора, при чему је постављена антена од 23 микрофона за скенирање мреже од 20 к 20 цм квадрата. Алгоритамски базирани софтвер је израчунао поље притиска и извор звучног зрачења, приказан као просторно дистрибуирана 2-Д мапе за различите фреквенције до 850 Хз.

Када се трансформатор напуни, енергија вибрацијаод завојнице и свих уређаја за контролу протока се преносе у резервоар, а затим у ваздух и локалну средину. Стога је важно дизајнирати резервоар тако да не резонира на фреквенцијама близу узбудљиве фреквенције. Мјере попут резонантних апсорбера могу добити 3 дБ.

Решења на лицу места

Уобичајена метода на лицу места која садржи зрачење буке су зидни панели који се налазе у спремнику. Они углавном покривају само стране тенка, доносећи добитке између 4 дБ и 10 дБ у зависности од површине зида које покривају. Они могу утицати на хлађење, тако да се често користе акустичне баријере, постављене близу трансформатора на једној или више страна, или их окружују.

Најједноставније решење је високи акустични екран, који се мора протезати поред сваког краја трансформатора најмање толико колико прелази висину трансформатора. Али чак и појединачне баријере могу нижи ниво буке за 10 - 15 дБ, у зависности од позиције посматрача.

Акустична холографија се користи за мапирање трансформатора

Комплетно кућиште са доње и доње страненаравно, производи најрадикалније резултате,до 25 дБ смањења, или чак 40 дБ ако је кућиште масивна конструкција од бетона или челика и потпуно изолована од вибрација. Увек треба водити рачуна да простор између зида резервоара и баријере није чак вишеструки од половине таласне дужине фреквенције, нпр. 1,7 м, 3,4 м, итд.

Резултат су стални таласи који ће изазватиодјекује и појачава нивое звука. Атенуација зависи од тога како и колико се ових метода користи. Комбиновање Хи-Б ламинације језгре са језгреним језгром и изолаторима вибрација језгра може добити 6 дБ. Додајте зидне панеле монтиране на тенк и то је 10 дБ.

Наравно, дизајнери могу да праве ниски ниво буке у трансформаторима тако што ће смањити ниво индукције језгра или густину флукса. Али, компромис је већа језгра, већи намотај и веће трошкове.

Потреба за истраживањем и развојем

Истраживање и развој се баве потребом за смањеним нивоима буке.

Неке технике смањења су добро познате, алидруги могу бити веома иновативни, као што су резонантни апсорбери или еластични апсорбери унутрашње облоге. Већина одабраних решења захтева добро познавање поља буке и мапирања вибрација. Доступне су нове технике за идентификацију ових информација и боље карактеризирање извора буке.

Предности могу бити смањење времена мјерења, олакшано тумачење мјерења, приступ другим информацијама (као у локализацији извора), и још.

Ресурси: Трансформатори праве мање буке - Информације од Арева Т&Д; Тестови трансформатора - БАЛИКЕСИР ЕЛЕКТРОМЕКАНИК САНАИИ ТЕСИСЛЕРИ А.С.