Evaluación del nivel ruido audible en transformadores de distribución usando el Método de Presión Sonora

Resumen

El artículo presenta los resultados de las mediciones de ruido audible a diez transformadores de distribución sin carga, usando el método de presión sonora. Las pruebas se realizaron en el Laboratorio de Ruido Audible de la Universidad del Valle, según los requerimientos descritos en la Norma Técnica Colombiana NTC 5979, y permitieron verificar la conformidad del producto con los límites de ruido establecidos en la Norma Técnica Colombiana NTC 5978. Además, se logró identificar, en dos transformadores, el efecto en las emisiones de ruido al realizar variaciones de voltaje en la fuente de alimentación. Se encontró que el nivel de ruido emitido por los transformadores bajo prueba es considerablemente inferior a los límites establecidos en la norma y que se ve significativamente afectado por el voltaje de la fuente de alimentación.

Palabras clave

Medición de ruido audible, Método de presión sonora, Nivel de presión sonora, Ruido de fondo, Transformador de distribución

Referencias

• F. Forouharmajd, P. Nassiri, M. R. Monazzam, and M. Yazdchi, “Estimating Occupant Satisfaction Of HVAC System Noise Using Quality Assessment Index,” Noise Health, vol. 14 (59), pp. 135-139, Jan. 2012. DOI: http://doi.org/10.4103/1463-1741.99861. DOI: https://doi.org/10.4103/1463-1741.99861
• L. C. Chih, and C. C. Ming, “The Effect of Environment of Different Noise Frequencies on Human Physiological Responses,” in Int. Conf. Multimed. Technol. ICMT 2011, pp. 1808-1811, Jul. 2011. DOI: http://doi.org/10.1109/ICMT.2011.6003247. DOI: https://doi.org/10.1109/ICMT.2011.6003247
• J. G. Ferreira, M. A. F. Finocchio, and L. H. Geromel, “Noise Measurement in Electrical Power Distribution Transformers,” IEEE Latin America Transactions, vol. 14 (8), pp. 3695-3701, Dec. 2016. DOI: http://doi.org10.1109/TLA.2016.7786352. DOI: https://doi.org/10.1109/TLA.2016.7786352
• R. Girgis, and M. Bernesjo, “Contributions to Differences Between On-Site and Factory-Measured Noise Levels of Power Transformers,” IEEE Trans Power Delivery, vol. 30 (1), pp. 82-88, Feb. 2015. DOI: http://doi.org/10.1109/TPWRD.2014.2313295. DOI: https://doi.org/10.1109/TPWRD.2014.2313295
• IEEE-SA Standards Board, “Guide for Sound Level Abatement and Determination for Liquid-Immersed Power Transformers and Shunt Reactors Rated Over 500 kVA,” IEEE Power Energy Soc., p. i-24, 2001.
• A. P. Fugill, “Measurement of Noise From Power Transformers,” Electr. Eng., vol. 53 (12), pp. 1603-1608, Dec. 1934. DOI: http://doi.org/10.1109/EE.1934.6540126. DOI: https://doi.org/10.1109/EE.1934.6540126
• L. Borowik, R. Wlodarz, and K. Chwastek, “Eco-efficient Control of the Cooling Systems For Power Transformers,” J. Clean. Prod., vol. 139, pp. 1551-1562, Dec. 2016. DOI: http://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.12.094. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.12.094
• T. Gordy, “Audible Noise of Power Transformers,” Trans Am Inst Electr Eng, vol. 69 (1), pp. 45-53, Jan. 1950. DOI: http://doi.org/10.1109/T-AIEE.1950.5060118. DOI: https://doi.org/10.1109/T-AIEE.1950.5060118
• B. Weiser, H. Pfutzner, and J. Anger, “Relevance of Magnetostriction and Forces for the Generation of Audible Noise of Transformer Cores,” IEEE Trans. Magn., vol. 36 (5), pp. 3759-3777, Sep. 2000. DOI: http://doi.org/10.1109/20.908346. DOI: https://doi.org/10.1109/20.908346
• T. Stirl, J. Harthun, and F. Homann, “New Trends in Noise Reduction of Power Transformers,” Cired.net, no. 86, pp. 6-9, 2011.
• K. Hong, H. Huang, Y. Fu, and J. Zhou, “A Vibration Measurement System For Health Monitoring of Power Transformers,” Measurement, vol. 93, pp. 135-147, Nov. 2016. DOI: http://doi.org/10.1016/j.measurement.2016.07.002. DOI: https://doi.org/10.1016/j.measurement.2016.07.002
• EPSA, “Especificaciones Técnicas de Transformadores de Distribución.” p. 42, 2000.
• CODENSA, “Especificacion Técnica Transformador Trifásico de Distribución Tipo Pedestal Para Alumbrado Público.” p. 17, 2007.
• G. Shilyashki, H. Pfützner, P. Hamberger, M. Aigner, A. Kenov, and I. Matkovic, “Spatial Distributions of Magnetostriction, Displacements and Noise Generation of Model Transformer Cores,” Int. J. Mech. Sci., vol. 118, pp. 188-194, Nov. 2016. DOI: http://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2016.09.022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2016.09.022
• M. Mizokami, and Y. Kurosaki, “Noise Variation by Compressive Stress On The Model Core of Power Transformers,” J. Magn. Magn. Mater., vol. 381, pp. 208-214, May. 2015. DOI: http://doi.org/10.1016/j.jmmm.2014.12.066. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2014.12.066
• A. J. Moses, P. I. Anderson, and T. Phophongviwat, “Localized Surface Vibration and Acoustic Noise Emitted from Laboratory-Scale Transformer Cores Assembled from Grain-Oriented Electrical Steel,” IEEE Trans. Magn., vol. 52 (10), Oct. 2016. DOI: http://doi.org/10.1109/TMAG.2016.2584004. DOI: https://doi.org/10.1109/TMAG.2016.2584004
• Q. Li, X. Wang, L. Zhang, J. Lou, and L. Zou, “Modelling Methodology For Transformer Core Vibrations Based On The Magnetostrictive Properties,” IET Electr. Power Appl., vol. 6 (9), pp. 604-610, Nov. 2012. DOI: http://doi.org/10.1049/iet-epa.2012.0144. DOI: https://doi.org/10.1049/iet-epa.2012.0144
• A. J. Moses, P. I. Anderson, T. Phophongviwat, and S. Tabrizi, “Contribution of Magnetostriction to Transformer Noise,” Univ. Power Eng. Conf. UPEC, pp. 1-5, 2010.
• Y. Yang, L. Qingfen, L. Dichen, L. Shanshan, and H. Jingzhu, “Electromagnetic Vibration Noise Analysis of Transformer Windings and Core,” IET Electr. Power Appl., vol. 10 (4), pp. 251-257, Apr. 2016. DOI: http://doi.org/10.1049/iet-epa.2015.0309. DOI: https://doi.org/10.1049/iet-epa.2015.0309
• ICONTEC, “NTC 5978 Electrotécnia: Transformadores monofásicos y trifásicos valores de referencia de los niveles de emisión sonora.” 2013.
• ICONTEC, “NTC 5979. Electrotécnia: Transformadores monofásicos y trifásicos determinación de los niveles de presión sonora, intensidad sonora y potencia sonora.” 2013.
• Y. Wang Pan, “Voltage and Vibration Fluctuations in Power Transformers,” Acoustics 2012 Fremantle: Acoustics, Development and the Environment, vol. 8, pp. 1-7, Nov. 2012.