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變壓器干擾抑制的研究現(xiàn)狀

發(fā)布時間:2020-07-06 02:38:46人氣:

由于變壓器的局部放電信號十分微弱,所以很難對局部放電的過程進行實時監(jiān)測,而且局部放電的過程會產(chǎn)生許多問題,比如監(jiān)測的關(guān)鍵問題:干擾的抑制、局部放電定位、模式識別和放電量標定等方面,到目前為止都沒有得到有效的、根本性的解決。特別是在現(xiàn)場的變電站環(huán)境中,采用脈沖電流法檢測局部放電很難達到實際應(yīng)用工程水平的要求,因為在工作場所存在電焊、載波通訊、接地系統(tǒng)、以及外部帶電體的電暈放電等大量的強烈干擾信號。因此,為了更有效地去除各種干擾信號,為后續(xù)的絕緣診斷提供更可靠的標準,則如何采用先進的、現(xiàn)有的硬件和軟件技術(shù)來提取有效的局部放電信號,正是變壓器局部放電絕緣檢測中存在的疑難問題。

目前干擾的抑制總是從以下三個方面來考慮:干擾源、干擾途徑和信號處理。抑制干擾最根本、最有效的方法是:立即去除相應(yīng)的干擾源或割斷相應(yīng)的干擾途徑,但這需要對干擾源和干擾途徑進行詳細的分析,而且還不能改變變壓器的運行方式,所以通過這兩個方面采取措施來抑制干擾信號的方法是非常有限的。在監(jiān)測系統(tǒng)中,一般都采用數(shù)字信號處理的方法來抑制以禍合方式進入電流傳感器的各種干擾信號,主要從頻譜、工頻相位、脈沖幅度和幅度分布信號極性、物理位置、以及重復(fù)率等幾個因素來區(qū)分局部放電信號和干擾信號。常有兩種方法被應(yīng)用在抗干擾技術(shù)中:一種是基于窄帶(頻帶一般為10kHz至數(shù)10kHz)信號的處理方法;另一種是基于寬帶(頻帶一般為10Hz至1000kHz)信號的處理方法。

針對不同性質(zhì)和特征的干擾信號,需要采用不同的措施來抑制不同的干擾信號。以往常用的抗千擾方法可概括如下:

(1)平均法。
該方法是一種從軟件技術(shù)著手的數(shù)據(jù)處理方法。它的理論依據(jù)是:隨機性噪聲是服從正態(tài)分布的,所以可以先求多個數(shù)據(jù)樣本的代數(shù)和,再求取其平均值。該方法對隨機性干擾信號的影響較小,信噪比高。

(2)邏輯判斷法。
該方法是將所得信號從邏輯上推斷,看是干擾信號還是真實的局部放電信號。一般情況下,局部放電信號常出現(xiàn)在工頻一、三象限附近。而干擾信號則發(fā)生在其他象限附近,一般將它直接置為零。

(3)開窗法。
該方法是對相位固定的、己知的干擾信號運用一些電子技術(shù)或者相關(guān)的軟件技術(shù)不予采集和顯示、或者直接置零,有時域開窗和頻域開窗兩種。該方法存在一定的局限性,所以使用很普通。它和邏輯判斷法一樣,在使用之前都需要深刻了解所測信號出現(xiàn)的頻率位置和相位。

(4)模擬濾波技術(shù)。
該方法是使用各種帶通濾波器有效地抑制和消除各種干擾信號,應(yīng)根據(jù)干擾信號的特征來選取中心頻率和帶寬。在該項技術(shù)中帶寬的選取非常關(guān)鍵,若選取合適,將會取得很好的濾波效果。窄帶能抑制通帶以外的干擾,提取被測量信號的抗干擾性很強,但也有可能損失信號的一些頻率分量;寬帶提取被測量信號的頻率分量相當豐富,但不利于干擾的抑制。因此,該技術(shù)可以用軟件或硬件實現(xiàn),目前依舊被廣泛使用。

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