箱式变压器

2024-05-17

箱式变压器（共4篇）

箱式变压器篇1

0 引言

某电力局对旧变电站进行技术改造,将原有的老旧变压器更换成35 kV箱式变压器(型号MPS-5000-35/10.5/0.4)。新安装的箱式变压器采用干式变压器(干变),由于干变在运行时产生较大的电磁噪声[1],影响到旁边集贸市场住户的正常生活,同时也使变电站工作间人员受到一定的噪声影响,为此需对该变电站进行噪声治理。

参照《电力变压器第10部分:声级测定》(GB/T1094.10—2003)[2]和《声环境质量标准》(GB3096—2008)[3],国家电网公司电网环境保护实验室对该箱式变压器以及周围敏感点进行了声级测量,测点距离为距变压器1 m,距地面高度为1.5 m[4],正对变压器处的噪声高达82.7 dB(A),能量平均声压级77.4dB(A);变电站北侧围墙外紧临敏感点(住户)一楼院内噪声最大值为63.5 dB (A)。在此声环境条件下,居民生活受到严重影响。

1 声源分析

1.1 噪声特性

一般来说,噪声传递分为2种情况:1)空气中传播,称为空气声;2)固体中传播,成为固体声。这些沿固体传播的声音,在沿固体传播的同时,又沿固体结构的表面向空气中辐射二次结构噪声,因为声波在固体中也是振动波,这种振动波激励结构振动,从而产生二次结构噪声。因此在声源分析时不但要确定主要噪声传播途径,而且还要对二次结构噪声和固体声的传播特性进行分析[5]。

1.2 漏声分析

干变产生的噪声主要通过箱体下部进风口以及上部出风口以空气为介质向外辐射,形成空气声。在变压器底座连接处外部靠近进风口下部的结构噪声比较明显,由于变压器安装在1个钢结构框架底座上,变压器的振动直接沿底座横梁传递到与底座横梁连接的箱体外壳上,使得箱体外壳下部与底座连接处附近的壳体发生振动,从而在此处产生较强的结构噪声即二次声辐射[6]。噪声经过底座横梁最后传递到箱体外,从而形成固体声传播。箱式变压器声传播路径示意图见图1。

2 噪声治理方案

2.1 一般噪声治理措施

对于空气声在实际降噪处理中一般采用3种方法[7]:

(1)隔声处理:利用比重比较大的材料将噪声密封起来,不让声音沿空气向外辐射。

(2)吸声处理:由于将噪声密封起来后,在密闭空腔内声音会产生反射,这种反射现象会在密闭空腔内产生声音叠加,从而增大空腔内的声能量,即提高空腔内的噪声水平。可通过吸声处理来降低这部分噪声能量。

(3)消声处理:在大多数情况下,由于产生噪声的工作设备在工作时会产生一定的热量,因此必须对空腔内进行通风设计,由于通风道的存在,使得空腔内的噪声沿通风道向外传递。为了尽量减小沿通风道向外传递的能量,可采用消声的方法,通过合理设计消声器,使沿通风道向外传递的噪声降低到所要求的程度。

对于结构声,由于噪声源或振动源(二者一致,一般噪声均由振动引起)会激励周围结构产生振动,结构噪声辐射能量的大小与结构振动的强度有关,因此,要降低结构的辐射噪声,必须降低结构的振动强度。一般采用在结构上附加1层能够降低结构振动能量的高耗能材料,使得结构的振动能量大大降低,从而达到降低结构噪声的目的,此方法称为阻尼减振降噪方法[6]。

2.2 箱式变压器噪声治理措施

2.2.1 总体思路

变压器在运行时会产生一定的热量,需要有较好的通风环境,采用隔声密封措施治理空气声时会严重影响变压器的散热要求,可以通过安装消音器的方法,即在进、排风口处对外泄的空气噪声进行消音处理。而干变运行时产生的振动,通过底座传递到附近壳体上引起的二次结构噪声即壳体振动噪声或沿支撑结构传递的变压器固体噪声,这些噪声虽为次要噪声,但在通过进、排风口的噪声明显降低后,进风口下部周围的二次结构噪声(即振动噪声)便成为主要噪声源。这种噪声必须通过局部隔声或阻尼降噪方法来解决。

2.2.2 控制空气声

(1)通风口消声器

从目前噪声情况来看,向外辐射的变压器电磁噪声主要通过散热通道泄漏出来,其次通过进出门上的透风百叶向外泄漏,其余地方泄漏比较少,因此采用消声器来降低气流通道噪声[8]。在保证变压器的散热条件前提下,我们设计了片式整体阻性消声器,大大提高了声波与消音材料的接触面积,提升了消声器降噪效果。消声器设计示意图见图2。

对于片式消声器,一般每个小通道的尺寸都相同,这样,其中1个小通道的消声频率特性就代表了整个消声器的消声特性。其消声量计算方法为[9]:

式中:P为气流通道截面的周长,m;S为气流通道的截面积,m2;l为消声器的有效长度,m;ψ(α0)为消声系数,可通过查表获得;a为气流通道的宽度,m。

从式(1)可知,片式消声器的消声量与每个通道的宽度a有关,a越小,ΔL越大,而与通道的数目和高度没有关系。

本设计方案中,消声片的厚度为0.08 m,通道宽度为0.1 m,消声量为25 dB(A)。根据所用吸声材料的特性可取ψ(α0)的值为1.3。由式(1)求得消声器长度为0.95 m。实际设计消声器长度为1 m。

同样方法,排风消声器长度设计为0.7 m。

(2)进出门密封处理

由于在进出检修门上开了许多透风百叶,这些百叶孔成为噪声泄漏的通道,因此必须对这些通道进行密封处理。

(3)局部吸声处理

在变压器箱内局部地方放置若干吸声体,以减少向内的混响噪声,同时防止主要噪声源向无噪声源区泄漏。

2.2.3 控制固体声

在箱体外部进风口消声器下面进行隔声和吸声处理。由于箱体下部主要为变压器振动引起的结构辐射噪声,所以必须采用减振处理方法,但由于下部结构的特殊性,阻尼减振降噪措施难以实施,因此,本设计中采用了隔噪吸声处理方法,使箱体下部的结构噪声及固体声尽可能少地向空气中辐射。砖墙可以阻挡箱体噪声向外辐射,吸声材料可以阻断箱体噪声沿砖墙向外辐射。箱式变压器整体降噪方案示意图见图3。

通过上述技术措施进行噪声治理后,变压器噪声最大值为67.1 dB(A),与治理前相比降低了15.6dB(A);能量平均声压级为63.3 dB(A),与治理前相比降低了14.1 dB(A);最近敏感点噪声为昼间47.5dB(A),夜间43.5 dB(A),该处声环境已达到《声环境质量标准》1类声环境功能区的昼间55 dB(A)、夜间45 dB(A)的限值要求,降噪效果明显。

3 结语

由于电力变压器在运行时产生的噪声为中低频噪声,低频噪声的消声处理难度相当大。同时在消声器的设计和安装时要兼顾变压器散热通风要求,也增加了噪声治理难度。本方案为降低箱式变压器噪声积累了一定成功经验。

参考文献

[1]钟佩莲,李拓.干式变压器噪声分析及控制[J].机电工程技术,2010,39(8):166-168.

[2]GB/T 1094.10—2003.电力变压器第10部分:声级测定[S].

[3]GB 3096—2008.声环境质量标准[S].

[4]刘嘉林,王毅.城区箱式变压器环保监测分析与安装建议[J].城市管理与科技,2005,7(5):198-199.

[5]谭闻,张小武.电力变压器噪声研究与控制[J].高压电器, 2009,45(2):70-73.

[6]翟国庆,张邦俊.室内箱式变压器结构声污染及对策[J].环境污染与防治,2002,24(1):36-38,49.

[7]李群.箱式变压器噪音与电磁辐射的治理[J].上海铁道科技,2005,(1):11-11.

[8]沈保罗.片式消声器的设计及其在环境噪声控制中的应用[J].应用声学,1996,15(3):18-22.

[9]周国华,肖宏年.阻性片式消声器的最优化设计[J].噪声与振动控制,1989,(1):31-34,48.

箱式变压器篇2

箱式变压器的施工安装规范

1、施工应具备的条件

(1)图纸会审和根据厂家资料编制详细的作业指导书并审批完。

(2)安装箱式变压器有关的建筑工程质量，符合国家现行的建筑工程施工及验收。

(3)预埋件及电缆预埋管等位置符合设计要求，预埋件牢固。

2、施工准备

2.1 变压器基础检查

(1)会同业主及监理对变压器基础的建筑施工质量进行检查，并填写记录单，由各方签字确认，对发现的问题及时上报，及时处理。

(2)认真核对变压器基础横、纵轴线尺寸及预埋管位置，并与图纸所给尺寸核对，无误后方可进行下一步工作。2.2 变压器开箱检查

(1)变压器到货后开箱检查时，应会同业主、监理及厂家的有关人员一同检查。

(2)在卸车前测量和记录冲击记录器的冲击值，这个数值应小于3G。

(3)检查变压器外观无损伤，漆面完好，并记录。

(4)检查变压器内部各器件无移位、污染等情况。

3、变压器安装就位

(1)将变压器槽钢基础安装在预埋件上，注意找平、找正，槽钢基础与埋件焊接牢固，焊接部位打掉药皮后涂刷防腐油漆。

(2)在风机吊装完后，吊装变压器直接就位于基础上，利用千斤顶进行找平、找正。

(3)按厂家规定的固定方式（螺接或焊接）进行变压器与基础之间的连接。

(4)若为分体到货，在变压器安装找正后，进行外壳的安装。

(5)悬挂标志牌，清扫变压器箱体内部。

(6)在下一道工序前要作好成品保护工作。

4、箱变至风机之间电缆线路

风力发电机至箱变之间电缆线路采用地埋式电缆沟敷设，每台风机至箱变之间敷设1 根YJY23-(3×240)，0.6/1kV和1 根YJY23-(4×240)，0.6/1kV型交联聚乙烯绝缘铠装电力电缆。电缆头接地：40mm2铜胶线1500m(包括电缆中间接头)。工程量清单如下：

(1)YJY23-3×240 26/35kV 240mm2电缆 16km；

(2)YJY23-3×95 26/35kV 95mm2电缆 14km；

(3)YJY23-3×50 26/35kV 50mm2电缆 5km；(4)35kV电缆终端 3套(YJY23-3×240 26/35kV)；(5)35kV电缆终端 58套(YJY23-3×50 26/35kV)；

(6)35kV电缆中间接头（根据电缆供货长度确定数量）；

(7)YJY23-(3×240)，0.6/1kV 2100m；

(8)YJY23-(4×240)，0.6/1kV 2100m； 1kV 电缆鼻子 232套。箱式变压器58台；电缆分支箱47台（其中4支电缆终端8台；3支电缆终端39台）。

5、线路复测工序

由于工程的需要，为此采用全站仪、GPS定位系统相结合的方式进行复测。仪器观测和记录应分别由二人完成，并做到当天作业当天检查核对。

线路复测宜朝一个方向进行，如从两头往中间进行，则交接处至少应超过（一基杆塔）两个C桩。要检查塔位中心桩是否稳固，有无松动现象。如有松动现象，应先钉稳固，而后再测量。对复测校准的塔位桩，必须设置明显稳固的标识，对两施工单位施工分界处，一定要复测到转角处并超过两基以上，与对方取得联系确认无误后，方可分坑开挖。复测施工时及时填写记录，记录要真实、准确。如在复测时遇到与设计不符时立即上报不得自行处理。

6、跨越电力线路

跨越施工前应由技术负责人按线路施工图中交叉跨越点断面图，对跨越点交叉角度、被跨越不停电电力线路架空地线在交叉点的对地高度、下导线在交叉点的对地高度、导线边线间宽度、地形情况进行复测。根据复测结果，选择跨越施工方案。

(1)跨越不停电电力线，在架线施工前，施工单位应向运行单位书面申请该带电线路“退出重合闸”，待落实后方可进行不停电跨越施工。施工期间发生故障跳闸时，在未取得现场指挥同意前，严禁强行送电。

(2)跨越架搭设过程中，起重工具和临锚地锚应将安全系数提高20%～40%。

(3)在跨越档相邻两侧杆塔上的放线滑车均应采取接地保护措施。在跨越施工前，所有接地装置必须安装完毕且与铁塔可靠连接。

(4)跨越不停电线路架线施工应在良好天气下进行，遇雷电、雨、雪、霜、雾，相对湿度大于85%或5级以上大风时，应停止作业。如施工中遇到上述情况，则应将己展放好的网、绳加以安全保护。

(5)越线绳使用前均需经烘干处理，还需用5000V摇表测量其单位电阻。

(6)如当天未完成全部索道绳的及绝缘杆固定绳的过线，应将过线绳及引绳收回并妥善保管，不得在露天过夜。

箱式变压器篇3

1 箱式变压器的概述

箱式变压器是将传统变压器及其附件集中组合安装在箱式壳体中, 使其成为体积紧凑、重量轻、安装方便的变压供电系统。箱式变压器发展于20 世纪60、 70 年代, 是欧美等西方发达国家推出的一种户外成套变电所的新型变电设备, 因为它组合灵活、便于运输、安装方便、运行费用低, 使其应用日益广泛。箱式变压器, 其实是将高压开关设备、配电变压器和低压配电装置、低压计量系统和无功补偿装置组合在一起, 如此可以大大提高其应用性, 使其相当于一个小型变电站来应用, 为用户直接提供电量。由此可以充分说明箱式变压器具有多种优点, 具体表现为:

其一, 技术先进安全可靠。因为箱式变压器是将多种先进的设备结合在一起组合而成的, 这使得箱式变压器在应用的过程中, 有先进的科学技术作支撑, 这将大大提高箱式变压器的应用性。

其二, 自动化程度高。箱式变压器是利用先进的科学技术将高压开关设备、配电变压器和低压配电装置、低压计量系统和无功补偿装置组合在一起, 所以在箱式变压器应用的过程中, 可以针对实际情况自动化的运作, 有效的进行变电供电。

其三, 组合方式灵活。事实上, 箱式变压器是将多种电气设备合理的设置在箱式壳体中来将其作为一个整体来进行运用。因此, 在针对实际需要, 可以对箱式变压器进行重新组合, 促使其可以更加有效的应用[1]。

2 箱式变压器箱内自动测温报警技术应用研究

基于以上对箱式变压器的分析, 可以充分说明箱式变压器具有较高的应用价值。但箱式变压器在长时间应用的过程中, 其内部变压器容易升温, 进而引发安全故障, 促使电力系统正常运行受到严重影响。基于此点, 应当在箱式变压器中合理安装自动测温报警技术, 以便于有效控制变压器的温度变化。

2.1 分析当前变压器应用的测温仪器存在的不足

目前应用比较广泛的测温仪器是红外测温仪和红外成像仪。红外测温仪作为一种应用比较广泛的温度测量仪器, 在对变压器温度进行测量中, 可以快速、灵敏、方便的进行温度测量, 但其不能够透过障碍物来准确的进行温度测量, 这使得其应用受到一定限制。红外成像仪则具有较强的探测能力, 可以进行远距离测量, 并且测量出物体表面各个温度的高低, 但因其成像的对比度较低, 使其难以清晰准确的透过障碍物来分辨探测对象。

在我国电力事业发展良好的情况下, 以上两种测温仪器的应用与实际工作需求有一定距离, 主要表现为: 两种测温仪器容易受到时间和空间的限制, 不能准确的测量变压器温度变化情况; 两种测温仪器在具体应用的过程中是设置在露天环境中的, 容易受到环境的影响, 导致设备存在一定的危险性; 箱式变压器是封锁的, 且受箱体空间和望门的限制, 在锁边高压侧和高压侧的电缆根本就不可能进行测温, 因此以上两种测温仪器不能满足要求[2]。

2.2 箱式变压器中合理运用自动测温报警技术

为了能够有效解决常规测温仪器存在的不足, 采用自动测温报警技术是非常必要的。那么, 如何在箱式变压器中合理运用自动测温报警技术?

2.2.1 明确箱式变压器测温“ 盲区”

因为箱式变压器中自动测温报警技术的有效应用, 主要是解决箱式变压器测温“ 盲区” 得不到有效测量的情况。所以, 为了科学、合理的运用自动测温报警技术, 首先需要落实的工作便是明确箱式变压器测温盲区。具体的做法是了解箱式变压器内部结构, 在此基础上分析箱式变压器运行中温度变化较大的设备, 即变压器及供电电源。再结合以往测温仪器的应用情况, 可以确定箱式变压器中变压器测温、供电电源测温效果均不是很好, 可以作为箱式变压器测温盲区。

2.2.2 自动测温报警装置的合理安装

为了保证自动测温报警装置可以在箱式变压器中切实有效的应用, 全面的、实时的、合理的进行箱式变压器内部监控和测温, 首先需要合理设置自动测温报警装置的位置。因要对箱式变压器内部进行全面的检测, 可以将自动测温报警装置设置在变压器外部, 在箱式变压器箱顶在所变高压侧高压电缆头、低压电缆头对应位置, 装设测温探头, 探头24 小时不间断地对柜内电缆头进行检测, 如此可以获得箱式变压器内部设备温度变化情况的数据, 电力人员则可以根据所获得的温度变化数据, 适当的检修和维护箱式变压器, 保证箱式变压器可以长期安全、稳定、高效地运行[3]。

3 结束语

在箱式变压器应用越来越广泛的今天, 箱式变压器的检修仍然存在一定的难度, 如此就难以知道箱式变压器内部变压器或其他设备温度变化情况, 那么箱式变压器是否存在安全隐患也无从知晓。对此, 应当结合箱式变压器实际情况, 合理运用自动测温报警技术, 促使自动测温报警装置可以实时监控和测量箱式变压器内部设备的温度, 以便电力人员根据温度变化情况, 确定箱式变压器是否存在故障, 进而合理维修箱式变压器, 促使其长期有效应用。所以, 箱式变压器中合理运用自动测温报警技术是非常有意义的。

参考文献

[1]卓义昌, 黄小湖, 卢敏等.箱式变压器箱内自动测温报警技术应用探讨[J].房地产导刊, 2014.

[2]刘立群.箱式变压器在风电场的应用分析[J].低碳世界, 2014.