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局部放電測量時的干擾來源

來源:揚州國浩電氣有限公司   2025年07月14日 07:07  

由于電纜局部放電脈沖能量較小,且有一定的隨機性,即使混有較小干擾的測量結果也是不可靠的,甚至會使測量人員產生錯誤的認識和判斷。同時由于現場電磁環境比較復雜,使干擾的種類、時域波形和頻譜分布均比較復雜,從而使現場的抗干擾問題變得非常復雜。因此,抗干擾問題一直是電纜局部放電在線監測的首要問題之一。

從干擾的來源分,主要有測量系統本身的干擾和測量系統以外的干擾。測量系統本身的干擾包括供電開關電源中開關和放大器自身的熱噪、自激等產生的干擾;測量系統外的干擾主要是指來自被測設備之外的、能被檢測傳感器檢測到的干擾。

由于系統自身的干擾總是可通過改善測量系統的設計來減小或消除,因此,通常所說的干擾主要是指來自測量系統以外的干擾。

影響電纜局部放電在線監測的干擾信號按時域波形特征可分為窄帶周期型干擾、脈沖型干擾和白噪聲。窄帶周期性干擾包括系統高次諧波、高頻保護、載波通信以及無線電通信等。脈沖干擾可分為隨機型脈沖干擾和周期型脈沖干擾。

電力電纜局部放電測量中不可避免的存在著環境噪聲和外部干擾,局部放電信號往往湮沒于這些噪聲和干擾中,使測量變得非常困難,抗干擾手段的提高尤為重要。這些干擾按其時域和頻域特征的不同,可分為窄帶干擾、周期脈沖型干擾、和背景噪聲四類。

由于干擾的強弱、頻域特性的不同,抗干擾技術要有一定的針對性。
(1)對于窄帶干擾,由于其頻域特征與局部放電信號的頻域特征有較大差異,而且頻帶十分窄,故大多采用頻域濾波的方法進行抑制。
(2)對于周期性脈沖干擾,一般采用時域開窗的方法將他們剔除。
(3)對于隨機脈沖型干擾,由于它和局部放電信號非常相似,從單個波形上很難將它們區分開來。目前主要有兩種抑制方法:極性鑒別法和時延鑒別法。極性鑒別法是采用雙傳感器定向耦合構建鑒別測量回路,使外來干擾脈沖在兩個測量點的極性相同,內部放電脈沖在這兩個測量點的極性相反的原理進行鑒別。時延鑒別法是利用外來干擾脈沖到達測量點的時間差與內部放電到達測量點的時間差的不同進行鑒別,同時對局部放電進行定位。

(4)對于背景噪聲,由于其在時域中表現為無規律的隨機脈動,在頻域中則表現為在整個頻帶上均勻分布,因而單從頻域或時域都不能有效抑制。在小波去噪算法提出之前,往往采用時域平均的方法來抑制這種隨機性的背景噪聲,但效果并不理想。小波去噪算法的出現較有效地解決了這個問題。目前小波算法主要有以下幾種:基于信號的小波變換域局部模極大值重構信號的降噪方法、尺度空間相關濾波器方法、軟(硬)閡值降噪方法等。

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