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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(jìn)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(biāo)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(dá)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(biāo)準(zhǔn),則如何采用先進(jìn)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(jìn)行詳細(xì)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(jìn)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(dāng)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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