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局放測量時的干擾來源及其干擾信號的特征

發(fā)布時間:2021-07-22 03:33:31人氣:

由于局部放電脈沖能量較小,且有一定的隨機(jī)性,即使混有較小干擾的測量結(jié)果也是不可靠的,甚至?xí)箿y量人員產(chǎn)生錯誤的認(rèn)識和判斷。同時由于現(xiàn)場電磁環(huán)境比較復(fù)雜,使干擾的種類、時域波形和頻譜分布均比較復(fù)雜,從而使現(xiàn)場的抗干擾問題變得非常復(fù)雜。因此,抗干擾問題一直是局部放電在線監(jiān)測的首要問題之一。

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

由于系統(tǒng)自身的干擾總是可通過改善測量系統(tǒng)的設(shè)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(tǒng)以外的干擾。

影響局部放電在線監(jiān)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(tǒng)高次諧波、高頻保護(hù)、載波通信以及無線電通信等。脈沖干擾可分為隨機(jī)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(huán)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(qiáng)弱、頻域特性的不同,抗干擾技術(shù)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(jìn)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(jī)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(qū)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(gòu)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(nèi)部放電脈沖在這兩個測量點的極性相反的原理進(jìn)行鑒別。時延鑒別法是利用外來干擾脈沖到達(dá)測量點的時間差與內(nèi)部放電到達(dá)測量點的時間差的不同進(jìn)行鑒別,同時對局部放電進(jìn)行定位。

④對于背景噪聲,由于其在時域中表現(xiàn)為無規(guī)律的隨機(jī)脈動,在頻域中則表現(xiàn)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(jī)性的背景噪聲,但效果并不理想。小波去噪算法的出現(xiàn)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(gòu)信號的降噪方法、尺度空間相關(guān)濾波器方法、軟(硬)閾值降噪方法等。

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