El ruido de los transformadores eléctricos es la suma del ruido mecánico y el ruido del aire causado por ruidos irregulares, intermitentes, continuos o aleatorios generados por el cuerpo del transformador y el sistema de refrigeración durante el proceso de diseño de la estructura del cuerpo, selección, disposición, instalación y uso. El ruido generado por los transformadores afecta ampliamente a zonas residenciales, centros comerciales, estaciones de luz, aeropuertos, fábricas y minas, empresas, hospitales, escuelas y otros lugares.
¿Cuál es la causa del ruido de los transformadores?
Concretamente, el ruido de los transformadores tiene tres fuentes: una es el núcleo, otra es el devanado y la tercera es el refrigerador; el ruido, la carga y el sistema de refrigeración provocan ruido.
El núcleo de hierro produce ruido porque la lámina de acero al silicio que lo constituye sufre un pequeño cambio, es decir, magnetostricción, bajo la acción de un campo magnético alterno. La magnetostricción hace que el núcleo de hierro vibre periódicamente con el cambio de la frecuencia de excitación, y la deformación magnetostrictiva del núcleo de hierro es causada por la fuerza electromagnética en el devanado, el tanque del transformador y el blindaje magnético.
La razón de la vibración del devanado es que la fuerza electromagnética se genera en el devanado de corriente, y el campo magnético de fuga también puede causar la vibración de la estructura. La razón del ruido electromagnético es que el campo magnético induce la vibración longitudinal de las laminaciones del núcleo para generar ruido.
La amplitud de la vibración está relacionada con la densidad del flujo magnético en las laminaciones del núcleo y las propiedades magnéticas del material del núcleo, pero tiene poco que ver con la corriente de carga. La fuerza electromagnética (y la amplitud de la vibración) es proporcional al cuadrado de la corriente, mientras que la potencia acústica emitida es proporcional al cuadrado de la amplitud de la vibración.
¿Cómo analizar el ruido de un transformador?
Los transformadores de distribución al aire libre emiten diferentes sonidos en funcionamiento normal o en caso de avería. Si es posible determinar el funcionamiento del transformador a partir del sonido que emite, se ahorra tiempo y mano de obra. Veamos ahora cómo “escuchar lo bueno y lo malo”.
Sonido normal de los transformadores en funcionamiento:
Sonido electromagnético uniforme de “weng”.
Indica que el transformador funciona con normalidad. La corriente genera un flujo magnético alterno a través del núcleo de hierro, que emite un sonido electromagnético uniforme de “weng weng”, y la intensidad del sonido es mayor que la de la corriente de carga.
Sonido de los transformadores con un funcionamiento anormal:
1. Sonido de “zumbido”.
Se divide en dos casos:
(1) Cuando se ajusta el interruptor de separación, el sonido es más fuerte y se comprueba el valor de la resistencia de CC con un puente de doble brazo, lo que se debe al 2 % de los datos originales de fábrica, al mal contacto y a la suciedad de los contactos.
Método de tratamiento: Abra el carrete y la cubierta del interruptor, retire el tornillo de bloqueo, gire el eje del interruptor de descarga entre 10 y 15 veces con la llave para eliminar este fenómeno y, a continuación, instale inmediatamente el reductor.
(2) El polo terminal conduce al fusible caído para tomar un alambre de aluminio desnudo o cobre desnudo, pero la tensión no es suficiente y la botella de porcelana está relajada. Al atardecer y al amanecer, se pueden ver pequeñas chispas que emiten un “pitido”, distinto del “pitido” del transformador.
Método de manipulación: Aprovechar los días festivos para repararlo, excluyendo la resolución de problemas.
2. Sonido metálico nítido tipo “pipa”
Se trata de un conducto de porcelana de alta presión, y el sonido de descarga del tanque de aceite del transformador se transmite a través del aire. Está causado por la falta de aceite en el tanque del transformador.
Método de tratamiento: Inserte el aceite en el cojín de aceite con el embudo limpio, añada el aceite para transformadores de columna homologado (que no se puede mezclar) y añada la cantidad necesaria hasta que la temperatura de la superficie del aceite sea de + 20 °C. A continuación, utilice aceite de buena calidad. De lo contrario, el aceite se expandirá térmicamente. Si las condiciones lo permiten, se puede utilizar la inyección de aceite al vacío para eliminar las burbujas de la bobina.
3. “Zhi la” Como el sonido de un imán atrayendo una pequeña pieza de hierro
Este tipo de sonido se produce mientras el dispositivo de monitorización del transformador, el voltímetro, el amperímetro y el termómetro funcionan con normalidad. A menudo se debe a un descuido en el montaje o la suspensión del núcleo, y el tornillo o la almohadilla de hierro no están bien apretados o han caído en la pequeña pieza de hierro, lo que provoca una fuerza electromagnética.
Método de tratamiento: Excluir mientras se espera a que se repare el núcleo colgante del transformador.
4. Sonido similar al de una rana
Cuando hay viento, cuando se interrumpe el tiempo, se producen arcos y chispas durante el contacto, pero el sonido es irregular, la potencia es débil y el paso se transmite al transformador. El valor indicativo de estos puede combinarse con el valor indicativo del voltímetro; si B es humo, la tensión es sustancialmente: U1-2 = 230 V, U1-3 = 400 V, U2-3 = 230 V, U1-0 = 230 V, U2-0 = 0 V, U3 -0 = 230 V.
Método de tratamiento: Corte de energía instantáneo. Generalmente se produce en líneas vacías de alta presión, como cables e interruptores de aislamiento, el punto de contacto del fusible de caída y la unión rota, suelta, lo que provoca oxidación y sobrecalentamiento. Se permite el funcionamiento después de solucionar el problema.
5. Ligero chirrido
Cuando la capacidad del transformador es pequeña (100 kVA o menos), el impacto de la corriente de arranque se ve afectado por los equipos eléctricos individuales, por ejemplo, el arco de la soldadora de arco de 26 kW CC y el accionamiento del martillo neumático de 22 kW y 250 kg, y el cable se transmite al transformador y produce un sonido agudo.
Método de tratamiento: Por ejemplo, los dispositivos de protección, los dispositivos de monitorización y otros componentes eléctricos no presentan signos anormales, por lo que deberían funcionar con normalidad.
6. Sonido de “rugido de tigre”
Cuando se produce un cortocircuito en la línea de baja tensión, la corriente de cortocircuito provoca repentinamente este sonido de “rugido de tigre”.
Método de tratamiento: Inspección y prueba del cuerpo del transformador, comprobación del aspecto del mango, consultando el método de tratamiento “atenuación del sonido”.
7. “godu godu” es como agua hirviendo
La bobina del transformador está en cortocircuito y la corriente de cortocircuito aumenta, o el núcleo es fuerte, lo que provoca una combustión que quema el aislante y produce inyección de combustible y humo.
Método de tratamiento: Primero, rompa el interruptor de carga de baja presión para que el transformador quede sin carga, luego corte la alimentación de alta tensión y desconecte el fusible de caída. Se libera el sistema en funcionamiento para colocar un núcleo colgante.
8.Ruido especial
Debido al cambio en la carga y la temperatura ambiente, la capa de aceite del cojín de aceite cambia, por lo que el vapor de agua se mezcla con el aire y es inhalado por el cojín de aceite, donde se condensa en agua y promueve la oxidación interna, intensificando el grado de acumulación. Caerá a la parte inferior del cojín de aceite. El óxido pasa a través del tubo de entrada de la almohadilla de aceite con el tanque, que está apilado en una parte del yugo, generando así vibraciones bajo la acción de la fuerza electromagnética y emitiendo un ruido especial. Esto también provocará un aumento de las impurezas del aceite de funcionamiento del transformador, lo que deteriorará el aceite.
Método de tratamiento: La limpieza de la almohadilla de aceite y el ductor se lleva a cabo simultáneamente y debe determinarse en función de la carga del transformador. Se recomienda limpiar una vez cada dos años.
¿Cómo se puede reducir el ruido de un transformador?
El ruido del transformador en funcionamiento se denomina normalmente ruido de síntesis del cuerpo del transformador y ruido de síntesis del dispositivo de refrigeración. Por lo tanto, para reducir el ruido del transformador, también deben adoptarse medidas técnicas eficaces desde ambos aspectos.
Por un lado, el ruido del cuerpo del transformador puede controlarse reduciendo la vibración del núcleo y la divergencia del ruido; también puede atenuarse en la trayectoria de propagación mediante amortiguación y absorción acústica.
Por otro lado, se controla el ruido del sistema de refrigeración, y el ruido es similar o inferior al nivel de ruido del cuerpo, lo que permite reducir eficazmente el ruido del transformador.
Reducir el ruido del cuerpo del transformador
Se toman medidas técnicas en el núcleo
1: Se utiliza una lámina de acero al silicio de alta calidad con magnetostricción ε para aumentar la integridad de la orientación cristalina, y el recubrimiento especial aumenta su resistencia a la tensión, reduciendo así su magnetostricción ε. Cuando la densidad del flujo magnético es de 1.5 t, la magnetopausa ε de la lámina de acero al silicio de grano fino es solo el 60 % de la lámina de acero al silicio general. Por lo tanto, bajo el mismo tracto magnético, el magneto ε de la lámina de acero al silicio de alta calidad es pequeño, la vibración generada es correspondientemente pequeña y el ruido se puede reducir entre 2 y 4 dB (a).
2: Reducir la densidad del flujo magnético del núcleo
La mezcla magnética nominal de trabajo B suele depender del valor del ruido y de la pérdida sin carga. Los resultados experimentales muestran que la unión magnética nominal B está en el rango de 1.5 a 1.8 T, el probador magnético se reduce en 0.1 T y el ruido del núcleo se puede reducir entre 2 y 3 dB (a). La cantidad de cambio de ruido ΔLPA causada por cambios en la tensión magnética se puede determinar mediante la siguiente fórmula:
En la fórmula anterior:
B1, B2: magnetismo de trabajo (T) antes y después de los cambios, respectivamente
GFE2, GFE1: correspondencia (kg) de B1, B2
Cabe señalar que la reducción de la densidad magnética no solo provoca un aumento del volumen y el peso del transformador, sino que también deteriora el indicador económico y aumenta la superficie de emisión de ruido, lo que da lugar a un aumento del nivel de potencia acústica del transformador.
3: La estructura del núcleo de la costura oblicua completa abandonada se encuentra en el pilar convencional y el yugo de hierro. El cable magnético cruza transversalmente la lámina de acero al silicio en la costura, lo que genera corrientes de Foucault y saturación magnética, lo que da lugar al aumento de ruido y pérdidas por aire. La costura con defecto oblicuo completo se utiliza para garantizar que el pilar y el yugo de hierro estén conectados, y se reduce la distorsión del flujo magnético para garantizar la resistencia mecánica integral del núcleo. La práctica ha demostrado que cuando el magnetismo es de 1.7 T, el núcleo se reduce entre 3 y 5 dB (a) utilizando una ligadura oblicua completa.
4: Aumentar la prueba de la costura del núcleo, lo que indica que cuando el núcleo del transformador se cambia de una costura de dos etapas a una de tres etapas, su ruido puede reducirse entre 3 y 6 dB (a). Esto se debe a que, en la costura de dos etapas, los dos huecos correspondientes solo abarcan una lámina laminada, mientras que la costura de tres etapas abarca las dos capas y hace que el comprobador magnético se encuentre al final de la lámina por cada capa. El ruido se reduce.
5: Controlar la tensión de sujeción del núcleo indica que cuando la fuerza de sujeción del núcleo de hierro es de 0.08 a 0.12 MPa, el transformador es más bajo. En el proceso de fabricación del núcleo, la fuerza de sujeción se puede controlar razonablemente con una llave dinamométrica; al mismo tiempo, la varilla aislante se puede colocar a la altura del corazón, de modo que la tensión sea uniforme, evitando el ε magnetostrictivo debido a la irregularidad de la fuerza del núcleo. Con las medidas anteriores, se puede reducir el ruido del cuerpo de 3 a 6 dB (a).
6: Proceso de procesamiento avanzado ε magnetostrictivo es extremadamente sensible a la tensión. Bajo el mismo probador magnético, una lámina de acero al silicio con mayor tensión aumenta considerablemente con una lámina de acero al silicio más pequeña. Por lo tanto, se utilizan medidas de mecanizado avanzadas y razonables, como el uso de líneas de corte horizontales y verticales automatizadas, control de la cuchilla de acero al silicio, yugo de hierro no comercial, precompresión del paso de aceite y aislamiento de la abrazadera, etc. Estas medidas pueden reducir la tensión de las láminas de acero al silicio, reduciendo así el ruido del transformador.
7: Coloque una goma amortiguadora entre el pie de hierro y la parte inferior del tanque de aceite del transformador, como se ha descrito anteriormente, la vibración magnetostrictiva del núcleo se transmite a través de las dos vías del pie y el aceite aislante al depósito de aceite. Coloque la goma amortiguadora entre el pie de hierro y la parte inferior del depósito de aceite del transformador, lo que permite que el contacto rígido entre el cuerpo y el depósito de aceite del transformador sea un contacto elástico. De este modo, se bloquea la transmisión de vibraciones parciales y se reduce el ruido del cuerpo.
Medidas técnicas adoptadas por el tanque de aceite del transformador
1: Aumentar la intensidad del tanque de aceite del transformador, reducir la amplitud de la pared del tanque de aceite para reducir la amplitud de la pared del tanque de aceite y aumentar la rigidez general del tanque. Para ello, es posible aumentar el espesor de la pared o disponer de forma razonable refuerzos y controlar la separación entre las nervaduras. Al mismo tiempo, se complementa el proceso de soldadura razonable, reduciendo la deformación de la soldadura de la pared de la caja y reduciendo la tensión residual en el proceso de fabricación. De esta manera, es posible mejorar la resistencia de la pared de la caja, reducir la amplitud de la pared del tanque de aceite y reducir el ruido.
2: Aumentar la amortiguación del tanque de aceite del transformador con una lámina de goma en la pared interior del tanque. En el caso de un transformador magnetizado, la lámina de goma se puede colocar entre la pared del tanque y la pantalla magnética. En la placa de acero industrial reforzada con soldadura de gluten, se aplica en línea un material amortiguador de 2-3 mm de espesor, que no afecta al calor del tanque y reduce la vibración de la pared del tanque de aceite, lo que reduce el ruido.
3: Instale un amortiguador en la parte inferior del tanque de aceite del transformador, así como un amortiguador en la base de cimentación, para evitar la conexión rígida entre el fondo del tanque y la base, de modo que la vibración sea atenuada por el amortiguador y se logre el objetivo de reducir el ruido. Normalmente se utilizan amortiguadores de goma y amortiguadores adhesivos de resorte.
Añadir capas acústicas para reducir el ruido
La estructura del tanque de aceite del transformador se divide en dos tipos combinados y altamente eficientes. La combinación es la siguiente: la estructura externa del tanque de aceite del transformador divide la placa absorbente del sonido en varias piezas, y el material absorbente se coloca en la chapa de acero. Los materiales absorbentes del sonido son algodón de roca, fibra de vidrio, etc. La pared insonorizada puede transmitir parcialmente el ruido reflejado en el cuerpo del transformador; cuando el ruido pasa a través de la pared acústica, también puede ser absorbido, y se coloca para reducir el ruido.
Se fijan pernos insonorizantes de una sola pieza para reforzar el hierro, respectivamente, y esta insonorización puede reducir el ruido entre 10 y 15 dB (a). También es posible utilizar un panel insonorizante de alta eficiencia, y se colocan dos hierros reforzados y se fija una fina placa de acero elástico. El objeto pesado adicional en forma de marco ajusta las características de vibración de la absorción acústica de alta eficiencia, lo que la hace significativamente inferior a la amplitud del hierro de refuerzo, protegiendo eficazmente el cuerpo del transformador para que no emita ruido y puede reducir el ruido entre 5 y 10 dB (a).
Reducir el ruido del sistema de refrigeración del transformador
Se debe seleccionar un dispositivo de refrigeración de bajo ruido a partir del proceso de selección del dispositivo de refrigeración. El nuevo ventilador de bajo ruido con tráfico múltiple tiene las siguientes ventajas: en primer lugar, el ventilador es uniforme y puede proporcionar una refrigeración uniforme; en segundo lugar, si falla un conjunto de ventiladores, los restantes pueden seguir funcionando con normalidad, lo que mejora la fiabilidad del sistema de refrigeración; en tercer lugar, bajo la premisa del volumen total de aire de refrigeración, la potencia de su motor es solo del 70 % al 75 % de la de los ventiladores de gran caudal, y el ruido se reduce de 2 a 3 dB (a).
El ruido del cuerpo del transformador que utiliza el dispositivo amortiguador pasa a través de la vibración del dispositivo de refrigeración a través de la pared de la caja y el aceite, y las siguientes medidas pueden controlar eficazmente su vibración. En primer lugar, se emplea un cabezal antivibración entre el depósito de combustible y el disipador de calor. El cabezal antivibración puede estar fabricado en caucho resistente a la corrosión o acero inoxidable. Los resultados de las pruebas muestran que el cabezal antivibración reduce normalmente el ruido de vibración del radiador de refrigeración automática entre 5 y 8 dB (a). En segundo lugar, para el modo de refrigeración del radiador con soplado lateral o inferior, con el fin de evitar que la vibración del ventilador agrave el sistema de refrigeración, el soporte del ventilador no puede fijarse directamente al disipador de calor, sino que debe fijarse a la pared y debe estar provisto de una almohadilla de goma amortiguadora. En tercer lugar, en el caso de un transformador montado por el sistema de refrigeración y el cuerpo, el ventilador debe fijarse sobre una base especial.
Otros métodos
Al diseñar transformadores de bajo ruido, intente utilizar refrigeración automática para eliminar el ruido del ventilador y la bomba de aceite. Cuando la capacidad es difícil de satisfacer, se utiliza un transformador de gran capacidad y se emplean una bomba de bajo ruido y un ventilador rotativo de baja velocidad. Con un ventilador de baja velocidad, la capacidad del transformador refrigerado automáticamente puede aumentarse en un 33 % y el ruido alcanza los 69 dB (a). Para más detalles, también se puede utilizar un ventilador de doble velocidad. Cuando la carga es pequeña, se abre el ventilador de baja velocidad y se reduce el ruido en consecuencia; cuando la carga es grande, se puede abrir el ventilador de alta velocidad y se puede aumentar la capacidad del transformador autorrefrigerado en un 67 %, pero en este caso el ruido es elevado, alcanzando los 75 dB (a).
Cuando el transformador se instala en interiores, hay que tener en cuenta que el ruido puede aumentar debido al reflejo de las paredes. Este valor es una función racional de la superficie del transformador y de la superficie de la cámara del transformador, y está relacionado con la superficie de la pared y el coeficiente de absorción acústica del techo. Con un revestimiento de pared de material absorbente del sonido, se puede aumentar el coeficiente de absorción acústica para reducir el ruido.
Daelim Belefic es un fabricante de transformadores con 20 años de experiencia en la exportación de transformadores. Los transformadores de Daelim Belefic se caracterizan por sus resistentes propiedades mecánicas, sus buenas propiedades eléctricas, su bajo nivel de ruido y su larga vida útil. El tiempo de producción de los transformadores es de aproximadamente 8-10 semanas.
El mercado se concentra en Norteamérica, Sudamérica, Centroamérica, Europa y Australia. Contamos con equipos técnicos y comerciales profesionales para ofrecerle un servicio profesional. Los transformadores diseñados y fabricados cumplen con las normas internacionales IEEE / ANSI / CSA / DOE / AS. El volumen anual de exportación supera las 1000 unidades.
Los principales transformadores son transformadores de potencia, transformadores de subestación, transformadores de distribución, transformadores monofásicos y transformadores de tipo seco. Si tiene un negocio relacionado con los transformadores, puede ponerse en contacto con Daelim Belefic.
