滤波电容器已成为换流站主要的噪声源之一,亟需深入开展其声振特性的研究,为提出更加有效的减振降噪措施奠定理论基础。针对该问题,本文从多物理场耦合的角度,分析了其声振机理,建立了声振特性预估模型。研究内容和主要成果如下:(1)滤波电容器表面振动及噪声辐射的本质为电容器极板上施加的交流电压在绝缘介质中产生交变电场,其中的极板和多层介质薄膜受交变电场力的作用而振动。因此电容器噪声辐射属于电场-机械力-振动-噪声辐射的多物理场耦合问题。本文分析了各物理场变量之间耦合关系,研究了电容器内部介质薄膜上存在电荷残余的原因,并以静电探头和电荷反演为手段,测量了介质薄膜层间残余电荷的密度以及分布特性。测量结果表明残余电荷密度在-10-4C/m2和10-4C/m2之间,但其区域分布具有随机性。然后以测量结果为依据,对由残余电荷的存在而导致的电容器内部随机受力进行了概率统计分析。(2)基于有限元仿真软件,构建了滤波电容器内部基本组成结构(电容器元件)的振动特性仿真模型,考虑了内部存在残余电荷的影响,仿真计算了其表面振动特性,并开展了相应实验,验证了仿真结果的准确性。结果表明:电容器心子表面振动加速度既包含传统分析中认为仅有的二倍激励频率分量,还包括由内部薄膜残余电荷导致的与激励同频分量。(3)建立了滤波电容器单元整体的仿真计算模型,仿真分析了电容器单元表面的振动特性,计算了辐射噪声声压级,并于半消声室内开展了电容器单元表面振动和辐射噪声测量实验,验证了计算结果的有效性。结果可为电容器的减振降噪设计提供理论依据。本文首次建立了不依赖实验数据的滤波电容器声振特性仿真计算模型,对电容器减振降噪措施的提出具有重要的理论指导意义。