由于电缆的电容量大,局部放电要求严,而电力电缆局部放电测量中不可避免的存在着环境噪声和外部干扰,局部放电信号往往湮没于这些噪声和干扰中,使测量变得非常困难,背景噪声决定最小可见视在放电量,亦即决定测量系统的灵敏度,严重噪声将使局部放电测量无法进行。这些干扰因素制约了电力电缆线路的局部放电现场试验技术和在线检测技术的发展和应用。因此抗干扰手段的提高显得尤为重要。
干扰的来源很多,例如送电线路的电晕放电,无线电广播的电磁波,开关的开闭,电焊机、起重机的操作,试区高压线放电,道题接触不良,试验回路接地不良,试验变压器屏蔽不好,内部有放电等。这些干扰源有的在室外,有的在室内;有的与电源有关,有的与电源无关。要发现这些干扰源有时很困难,有时发现了也不见得能排除它,只能躲开它,例如躲开用电时间,晚上做局部放电测量。
按时域和频域特征的不同,干扰可分为窄带干扰、脉冲型干扰和背景噪声三类。由于干扰强弱、频域特性的不同,抗干扰技术要有一定的针对性。对于窄带干扰,由于其频域特征与局部放电信号的频域特征有较大差异,而且频带十分窄,故大多采用频域滤波的方法进行抑制。对于脉冲型干扰,由于它和局部放电信号非常相似,从单个波形上很难将它们区分开来。目前主要采取时延鉴别法进行鉴别。时延鉴别法是利用外来干扰脉冲及发射波到达测量点的时间差与内部放电及反射波到达测量点的时间差的不同进行鉴别。对于背景噪声,由于其在时域中表现为无规律的随机脉动,在频域中则表现为在整个频带上均匀分布,因而单从频域或时域都不能有效地抑制。在小波去噪算法提出之前,往往采用时域平均的方法来抑制这种随机性的背景噪声,但效果并不理想。小波去噪算法的出现可以比较有效地解决这个问题。局部放电检测应综合利用带通滤波、小波分析、时延分析等抗干扰方法,根据信号特点进行放电脉冲的取舍。
为了清除所探测到的局部放电故障,需要切断电缆,需要找寻局部放电故障在电缆中的具体位置,即进行故障定位。定位的原理如图,振荡波局部放电系统给电力电缆加压后诱发局放故障点产生局部放电信号,该信号会分别向电缆的两端传递,经过传递和折反射,先后到达测量端并被捕获。根据局部放电脉冲信号在电缆中的传播速度和不同信号先后到达的时间差可以得到局部放电点的位置。运用合理的算法,多个局放故障点的定位亦可同时完成。
OWTS系统的局放定位原理