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变压器局放超声波检测的干扰及抑制

发布时间:2020-06-06 00:59:43人气:

变压器局放检测
变压器局放检测
由于变压器绝缘结构的复杂性,超声波从放电点到接收传感器的传播路径多种多样,可能会遇到变压器油、油纸绝缘或者金属导体,这样,超声波在其中传播时会发生多次折、反射及衰减,从而增加了超声波检测的难度。于此同时,对局部放电实施超声检测时,现场的噪声和干扰非常强,它们甚至会淹没真实的局部放电信号,同样增加了超声波检测的难度,因而需要研究干扰的抑制技术。下面就和大家简单探讨下超声波检测的干扰及抑制方法。

超声波检测的干扰主要分为以下三种:

1、电磁辐射干扰
这种干扰包括广播通讯辐射的电磁波,及变电站内的电力设备的各种放电产生电磁波。超声检测传感器主要由压电晶体将声信号经压电变换得到,然而压电晶体是非常易于祸合电磁干扰的敏感元件,因为压电晶体及其上的两个电极相当于一个电容,具有很强的天线效应。

2、磁致伸缩噪声
变压器器身的磁致伸缩振动噪声主要来源于:硅钢片的磁致伸缩引起的铁芯振动;硅钢片接缝处和叠片之间存在着因漏磁而产生的电磁吸引力,从而引起铁心的振动;漏磁引起油箱壁(包括磁屏蔽等)的振动。磁致伸缩噪声频带在50-70kHz,频谱峰值约在65kHz。国内外的研究和试验证明,变压器本体的振动主要取决于铁芯和绕组的振动,漏磁引起的油箱壁振动影响不大。近年来由于铁芯叠积方式的改进,再加上铁芯柱和铁扼采用无纬环氧玻璃粘带绑扎,使硅钢片接缝处和叠片间的电磁力引起的铁芯振动很小。因此可以认为,铁芯的振动是主要取决于硅钢片的磁致伸缩。

3、机械振动噪声
电流通过绕组时,在绕组间、线饼间、线匝间产生动态电磁力,引起绕组的振动,集中的是由冷却系统中的风扇、抽油泵等机械振动引起的干扰,机械振动噪声的频率小于2kHz。

鉴于以上的干扰,我们认为超声波检测的干扰抑制方法如下:

适当地选择传感器的频率范围,主要避开磁致伸缩噪声和机械振动噪声,如IEEE的试行标准中要求传感器的谐振频率在120-160kHz,也可使用差分型传感器;硬件滤波和软件滤波主要滤除磁致伸缩噪声、机械振动噪声和高频电磁波干扰,小波变换可较好地保留局部放电的有用信息并抑制干扰。屏蔽主要排除电磁场的干扰,包括在探头外的金属屏蔽和传输导线的外屏蔽。接地主要指测量接地,它是与屏蔽相连,在电路中提供零电位参考点,是保证测量精度,抑制外界干扰所必须的。另外通过光纤传输,也可减少外部电磁场的耦合。

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