换流站滤波电容器可听噪声的测试与特性研究

滤波电容器是直流换流站中主要噪声源之一,从复杂的换流站相干声场中分离识别出滤波电容器正常工作时噪声的量值及其频率成分,对于电容器单元噪声测试的模拟加载和换流站滤波场噪声预测与控制具有十分重要的意义。研究表明,采用声—振相干分离法可以排除其他噪声源对电容器噪声成分的干扰,从而分离出电容器的现场工作噪声;测试和分离的结果显示,某换流站现电容器的噪声具有明显的指向性,距电容器单元套管侧面1 m处的噪声声压级约为55.6 dB(A);电容器的工作噪声主要分布在100 Hz到2 400 Hz频率范围内,且都是以100 Hz为基频的高次谐波成分,在600 Hz左右的高次谐波噪声成份较大。研究还发现,当多个频率的电流同时注入电容器时,电容器辐射噪声会突然增大,即呈现出"多频噪声跳变"现象。     

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。     

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。     

换流站交流滤波场噪声治理改造经验

随着中国经济的发展和人民生活水平的提高,国家对环境保护的要求越来越严,治理换流站运行噪声对周边环境的影响问题迫在眉睫。为了降低换流站内交流滤波场噪声,南方电网对某±500 kV换流站交流滤波场主要设备进行了试验性改造,并对改造的滤波器噪声情况进行了跟踪验证测试,取得了明显的效果。文中介绍了改造换流站交流滤波场主要设备历史噪声测试和改造验证测试情况,并简要分析了交流滤波器组主要设备改造前后的噪声变化,总结了一些设备噪声改造经验。指出低噪声滤波电容器在降噪改造中的关键作用,供今后类似改造工程参考。     

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。     

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。     

直流滤波电容器噪声特性试验研究

直流滤波电容器在运行中会受到谐波电压和电流作用,也存在着噪声问题。目前国内对交流滤波电容器噪声进行了相关研究,而在直流滤波电容器的噪声研究并不充分。交流滤波电容器的噪声频率是由各个频率交流电压的差频、和频与倍频项组成的。而直流滤波电容器中,除上述3项外,还存在谐波电压本身频率的振动与噪声。本文通过直流滤波电容器噪声试验,分析了不同加载条件对电容器噪声的影响。试验结果表明,直流电压主要影响噪声的大小,而交流谐波电压则决定了噪声的频率,并且直流电容器噪声的声功率级与所加载直流电压的对数呈正比关系。     

浅谈直流换流站平波电抗器降噪装置的地面组装方法

直流换流站的建设只是处于起步阶段,平波电抗器与直流滤波器一起构成高压直流换流站直流侧的直流谐波滤波回路,是高压直流换流站的重要设备之一。换流站噪声源很多,主要为换流变压器的噪声,其次为平波电抗器和交流滤波器场里的电抗器和电容器噪声。本文简要介绍了如何进行地面安装平波电抗器降噪装置,进一步规范直流换流站的建设施工。     

高压直流换流站设备噪声相干分离技术

在高压直流换流站内很多声源的辐射噪声相互叠加,使得精确测量某一设备的噪声非常困难.在对换流站各设备噪声进行测试分析中,采用振-声相干分析分离方法对交流滤波场的噪声设备进行噪声频谱分离,并对相干分离方法中的分离精度和修正等问题进行讨论.作为实例,分离出了交流滤波场中单台电抗器的噪声和单台电容器的噪声,测量结果表明在对高压直流换流站设备噪声测量时,应用相干分离技术是一种直接可行的测量分析方法.     

电容器噪声传播规律的研究

随着直流输电的快速发展,换流站用交流滤波电容器辐射出大量噪声,对电容器辐射传播特性的研究意义重大.本文建立了噪声特性研究试验平台,对电容器在各频率下不同电流不同距离处的噪声进行了测量,分析了电容器辐射噪声随着距离变化的规律,结合声传播理论对电容器辐射噪声的传播模式进行了辨识.结果表明,在本文测量范围内,顶面和底面辐射噪声表现为明显的球面波辐射模式,而侧面辐射噪声在距离较近时表现为柱面波传播模式,在距离较远时表现球面波传播模式.随着测量距离的加倍,电容器整体辐射噪声降低约5.4 dB,说明电容器整体辐射噪声以接近球面波的形式传播.