電力電容器可聽噪聲分析與控制.pdf

1、電力電容器可以改善電力系統(tǒng)的電壓質(zhì)量和提高輸電線路的輸電能力，是高壓交直流輸電系統(tǒng)中的重要設(shè)備。在換流變電站中裝有大量的交流濾波器、并聯(lián)電容器組等裝置。這類電容器單元具有個(gè)體多、容量大、塔架高等特點(diǎn)。數(shù)量眾多的電容器裝置工作在超高壓、特高功率下，其噪聲水平特別顯著，是換流站中的主要噪聲設(shè)備。換流站中的電力電容器裝置，由于數(shù)量眾多、密度大、裸露放置且被置于較高的電容器塔架上，其噪聲極難治理。在換流站中其他噪聲設(shè)備采取了相應(yīng)有效的降噪措施后

2、，電力電容器噪聲顯得更加突出。
　　針對目前電力電容器噪聲在分析、測試、預(yù)測、降噪等方面存在的問題，本論文對電力電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了剖析，通過電力電容器輻射噪聲的實(shí)驗(yàn)室測試和換流站現(xiàn)場測試相結(jié)合，揭示了電力電容器振動(dòng)與噪聲的產(chǎn)生機(jī)理，對電力電容器鋁箔和殼體的振動(dòng)特性進(jìn)行了分析，指出了電力電容器噪聲輻射的“多頻跳變現(xiàn)象”，并對其產(chǎn)生原因進(jìn)行了研究;設(shè)計(jì)了符合電力電容器實(shí)際工況的全工況多諧頻加載電路，利用該電路搭建了實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)際工

3、況的電力電容器噪聲試驗(yàn)平臺;對電力電容器的噪聲測試方法進(jìn)行了研究，并對其測量不確定度進(jìn)行了分析;采用振-聲傳遞函數(shù)法對某型電力電容器各面的聲輻射效率曲線進(jìn)行了測試?；诼曒椛湫是€對該電力電容器單元及換流站中的該類型電容器塔架噪聲輻射進(jìn)行了預(yù)測計(jì)算;基于復(fù)合微穿孔板設(shè)計(jì)理論，設(shè)計(jì)了經(jīng)濟(jì)實(shí)用的寬頻帶低噪聲電力電容器，并對其進(jìn)行了噪聲對比測試。本論文的主要研究工作如下:
　　1)對電力電容器噪聲的研究狀況進(jìn)行了研究與分析，指出了電力

4、電容器噪聲研究的不足，明確了本論文的研究任務(wù)及意義;
　　2)在對電力電容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，闡述了電力電容器的噪聲輻射機(jī)理，分別在實(shí)驗(yàn)室和換流中對電力電容器噪聲進(jìn)行了測試，運(yùn)用聲振相干分離技術(shù)對換流站中的電力電容器噪聲進(jìn)行了相干分離，對電力電容器噪聲頻譜特性進(jìn)行了分析，為電力電容器噪聲研究與控制奠定了基礎(chǔ);
　　3)采用分離變量法對電力電容器鋁箔和電力電容器殼體表面的受迫振動(dòng)方程進(jìn)行了求解，對電力電容器鋁箔及其表面的振

5、動(dòng)特性進(jìn)行了分析，得到了電力電容器鋁箔和電力電容器表面在阻尼作用下的振動(dòng)模式。指出了電力電容器噪聲輻射的多頻跳變現(xiàn)象，并結(jié)合電力電容器鋁箔及其表面的振動(dòng)特性對該現(xiàn)象進(jìn)行了分析，為電力電容器的降噪提供了依據(jù);
　　4)在對當(dāng)前的電力電容器噪聲測試加載電路的不足之處的分析基礎(chǔ)上，根據(jù)電力電容器噪聲的頻譜特性和換流站中濾波電容器的多頻載荷同時(shí)加載的實(shí)際工況，提出了電力電容器噪聲測試的橋式全工況多諧頻加載電路。該加載電路可以模擬電力電容器

6、實(shí)際工況實(shí)現(xiàn)工頻電流和任意多個(gè)諧頻電流的加載，并在實(shí)驗(yàn)室建立了電力電容器可聽噪聲試驗(yàn)平臺，為電力電容器可聽噪聲的實(shí)驗(yàn)室測試創(chuàng)造了條件;
　　5)針對目前電力電容器可聽噪聲測試方法及測試規(guī)范比較混亂的情況，對電力電容器可聽噪聲的測試方法及電力電容器可聽噪聲的影響因素進(jìn)行了研究，確定了電力電容器可聽噪聲聲功率級的測試方法，并對其測量的不確定度進(jìn)行了分析與研究，明確了測試結(jié)果的可信度;
　　6)對聲輻射效率的計(jì)算公式進(jìn)行了推導(dǎo)，得

7、到了適用于實(shí)驗(yàn)室條件下的聲輻射效率測試方法—振-聲傳遞函數(shù)法。利用振-聲傳遞函數(shù)法對某型電力電容器各面的聲輻射效率曲線進(jìn)行了測試。基于聲輻射效率曲線對該電力電容器單元及換流站中的該類型電容器塔架噪聲輻射進(jìn)行了預(yù)測計(jì)算，并與現(xiàn)場測試結(jié)果進(jìn)行了對比。結(jié)果表明，預(yù)測值達(dá)到了較高的精度;
　　7)對電力電容器降噪技術(shù)進(jìn)行了分析與研究，依據(jù)電力電容器輻射噪聲的特性，基于復(fù)合微穿孔板設(shè)計(jì)了寬頻帶吸聲結(jié)構(gòu)的低噪聲電力電容器，并對其進(jìn)行了噪聲對比