衡量变压器绝缘状况的一个重要手段就是局部放电检测。从50年代以来,国内外的研究学者们从局部放电的原理、形式、检测方法、以及干扰信号的识别与抑制等方面都作了大量的科学研究,为局部放电绝缘检测在实际中的应用奠定了牢固的根基,对局部放电干扰信号的识别与抑制方法的研究课题有更深远的影响。
在变压器局部放电的监测过程中,将影响检测系统本身的干扰,诸如电路处理不当所造成的干扰、屏障、以及接地等干扰,和与局部放电信号一起通过传感器进入监测系统的干扰,称作为广义的电磁干扰。局部放电检测时主要存在以下几种形式的干扰:(1)实验设备的内部放电、试验回路接触不良引起的放电以及各部位的电晕放电;(2)电源网络的干扰;(3)金属物体的悬浮电位放电;(4)各类电磁场辐射的干扰;(5)接地系统的干扰。
根据不同的时频特征,可将现场的干扰信号按时域特征分为:连续的周期型干扰、脉冲型干扰和白噪声。按频域特征分为:窄带干扰和宽带干扰。
连续的周期型干扰包含无线电通讯、系统高次谐波和电网系统中的载波通讯。此类干扰波形的特点为:通常是高频正弦波,有固定的频带宽度和谐振频率。
脉冲型干扰包含随机性脉冲型干扰和周期性脉冲型干扰。周期性脉冲型干扰,是电力电子器件工作时所引起的高频涌流。随机性脉冲型干扰包含在高压输电线路上产生的电晕放电、电动机运行时产生的电弧放电、金属物体接触不良产生的悬浮电位放电、以及其他电气设备工作时产生的局部放电等。脉冲型干扰波形的特点为:在时域上表现为脉冲信号,且持续时间非常短暂;而在频域上表现为宽带信号,包含多种频率成分。
白噪声包含以祸合方式进入线圈引起的热噪声、监测线路中半导体部件引起的散粒噪声、地网的噪声、以及变压器继电保护线路和动力电源线中的各种噪声等。此类干扰波形的特点为:理论上,白噪声干扰分布在整个频段上,其功率谱为恒定的常数;实际中,白噪声干扰的频谱是连续平缓的。
在局部放电的过程中,难以建立全面的干扰识别方法,因为局部放电的干扰信号是随机的、毫无规律的。目前,国内外行之有效的局部放电干扰识别方法是:要求实验人员正确掌握各类放电的位置、时间、电压与时间的关系曲线、以及扫描方向等相关特性,来提高识别干扰波形的能力。然而由于实验人员的识别能力有限,无法准确、快速地识别干扰。但随着现代数字处理技术的广泛应用,局部放电中干扰的识别方法正倾向于软件化的方向发展,用计算机进行频谱分析帮助识别。