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变压器局放信号分析

发布时间:2020-05-17 02:45:59人气:

变压器局部放电检测
变压器局部放电检测
局部放电信号是变压器局放源定位的依据。然而,因为变压器运行环境的复杂,在线检测采集到的局放信号往往受到了各种各样的干扰,比如变压器运行时产生的励磁噪声、油循环潜游泵噪声以及散热风扇产生的噪声等,这些干扰严重地影响了检测的可靠性和灵敏度。因此,如何抑制与消除局放干扰是变压器局部放电源定位的关键问题。

局放信号的干扰一般包括三个部分:一是变压器机械振动,如磁芯、冷却泵、冷却扇、有载分接开关(OLTC)动作以及其他碰撞声如雨声;二是电晕干扰,如高压传输线上电晕的放电脉冲、套管表面泄漏电流的电脉冲以及开关操作电路的放电干扰;三是电磁干扰,包括电视信号、射频信号等。

机械振动主要由磁力、电力、硅钢的磁化引起,主要处于2.5KHz以下的频带。其中冷却扇干扰是4KHz以下的频带,冷却泵干扰是2KHz以下的频带,冷却扇或者冷却泵开关动作时也会产生处于 2KHz频带以下的干扰,这些是不能被超声波传感器检测到的干扰但是可以通过使用带通滤波器电路去除。电晕干扰以354KV的变压器为例,其运输线上产生的电晕持续时间2微妙,频率为18MHz,与模拟电晕实验完全吻合,故电晕频率与局放超声信号的频率是不一样的。研究表明局部放电超声信号是处于30-160KHz。所以电晕干扰可以使用适当的窄带滤波器去除。对于电磁干扰,电视信号与射频信号频段都是固定的,可以用适当的窄带滤波器去除干扰。

考虑处于绝对零度以上的导体两端均存在噪声电压,这是由电子无规则运动产生的,称为白噪声。综上所述,局部放电包含两类干扰:如上所述的可以用适当窄带滤波器滤除的窄带干扰以及白噪声。局放信号中的干扰分类如表所示:


局放信号成分 产生原因 频带 处理方式
窄带干扰 机械振动 变压器磁芯等部件振动 2.5KHz以下 带通滤波器
电晕干扰 局放以外的电脉冲 9-18MHz 带通滤波器
电磁干扰 电视、射频信号等 500KHz以上 带通滤波器
白噪声 电子无规则运动 宽频带 EMD-ICA
局放超声信号 变压器局部放电 30-160KHz 有效信号

从上表可以看出占据局部放电信号大部分能量的窄带干扰与局部放电超声信号并不在同一频段,故而可以通过适当的带通滤波器滤除。

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