高压直流输电工作时由于产生大量高次谐波,流经换流站时产生大量噪声,对周边居民造成恶劣影响。换流站中主要噪声源为交直流滤波电力电容器、换流变压器和平波电抗器等设备。其中滤波电容器设备由于谐波次数较大、台数多、密度较大,并且长期裸露放置于较高的电容器塔架上,其噪声治理难度较大。由于电容器装置噪声是由多个电容器单元共同辐射的,所以解决电力电容器噪声问题的根本措施是如何降低单台电容器的噪声。目前,单台电力电容器降噪方法主要有两个途径,其一是从电容器内部采取措施,降低电容器芯子振动,从而降低电容器噪声;其二是从电容器外壳结构采取措施,降低电容器噪声。外壳结构降噪方法是目前来说成本最低,工程上最易实现且安全可靠性较高的降噪方案,本文针对目前电力电容器外壳结构降噪问题做了以下研究:1.探讨了电力电容器振动噪声产生机理。首先分析了电力电容器振动噪声传递过程,并对电力电容器振动激励进行数学求解,得到电力电容器激励的数学模型。然后在半消声室中建立了电力电容器的振动噪声采集系统,分析了电力电容器振动噪声响应的频域特性。2.研究了电力电容器外壳噪声仿真分析方法。在LMS Virtual.Lab中建立了电力电容器的有限元仿真模型,并基于FEM法和BEM法对电力电容器振动噪声响应进行求解,以某型号电力电容器产品为例,对其振动噪声进行求解,并与试验结果进行对比,对比结果表明,本文所建立的电力电容器模型仿真结果具有一定的可靠性。3.建立了电力电容器底部隔声腔尺寸参数优化模型。为实现电力电容器底部隔声腔的快速设计与优化,提出了一种特定噪声频率下底部隔声腔尺寸参数设计方法,针对腔体结构的空气层和板厚尺寸进行优化,并进行了试验验证,试验结果表明,优化结果的降噪腔体隔声量达12dB。在此基础上,研究了双层隔声腔的隔声特性,并与单层隔声腔进行了隔声仿真对比。4.建立了电力电容器壳体多目标形貌优化模型。为了有效降低电容器壳体的辐射噪声,针对电容器壳体多阶固有频率进行形貌优化设计。并在LMS Virtual.Lab声学仿真软件中对优化前后的有限元模型进行振动噪声仿真对比。仿真结果显示优化后的电容器壳体相对优化前噪声降低了4.21dB。