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局部放電測試中的抗干擾措施
局部放電測試中有哪些抗干擾措施呢?
一、干擾源
從廣義上講,電磁干擾不僅包括通過電流傳感器與局部放電信號一起進入監(jiān)控系統(tǒng)的干擾,還包括對監(jiān)控系統(tǒng)本身產(chǎn)生影響的干擾,如接地、屏蔽、屏蔽等引起的干擾。電路處理不當(dāng)?,F(xiàn)場電磁干擾特指前者,可分為連續(xù)周期性干擾、脈沖干擾和白噪聲。周期性干擾包括系統(tǒng)高次諧波、載波通信和無線電通信。脈沖型干擾分為周期性脈沖型干擾和隨機脈沖型干擾。
周期性脈沖型擾動主要是由電力電子器件動作產(chǎn)生的高頻浪涌電流引起的。隨機脈沖型干擾包括高壓線路的電暈放電、其他電氣設(shè)備的局部放電、分接開關(guān)動作的放電、電機運行的電弧放電以及接觸不良的浮地電位放電。白噪聲包括線圈的熱噪聲、地網(wǎng)噪聲、電源線噪聲以及耦合到變壓器繼電保護信號線上的各種噪聲。
電磁干擾一般通過直接空間耦合和線路傳導(dǎo)進入測量點。不同的測量點有不同的干擾耦合路徑,對測量的影響也不同;不同的測量點有不同的干擾類型和強度。
二、常用的干擾抑制方法
干擾抑制總是從干擾源、干擾路徑和信號后處理三個方面考慮。找到干擾源,直接消除或切斷相應(yīng)的干擾路徑是解決干擾最有效、最根本的方法,但需要對干擾源和干擾路徑進行詳細(xì)分析,一般不允許改變原有的變壓器運行方式,所以在這兩個方面能做的總是有限的。采用各種信號處理技術(shù)來抑制通過電流傳感器耦合到監(jiān)控系統(tǒng)中的各種干擾。
一般從以下幾個方面區(qū)分PD信號和干擾信號:工頻相位、頻譜、脈沖幅度和幅度分布、信號極性、重復(fù)率和物理位置等。
抗干擾技術(shù)有兩種不同的思路:
一種是基于窄帶(通常是 10kHz 到幾個 10kHz)信號。它通過合適頻帶的窄帶電流傳感器和帶通濾波電路來拾取信號,避免了各種連續(xù)的周期性干擾,提高了測量信號的信噪比。這種方法只適用于特定的變電站,使用不便。另外,由于局部放電信號為寬帶脈沖,窄帶測量會造成信號波形失真,不利于后續(xù)的數(shù)字化處理。
一種是基于寬帶(通常為 10 到 1000 kHz 頻段)信號的處理方法。檢測信號包含大部分PD能量和大量干擾,但信噪比低。這些干擾的處理步驟通常是:
a.抑制連續(xù)周期性干擾;
b.抑制周期性脈沖干擾;
c.抑制隨機脈沖干擾。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和模式識別方法在局部放電中的應(yīng)用,這種處理方法往往能取得較好的效果。在后處理中,很多處理方法是一致的??梢愿爬轭l域處理和時域處理方法。頻域法利用頻域中周期性干擾的離散特性對其進行處理;而時域處理方法則是基于脈沖干擾在時域的離散特性。
由于局部放電脈沖信號是一種非常微弱的信號,現(xiàn)場的電磁干擾會使測量結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差,難以進行準(zhǔn)確的測量。為提高測量精度,除上述抗干擾措施外,測量時還應(yīng)采取以下措施:
試驗所用設(shè)備應(yīng)盡量使用無光暈設(shè)備,尤其是試驗變壓器和耦合電容 Ck
濾波器的性能較好,應(yīng)實現(xiàn)電源和測量回路的高頻隔離。
測試時間應(yīng)盡量選擇在干擾較小的時間段,如夜間。
測量回路的參數(shù)匹配要合適,耦合電容要盡量小,盡量小到測試電容Cx,這樣在局部放電時電荷可以在Cx和Ck之間快速轉(zhuǎn)換。
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