Page 149 - 《应用声学》2023年第6期

第 42 卷 第 6 期 刘杰等： 换流站电力电容器塔的噪声预测 1259

作为表面法向加速度赋予电容器各壁面，套管和支 1 号测点位于面 S1 正前方 1 m 处。实验得到各测
撑架均设置为硬声场边界，忽略考虑其振动辐射的 点的线谱数据、中心频率为 630 Hz (频率范围为
噪声，地面设置为无限硬声场边界。对电容器各壁 561∼707 Hz) 的 1/3 倍频带的声压级和 A 计权声压
面和套管等表面划分网格，网格单元最大尺寸小于 级，与 BEM 仿真结果对比，如图 5 所示。可以看出，
关注波长的 1/6，如图 4 所示，其中壁面的网格展示 仿真结果与实验数据基本一致，其中， A计权声压级
在图中。 的平均绝对误差为1.0 dB，最大绝对误差为5.9 dB。
另外，图 5 中给出了 1 号测点频谱数据的仿真值和
S2
实测值的对比，其中，星号表示实测值，圆圈表示仿
m/s 2 真值，两者平均绝对误差为2.6 dB。可见，由实测的

 箱壁加速度数据预测电容器单元辐射噪声的方法

S4 S5 S3 S6
 是基本可行的。


x
z
S1 y 70

(a) ࣨϙ
ܦԍጟ/dB 70
S2 60

/(O) Ղ฾གᮠ៨ࠫඋ
 60
700 Hzࠄ฾ϙ
 50 700 Hz͌ᄾϙ ܦԍጟ/dB
S4 S5 S3 S6  1/3φᮠࣜࠄ฾ϙ 50
1/3φᮠࣜ͌ᄾϙ
֓
Aܦጟࠄ฾ϙ 40 100 200 300 400 500 600 700 800
֓ Aܦጟ͌ᄾϙ ᮠဋ/Hz
x 40
z 2 4 6 8 10 12 14 16
฾གᎄՂ
S1 y
(b) ᄱͯ 图 5 电容器单元的噪声预测值和实验值
Fig. 5 The calculated and measured noise of the
图 3 表面加速度分布云图
capacitor unit
Fig. 3 Distribution of surface vibration acceleration
2 电容器塔的建模方法
L y
L x
电容器组的单元数量多、间距小、裸露放置且
L z
ݓኮ
被置于较高的电容器塔架上，几十或数百个有限
尺度相干声源以一定间距排列形成3 维立体声源组
ᆶڡ᭧ ஃ୞౶
合。不失一般性，设电容器塔共6层，层间高度D z 为
400 mm，最低层距离地面高度Z 0 为2000 mm；每层
Z 
共有 2 排，面 S2 相对布置，排间距离 D x 为600 mm；
每排由 6 个电容器单元组成，单元间距离 D y 为
z
y x 120 mm；整个电容器塔共有 72 个电容器单元，如
图 6(a)所示。
图 4 电容器单元的 BEM 模型
电容器塔的占地面积和高度一般都较大，难以
Fig. 4 BEM model of the capacitor unit
在实验室内搭建以测量其辐射的噪声；另外，由于
在半消声实验室内实测电容器单元辐射的噪 换流站内其他电力设备噪声干扰、实际运行工况复
声，遵照国家标准 [11−12] 布置 17 个噪声测点，其中 杂且不稳定和安全性等因素的影响，也难以对实际