高压直流换流站电容器的振动与噪声特性

电容器装置是换流站中噪声来源的主要设备之一,开展其振动与噪声特性的研究对电容器装置噪声的治理和抑制具有指导意义。本文从电容器内部结构分析了其静电力的产生,介绍了电容器振动及噪声产生的机理。基于半消声室内建立的试验系统测量了不同频率和电流下的表面振动加速度信号和噪声水平。试验结果表明,底面的振动加速度信号为其侧面的4～6倍,噪声声压级高出约10dB(A);振动加速度信号与电流幅值的平方成正比,噪声声压级水平与电流幅值取对数成系数为40的正比关系;由于电容器表面固有特性的影响,电源频率的变化会引起振动模态和声辐射模态的差异,使得其振动与噪声规律较复杂;电流为多次谐波叠加时,噪声频谱中会出现频率分量增加的现象,且辐射效率较高。     

换流站交流滤波电容器振动与噪声研究综述

在高电压、大容量的直流输电系统中,交流侧谐波电流大,滤波电容器数量多,使得交流滤波电容器装置成为换流站可听噪声的主要来源之一。对近年来电容器振动与噪声研究进行了总结。通过分析排除了电容器内部的磁力作用和电容器心子与外壳间的电磁力影响,得出内部静电力是电容器振动与噪声的激励源。从功能转换的角度推导得出电容器极板受力与电压平方成正比。根据电容器振动与噪声特性及产生机理,分析了影响电容器振动噪声的主要因素,包括谐波频率与相位、浸渍剂、压紧系数和安装方式等。最后,论述了目前的噪声预估方法,并介绍了几种主要的降噪措施。综上所述,电容器内部的振动与传递过程是目前其减振降噪研究的重要内容,对电容器装置噪声的预估和降噪措施的研制均具有指导意义。     

换流站中电容器装置噪声水平计算方法的研究

滤波、并联电容器装置的噪声是换流站中噪音来源的主要因素之一，有必要对其计算方法进行研究。文中介绍了电容器振动及噪声产生的机理，即：电极间的电场力将使电容器的外壳振动并最终变为噪声辐射出去；根据电容器在机械力激励作用下其表面的振动响应，计算得到了电容器外壳振动的频响函数以及在电容器流过特定电流时其外壳的振动响应；提出了电容器表面振动速度与其产生的噪声之间的关系，并由此计算了单台电容器在流过含有高次谐波分量的电流时的噪声水平；对一滤波电容器装置的噪声水平进行了计算，结果表明利用文中提出的方法可以有效、方便地计算电容器及电容器装置的噪声水平，为换流站的建设提供参考；文中最后对灵宝换流站中滤波电容器装置的噪声水平进行了测量，并与计算值进行了比较，分析了二者产生差异的原因，验证了文中所提出方法的正确性。     

交流滤波电容器振动噪声特性及声场控制研究

在高电压、大容量的直流输电系统中,交流滤波电容器装置为换流站可听噪声的主要来源之一。本文搭建了一套基于激光测振仪的电容器外壳振动测量试验系统,分别测量了单一频率和多频率合成激励下的电容器外壳振动形态。然后研究了电容器振动噪声特性,得到了不同频率的声辐射效率和各面声贡献量。最后提出了整个电容器装置可听噪声的控制措施。根据电容器声源的相干性及相控阵技术,按照声场聚焦距离和电容器间距要求,提出了改变电容器纵向布置的计算公式。基于试验数据,使用边界元方法(BEM),建立了不同布置方式电容器装置的噪声计算仿真模型,研究表明:电容器底面振动能量远大于侧面,宽侧面振动略大于窄侧面。相控阵布置方式能够在特定区域内降低整个装置的可听噪声水平。     

高压直流输电系统中交流滤波电容器的振动产生与传递机理

滤波电容器是高压直流输电换流站的主要噪声来源,其设备数量多、装置高度高,对换流站周边区域产生显著的可听噪声干扰。为解决滤波电容器可听噪声问题,首先要明确滤波电容器振动的产生机理。文中根据滤波电容器单元的实际结构,分析了电容器在高谐波运行状态下所承受的交变电场力,研究发现其电场力与电容器极板间电压的平方呈正比关系。为了研究滤波电容器单元的振动产生及传递过程,文中先对电容器心子振动进行了测量,发现电容器心子具有多个共振点,当电场力接近这些共振频率时,心子出现显著振动。另外,文中也对电容器外壳振动形态进行了测量,研究发现电容器的内部振动为先传递到电容器底面,再经过底面与侧面间的棱边传递到电容器的侧面。     

基于振动测量的电容器装置噪声贡献分析

高压直流输电工程中,滤波电容器装置是主要的噪声源之一。对装置中各部分噪声贡献量的分析对装置的整体降噪有重要意义。基于电容器外壳振动数据计算噪声预测公式推导了电容器装置噪声贡献系数的计算公式,并利用某换流站的实测数据对电容器装置中电容器外壳及钢架的噪声贡献进行了分析。结果表明电容器外壳振动是电容器装置噪声的主要来源,装置整体的降噪应从降低单台噪声入手;另一方面电容器固定钢架的噪声贡献也不可忽视,可以从减少振动传递的角度提出降噪措施。     

换流站电容器装置振动与噪声特性分析

滤波电容器装置是换流站中噪声的主要来源之一。随着直流输电电压等级的提高、输送功率的增大,电容器装置产生的噪声逐渐受到人们的关注。本文以南网某换流站220kV滤波场中的电容器装置为研究对象,分析电容器装置上单台电容器和塔架的振动特性,并测量了滤波场周边的噪声水平,研究其与装置振动之间的关系。结果表明,电容器装置的振动是由电流的基波与谐波分量共同激励产生的,它们在频率上存在一定联系;对于单台电容器,各个面上的振动强度相差较大,其中以底面振动最强;分析噪声频谱,可知其频率分量与电容器振动频率分量相同;通过滤波场的噪声辐射方向图,可以确定电容器装置和电抗器周围的噪声辐射量最大。最后,通过以上研究结果,从减振、隔声和滤波元件布局等方面,提出一系列可行的降噪措施。     

电力电容器口音产生的原因及预防措施探讨

电力电容器是一种使用量大、面广的产品 ,有个别用户反映电力电容器在运行中产生了噪音 ,对环境有一定影响 ,本文力图从试验方面揭示电容器产生噪声的原因并提出若干预防措施。1　电容器内部噪声产生机理电容器内部的噪声 ,从理论上分析 ,是由于电场的作用 ,使其内部产生振动从而产生噪声。当电容器加上交流电压时 ,在电容器内部的电极间将有静电力的作用产生 ,从而使电容器内部的元件产生振动 ,这种元件的振动将传给外壳而使箱壁振动并形成噪声 ,再从外壳辐射出去。在电容器的两电极间单位面积上所作用的静电力具有以下的关系 :F=12 εE2 …     

基于振动信号的电容器噪声水平计算方法

电容器装置的噪声是换流站中噪声来源的主要因素之一,而对单台电容器噪声水平的计算方法进行研究对合理评估整个电容器装置的噪声水平有着重要的意义。本文从单台电容器噪声的产生机理入手,即电极间的电场力将使电容器的外壳振动并最终变为噪声辐射出去,分析了噪声水平与表面振动信号之间的关系并给出其计算公式。在实验室建立了电容器表面振动和噪声信号测试系统,测量了在不同条件下电容器表面振动加速度信号,通过频谱分析验证了测得振动数据的有效性。根据文中的计算方法计算得到单台电容器的A计权声压级水平,并与半消声室内的实测噪声数据进行比较分析,验证了该计算方法的正确性。     

交流滤波电容器装置电晕的噪声评估

交流滤波电容器装置的噪声是换流站中噪声来源的主要因素之一,其噪声主要来自电容器外壳的振动和均压环等结构的电晕放电,因此电晕噪声水平的计算对研究和合理评估整个电容器装置的噪声水平有着重要的意义。文章从美国BPA推荐的交流输电线路可听噪声预估公式出发,推导出有限长线声源与点声源的电晕噪声预测公式,并结合500 kV交流滤波电容器装置的结构尺寸,利用ANSYS仿真软件计算其电场分布,得到表面电场强度较大的均压环和电容器引线端在测量点处的噪声水平,以此作为电容器装置电晕噪声的评估依据。结果表明:当满足计算条件时,预测公式可以得到比较理想的计算结果,并且随着结构表面电场强度的减小或测量距离的增大,电晕噪声呈指数规律降低。     

A novel large value ac capacitor using two dc capacitors

The paper proposes a novel power electronic circuit to realize bipolar ac capacitor using two unipolar dc capacitors. Experiments are successfully carried out to verify the validity of the proposed circuit. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

电容器大家族的新贵—超级电容器

重点介绍了超级电容器的结构、工作原理、性能特点和在国内外发展的状况。并指出:超级电容器作为电容器家族的一位新成员,还处于初期的发展阶段,由于其具有储能密度高、功率密度大、充电速度快和放电寿命长等优点,在日用电器、电动汽车、大规模储能和军事装备领域有望具有广阔的应用前景。     

电容器大家族的新贵一超级电容器

重点介绍了超级电容器的结构、工作原理、性能特点和在国内外发展的状况。并指出：超级电容器作为电容器家族的一位新成员,还处于初期的发展阶段,由于其具有储能密度高、功率密度大、充电速度快和放电寿命长等优点,在日用电器、电动汽车、大规模储能和军事装备领域有望具有广阔的应用前景。     

并联补偿电容器组的故障分析及保护配置

简要介绍了并联电容器在电力系统中的补偿机理及优越性,分析了电容器运行可能出现的故障和异常情况,进而详述了电容器所需配置的各种保护,为通用型微机电容器保护 研究作出了理论准备。     

500kV SF6断路器爆炸事故分析

通过对某台500-SFM-50E型500 kVSF6断路器的爆炸事故原因分析,找到了爆炸的原因是断路器在热备用过程中并联电容被击穿引起的,并提出了防范措施,避免同类事故的发生。     

500kVSF6断路器爆炸事故分析

通过对某台500-SFM-50E型500kV SF6断路器的爆炸事故原因分析，找到了爆炸的原因是断路器在热备用过程中并联电容被击穿引起的，并提出了防范措施，避免同类事故的发生。     

并联补偿电容器的经济运行

讨论了降压变电站中并联补偿电容器的经济运行问题。     

电容电压初值对CVT铁磁谐振影响的仿真研究

电容式电压互感器(CVT)的传统等效电路模型中忽略了电容分压器电容电压初值对等效电路模型的影响,然而在CVT暂态时这一因素的影响不能简单地看成是一个误差问题。基于正确的电容分压器的分压比公式,建立了计及电容电压初值的CVT完整的等值电路模型。基于此电路模型,利用Matlab中的电气系统模块库PSB建立了CVT铁磁谐振暂态过程的仿真模型。仿真结果表明,在二次侧短路又消除短路这种铁磁谐振激发方式下,不同的短路时刻和消除短路时刻对CVT的铁磁谐振过程有影响,甚至出现了持续的振荡过程。在二次电压过零短路同时又在其过峰值时消除短路的情况下,电容电压的初值可以抑制铁磁谐振过电压的持续时间,但电容电压的初值较大时,在系统加压瞬间出现的过电压,可能引起二次侧高速继电保护误动作。     

单相桥式整流滤波电容的设计

讨论了单相桥式整流滤波电容选择过大存在的问题,分析了单相整流电路充、放电过程,并根据在稳态时电容两端电压波动图形,得出最小的电容值相应的计算和设计依据.以便工程技术人员选择和设计滤波电容参数.     

千法级超级电容器的制备

超级电容器是一种介于传统静电电容器和化学电源之间的新型储能元件 ,适于用作功率输出元件。超级电容器与化学电源组成电动汽车混合驱动系统被认为是解决电动汽车驱动的最好方法之一。我们采用活性炭作电极活性物质 ,并通过并联、串联组装出了 3V 10 0 0F及 6V 30 0F的超大容量电容器 ,电容器外观尺寸为 16cm× 6cm× 8cm。通过测试得出 ,所得电容器具有较准的性能