滤波电力电容器振动与噪声的产生机理
电力电容器的振动和听力噪声对通过其内部谐波电流非常敏感,少量谐波电流可以使电容器发出相当大的噪声。在传统的变电站中,电力电容器通常被认为是一种相对安静的电气设备。由于系统运行异常(谐波含量增加)或内部结构异常,电力电容器发出可检测到的噪声。在直流输电系统中,换流装置产生大量谐波电流,过滤电容器数量多,使交流过滤电容器装置成为换流站听力噪声的主要来源之一。
目前,电力电容器可听噪声的制主要可分为以下四个过程
交流条件下工作的电容器板之间存在交流电磁力。作为振动的激励源,电容器内部部件产生振动。内部振动通过电容器内部机械结构传递,形成外壳表面的振动。外壳的振动会辐射到空气中,然后形成可听的噪音。
电容器振动和噪声的激励源
早在1988年,McDuff脉冲电容器振动的激励源是电容器板之间的静电。Cox通过实际测量动和噪声的频率等于电容器板之间静电的频率",静电是电容器振动和噪声的激励源。.CIGRE它还给出了实际电容器绕心子元件内部的静电功能。如图1所示,正负板交错布置,内板受上下两个方向的吸引力处于机械平衡状态。心子元件的力主要是外层和内层的静电。
通过大量的试验测量和模拟研究,发现板间的磁力比静电力小15 ",因此,板之间的磁性作用可以忽略不计。对于实际的电力电容器结构,电容器心包装和金属外壳之间也存在电磁场,因此心和外壳之间也相当于一个电容器。为了验证心壳之间的电磁场是否会引起外壳振动,短接电容器的两端,在心壳之间施加约3倍的额定电压,发现振动相当弱,比正常运行状态的振动小1个数量级。因此,可以得出结论,电容器板之间的静电作用是电力电容器振动和噪声的主要激励来源,在实际研究中可以忽略磁场和心壳之间的电磁场。
电容器板运动中的功能转换
研究人员在进行电容器羁绊运动中的功能转化,在受力过程中所具有的能量均是由电源做功转化而来。若将电容器板及周围介质看作-在一个系统中,电源作用于系统的外力是系统中除静电势能外的其他能量,包括电容器板和周围介质的动能、介质的弹性势能和损耗。该力使电容器的内部振动通过介质传递到电容器外壳,然后辐射噪声。
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