コンデンサの電気機械的周波数応答関数に基づくノイズレベル予測法

高電圧直流（HVDC）コンバーターステーションのコンデンサは、100 dBを超える可能性のある多くの可聴ノイズを放射します。既存のノイズレベルの予測方法は、十分に満足していません。この論文では、コンデンサの電気的および機械的特性の両方を考慮した周波数応答関数に基づいて、新しいノイズレベル予測法を提案します。電気機械的周波数応答関数（EMFRF）は、振動応答の周波数ドメイン商と二乗コンデンサ電圧として定義され、衝動電流実験から得られます。与えられた励起下では、コンデンサタンクの振動応答は、周波数ドメインのEMFRFおよび与えられたコンデンサ電圧の正方形の積であり、放射される可聴ノイズは構造音響結合式によって計算されます。同じ励起下のノイズレベルも実験室で測定され、結果は予測と比較されます。この比較は、ノイズ予測方法が効果的であることを証明しています。

The capacitors in high-voltage direct-current (HVDC) converter stations radiate a lot of audible noise which can reach higher than 100 dB. The existing noise level prediction methods are not satisfying enough. In this paper, a new noise level prediction method is proposed based on a frequency response function considering both electrical and mechanical characteristics of capacitors. The electro-mechanical frequency response function (EMFRF) is defined as the frequency domain quotient of the vibration response and the squared capacitor voltage, and it is obtained from impulse current experiment. Under given excitations, the vibration response of the capacitor tank is the product of EMFRF and the square of the given capacitor voltage in frequency domain, and the radiated audible noise is calculated by structure acoustic coupling formulas. The noise level under the same excitations is also measured in laboratory, and the results are compared with the prediction. The comparison proves that the noise prediction method is effective.