理论和实践表明,现场环境下的干扰严重影响变压器局部放电在线监测的灵敏度和可靠性。按干扰信号的波形划分,现场干扰信号包括两大类,一是脉冲型干扰信号,二是连续周期型干扰信号。
(1)脉冲型干扰信号。脉冲型干扰信号与局部放电信号具有相同或类似的基本特征。常见的干扰信号包括:
- 变电站母线和相邻高压电气设备出现的电晕放电或内部局部放电信号;
- 各种开关、继电器等动作时产生的随机性干扰信号;
- 可控硅器件闭合或开断时产生的周期性干扰信号等。
(2)连续周期型干扰信号。连续周期型干扰信号一般来自电力系统内部以及外界无线电广播。电网内部的载波通讯和高频保护信号频率一般为30-500kHz,而现场局部放电测量系统的频带范围一般为10kHz-300kHz,至多为数MHz,因此,载波通讯和高频保护信号的频率范围与局部放电测量系统接近,对局部放电测量有较大影响。
干扰信号一般通过三种途径对测量系统产生影响:
(1)通过测量系统前级(如传感器)直接进入测量系统,这是干扰信号窜入测量系统的最重要的途径;
(2)通过空间电磁耦合方式影响测量系统;
(3)通过测量系统用电源进入测量系统。
目前,克服和抑制干扰的措施一般是两个方面,一方面从测量电路入手,尽最大可能削弱或抑制干扰信号。基本方法包括:
(1)差动平衡法和脉冲极性法:这种方法主要用来克服和抑制脉冲型干扰信号,二者都是利用在两个测量点间外来脉冲同极性,而内部局部放电脉冲则表现出反极性这一特征来抑制外部干扰脉冲的。但在实际应用中,由于两路脉冲干扰的来源和途径不同,导致两路脉冲干扰在相位、幅值和波形上都有很大的差别,造成电路调整困难。另外,由于变压器绕组为电感、电阻、电容组成的分布参数系统,传播途径比较复杂,也会导致测得的两路脉冲不符合对干扰极性相同、对局部放电极性相反的规律,无法有效地抑制干扰;
(2)采用滤波技术削除和抑制连续周期型干扰信号:在测量放大器前级一般常用高通、带通或组合滤波电路,将进入测量电路的噪声或频率相对集中的连续周期型干扰信号去除,而对电源回路的干扰信号则采用低通滤波电路;
(3)对测量电路进行屏蔽:防止是怕外界的干扰信号窜进测量电路。
另一方面,采用软件处理方式对采集的信号进行数字滤波,或应用模糊数学、神经元网络理论等对局部放电信号以及干扰信号进行识别并加以剔除。