電力電容器可聽(tīng)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(duì)目前電力電容器噪聲在分析、測(cè)試、預(yù)測(cè)、降噪等方面存在的問(wèn)題，本論文對(duì)電力電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了剖析，通過(guò)電力電容器輻射噪聲的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和換流站現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(duì)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(duì)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(tái);對(duì)電力電容器的噪聲測(cè)試方法進(jìn)行了研究，并對(duì)其測(cè)量不確定度進(jìn)行了分析;采用振-聲傳遞函數(shù)法對(duì)某型電力電容器各面的聲輻射效率曲線進(jìn)行了測(cè)試?；诼曒椛湫是€對(duì)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(cè)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(duì)其進(jìn)行了噪聲對(duì)比測(cè)試。本論文的主要研究工作如下:
　　1)對(duì)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(duì)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(duì)電力電容器噪聲進(jìn)行了測(cè)試，運(yùn)用聲振相干分離技術(shù)對(duì)換流站中的電力電容器噪聲進(jìn)行了相干分離，對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)當(dāng)前的電力電容器噪聲測(cè)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(cè)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(tīng)噪聲試驗(yàn)平臺(tái)，為電力電容器可聽(tīng)噪聲的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試創(chuàng)造了條件;
　　5)針對(duì)目前電力電容器可聽(tīng)噪聲測(cè)試方法及測(cè)試規(guī)范比較混亂的情況，對(duì)電力電容器可聽(tīng)噪聲的測(cè)試方法及電力電容器可聽(tīng)噪聲的影響因素進(jìn)行了研究，確定了電力電容器可聽(tīng)噪聲聲功率級(jí)的測(cè)試方法，并對(duì)其測(cè)量的不確定度進(jìn)行了分析與研究，明確了測(cè)試結(jié)果的可信度;
　　6)對(duì)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(cè)試方法—振-聲傳遞函數(shù)法。利用振-聲傳遞函數(shù)法對(duì)某型電力電容器各面的聲輻射效率曲線進(jìn)行了測(cè)試?；诼曒椛湫是€對(duì)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(cè)計(jì)算，并與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明，預(yù)測(cè)值達(dá)到了較高的精度;
　　7)對(duì)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(duì)其進(jìn)行了噪聲對(duì)比