局部放電測試中的抗干擾措施

　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(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)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(hù)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(jìn)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(qiáng)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有效、最根本的方法，但需要對干擾源和干擾路徑進(jìn)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(jī)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。可以概括為頻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(jìn)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(jìn)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。