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变压器局部放电在线监测信号中的电磁干扰及抑制

/?? 2014年02月19日 ?? 收藏0

五、随机脉冲型干扰的抑制

这类干扰最难剔除。由于干扰和局放信号在频域内的特征具有相似性,因此现有的大量方法都是从时域考虑的。常用方法有硬件电路法、软件波形识别法和人工智能法。

1.硬件电路法

它的基本思路是利用两个测量点的输出信号中外来脉冲干扰同方向,而内部放电脉冲方向相反的特点,去除脉冲干扰。具体实现为硬件电路,常用电路包括差动平衡法、脉冲极性鉴别法和定向耦合法。

在实际应用中,前两种的效果并不理想。这是因为对于差动平衡法,由于传播路径不同,组成差动的两路信号往往不能很好的对应,因此差动效果不佳。提出了差动“平衡对”的概念对此进行了改进,可消除干扰并同时获得局放脉冲幅值及脉冲个数。脉冲极性鉴别的局限在于由于模拟延迟和极性鉴别器受外界因素影响较多,会造成电子门控误动作,降低了极性鉴别的准确性。

定向耦合法是德国的Borsi H等于1987年提出的。原理图见图1。它用特殊绕制的Rogowski线圈在高压套管底部靠近法兰处耦合局放信号,并根据线圈两端电压的大小来判断是局部放电信号还是外来电磁干扰。该法把Rogowski线圈的中间抽头与变压器套管末屏测量端子连接起来。此时末屏测量端子串一个小电阻接地,可以看成末屏和末屏对地电容组成电容分压器的低压臂,经小电阻接地后形成了一个高通滤波器,只有高频信号才能通过。Rogowski线圈与高压套管末屏测量端子连起来构成定向耦合电路。

电流I如图示方向时,U(1)=Uc+U1,U(2)=Uc-U2=Uc-U1。此时U(1)>U(2);若电流I反向,则U(1)在实际应用中,人们对此作了改进,用两个罗氏线圈替代原测量线圈并采用选频的方法提高测量信号的信噪比,据论文介绍,得到了较好的结果。

2.软件波形识别法

随着计算机技术和数字信号处理技术的发展,利用脉冲信号特征进行逻辑判断也可抑制干扰。它的前提是脉冲识别,即判断脉冲是否存在、脉冲持续时间和相应的起点与终点,以便较准确地确定放电相位和声波时延。

目前脉冲识别多采用阈值识别法。而现场测量的脉冲多是衰减振荡波,该法很易误判且无法确定脉冲持续时间。提出一种结合脉冲幅值阈值和波形特征来识别振荡脉冲的方法,并在实用中得到了较好效果。


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变压器? 局部放电? 在线监测信号? 电磁干扰?

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