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新建SCB14干式变压器响声大

1185 次浏览 2025-09-02

  新建SCB14系列干式变压器(“S”代表三相、“C”代表环氧树脂浇注、“B”代表箔式绕组、“14”代表损耗等级)的“响声大”问题,需先区分正常运行噪声与异常噪声,再针对性分析原因并制定处理方案。以下从噪声本质、异常原因、排查步骤及解决措施展开说明:

  一、先明确:新建SCB14干式变压器的“正常响声”是什么?

  正常运行时,新建SCB14干式变压器的噪声主要源于铁芯磁致伸缩(铁芯硅钢片在交变磁场中周期性变形产生的低频振动),辅以少量绕组电磁力振动、冷却风扇机械噪声,其特点为:

  声音性质:均匀的“嗡嗡”声,无杂音、无明显波动;

  分贝范围:空载时约50-65dB(距离1米处),满载时因负载电流增大,噪声可能升高5-10dB,且符合GB/T 1094.10《电力变压器 第10部分:声级测定》的限值要求(不同容量限值不同,如1000kVA空载声级≤65dB);

  变化规律:噪声随电网电压升高略有增大(电压越高,铁芯磁密越高,磁致伸缩越明显),随负载增加缓慢升高,无突发异响。

  二、异常“响声大”的核心原因(分4类)

  若响声明显超出正常范围(如空载超70dB、满载超80dB),或出现“尖锐声、滋滋声、撞击声、不均匀杂音”,需重点排查以下4类问题:

  1. 铁芯相关:磁致伸缩加剧(最常见原因)

  铁芯是新建SCB14干式变压器的主要噪声源,若铁芯结构松动或磁路异常,会直接导致响声增大:

  (1)铁芯叠片松动:环氧树脂浇注的干式变压器虽无油缓冲,但铁芯叠片若因运输颠簸、长期振动导致夹紧螺栓松动(铁芯上下夹件、穿心螺栓),或叠片间绝缘漆膜破损(叠片短路产生局部涡流,引发振动加剧),会使叠片振动幅度增大,“嗡嗡”声变粗;

  (2)铁芯接缝不严密:铁芯叠片的“接缝处”(如铁芯柱与铁轭的搭接部位)若因装配偏差或长期运行变形出现缝隙,会导致磁路不连续,局部磁密集中,产生额外振动噪声;

  (3)铁芯多点接地:若铁芯与夹件、油箱(或外壳)间存在“多点接地”(如绝缘垫块老化、金属异物掉入),会形成环流,导致铁芯局部过热并伴随“滋滋声”,同时振动加剧。

  2. 绕组相关:电磁力振动或绝缘异常

  新建SCB14采用箔式绕组(导电性能好、机械强度高),但绕组若出现松动、短路或电磁力异常,会引发噪声:

  (1)绕组松动:环氧树脂浇注体若因长期高温(干式变允许温升100K,若超温)出现开裂、脱层,或绕组与铁芯、夹件间的绝缘支撑件(如撑条、角环)老化变形,会导致绕组在交变电磁力(负载电流越大,电磁力越强)作用下振动,产生“撞击声”或“高频杂音”;

  (2)绕组匝间/相间短路:若绕组绝缘(环氧树脂层或匝间绝缘纸)因过电压、局部过热(如散热不良)被击穿,会形成匝间/相间短路,短路电流产生的强烈电磁力会导致绕组振动加剧,同时伴随“尖锐滋滋声”,且变压器可能出现温升异常(顶层绕组温度超140℃);

  (3)绕组直流偏磁:若电网存在直流分量(如高压直流输电、接地极影响),会导致绕组产生直流偏磁,使铁芯磁密饱和,磁致伸缩异常加剧,响声变大且伴随“低频嗡鸣增强”。

  3. 冷却系统:机械噪声叠加(风冷型新建SCB14常见)

  新建SCB14干式变压器多为“自冷+强迫风冷”(AN/AF),冷却风扇的机械故障会直接导致噪声增大:

  (1)风扇本身故障:风扇电机轴承磨损(产生“沙沙声”或“卡滞声”)、风扇叶片变形/积灰(转动时受力不均,产生“周期性撞击声”)、风扇电机缺相运行(转速异常,伴随“嗡嗡声+抖动”);

  (2)风扇安装问题:风扇支架螺栓松动(风扇振动传递至变压器外壳,放大噪声)、风扇与绕组/外壳间隙过小(转动时刮擦,产生“摩擦声”);

  (3)风扇控制异常:温控器故障导致风扇“误启动”(空载时风扇全功率运行,机械噪声叠加),或多台风扇转速不一致(产生共振,噪声放大)。

  4. 外部因素:安装/电网/环境引发的噪声放大

  非变压器本体故障,但会导致“感知响声变大”或共振:

  (1)安装基础不牢固:变压器底座与混凝土基础间的减震垫老化、缺失,或基础螺栓松动,导致变压器整体振动传递至地面/墙体,引发结构共振(尤其在空旷机房,噪声会被反射放大);

  (2)电网参数异常:电网电压长期偏高(超额定电压5%以上,如额定10kV电网实际10.8kV),导致铁芯磁密超设计值,磁致伸缩加剧,响声随电压升高而增大;或电网存在谐波污染(如附近有整流设备、变频器),谐波电流会在铁芯、绕组中产生额外电磁力,导致噪声夹杂“高频杂音”;

  (3)周边设备共振:变压器与相邻的配电柜、水泵、风机等设备的“固有频率接近”,运行时产生共振,使整体噪声放大(表现为“嗡嗡声+低频震动感”)。

  三、排查与解决步骤(分“现场初步判断”和“专业检修”)

  第一步:现场初步排查(非专业人员可操作,确保安全前提下)

  1. 听声音+观察现象:

  若响声“均匀但偏大”:优先查电网电压(用万用表测高压侧电压,看是否超额定值)、冷却风扇(断电后检查风扇叶片是否变形、轴承是否卡顿)、基础减震(观察变压器运行时是否明显抖动,触摸底座是否有松动);

  若响声“有杂音”(如滋滋声、撞击声):立即记录是否伴随“温控器报警(超温)、电流表波动(负载异常)、绕组表面变色(局部过热)”,禁止继续带载运行,联系厂家检修;

  2. 简单测试验证:

  空载测试:断开所有负载,仅通高压侧电压(空载运行),若响声仍大→排除负载问题,聚焦铁芯/冷却系统;

  风扇停运测试:若为风冷型,手动停掉所有冷却风扇(短时间空载停风扇,避免超温),若响声明显降低→确定是风扇故障;

  电压调整测试:若电网电压偏高,联系供电部门调低电压(如从10.8kV降至10.5kV以下),若响声随之减小→确认是电压过高导致的铁芯磁密饱和。

  第二步:专业检修(需持证电工或厂家技术人员操作)

  针对初步排查的方向,进一步拆解或检测:

 

故障类型检修方法解决措施
铁芯螺栓松动断电后拆开变压器外壳,检查铁芯上下夹件螺栓、穿心螺栓的紧固力矩(参照厂家图纸,通常为 25-40N・m)重新紧固螺栓,对松动的螺栓加装防松垫圈;若叠片有位移,轻微调整复位(避免划伤绝缘)
铁芯多点接地用绝缘电阻表(2500V)测铁芯对地绝缘电阻(正常应≥100MΩ),若<10MΩ→存在接地故障排查接地点(如清理铁芯与夹件间的金属异物、更换老化的绝缘垫块),恢复绝缘后复测
绕组浇注体开裂目视检查绕组表面(环氧树脂层),若有明显裂纹,用超声波探伤仪检测内部是否脱层轻微裂纹:用环氧树脂修补剂填充密封;严重开裂(伴随匝间短路):返厂重新浇注绕组
风扇故障拆解风扇电机,检查轴承磨损(若有旷量需更换同型号轴承,如 6204ZZ)、叶片变形更换磨损轴承,校正 / 更换变形叶片;检查风扇接线,排除缺相问题
基础共振测量变压器底座与基础的振动频率(用振动测试仪),对比周边设备频率更换老化的减震垫(选用橡胶减震垫,厚度 50-80mm,硬度 50±5 Shore A);调整周边设备布局,避开共振频率

 四、日常维护:预防“响声变大”的关键措施

  1. 定期检查紧固状态:每半年(或负荷高峰前)检查铁芯夹件螺栓、风扇支架螺栓的紧固情况,避免长期振动导致松动;

  2. 冷却系统维护:每3个月清理风扇叶片灰尘(用压缩空气吹扫),每年检查风扇轴承润滑(补充锂基润滑脂,如3号锂基脂);

  3. 电网参数监测:定期记录高压侧电压(每周1次),若长期超额定电压5%以上,及时与供电部门沟通调整;

  4. 温度监控:通过温控器实时监测绕组温度(新建SCB14顶层绕组温度应≤140℃),避免长期超温导致环氧树脂老化、绕组松动;

  5. 避免过载运行:严禁变压器长期超过额定负载(如1000kVA变压器长期带1200kVA负载),过载会导致绕组电磁力增大,振动和噪声加剧。

  五、重要提醒

  新建SCB14干式变压器为高压设备(通常为10kV/0.4kV),涉及带电部件和绝缘结构,若排查发现“绕组短路、铁芯接地、浇注体开裂”等内部故障,禁止非专业人员拆解,需立即联系变压器厂家或具备“承装(修、试)电力设施许可证”的单位检修,避免引发触电、绝缘击穿等安全事故。


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