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变电站的电磁场干扰源及其干扰信号的特征

发布时间:2020-09-21 06:43:50人气:

由于局部放电脉冲能量较小,且有一定的随机性,即使混有较小干扰的测量结果也是不可靠的,甚至会使测量人员产生错误的认识和判断。同时由于现场电磁环境比较复杂,使干扰的种类、时域波形和频谱分布均比较复杂,从而使现场的抗干扰问题变得非常复杂。因此,抗干扰问题一直是局部放电在线监测的首要问题之一。

从干扰的来源分,主要有测量系统本身的干扰和测量系统以外的干扰。测量系统本身的干扰包括供电开关电源中开关和放大器自身的热噪、自激等产生的干扰;测量系统外的干扰主要是指来自被测设备之外的、能被检测传感器检测到的干扰。由于系统自身的干扰总是可通过改善测量系统的设计来减小或消除,因此,通常所说的干扰主要是指来自测量系统以外的干扰。

影响局部放电在线监测的干扰信号按时域波形特征可分为周期型干扰、脉冲型干扰和白噪。


1、周期型干扰

这类干扰包括电力系统谐波、高频保护、载波通信及无线电广播通信等。一般情况下是这些干扰的综合作用产生的干扰,干扰强度大。每种连续周期性干扰的时域波形有固定的谐振频率和频带宽度,有的频率较高,有的频率较低。在频域上离散,在频域内其能量集中,其振幅谱是以主频为中心,以两倍调制频率为宽度的脉冲波形。其相位分布固定。如图所示为现场测量到的周期性干扰及其频谱分布。

现场测量到的周期性干扰及其频谱分布
现场测量到的周期性干扰及其频谱分布

2、白噪干扰

白噪包括各种随机噪声,如变压器绕组热噪声、地网噪声、配电线路及变压器继电保护信号线路中由于耦合进入的各种噪声及测量系统中电子元件的散粒噪声等。
白噪波形及其频谱
白噪波形及其频谱
理论上,白噪干扰的功率谱为恒定常数,分布在整个频段上;在实际应用中,如其频谱在较宽频段上呈连续平缓的特性,就可认为是白噪。如图是δ=1、均值为0白噪波形及其频谱。


3、脉冲干扰

脉冲型干扰包括周期脉冲干扰和随机脉冲型干扰:随机脉冲型干扰包括供电线路或高压端的电晕放电,其它电气设备产生的局部放电、分接开关动作、电焊机及电动机电刷引起的电弧;周期脉冲型干扰包括标定脉冲、可控硅动作(直流电源整流和调相机励整流)以及地网中的脉冲干扰等。

这类干扰在时域上是持续时间很短的脉冲信号,在频域为包含多种频率成分的宽带信号,与局部放电信号有相似的时域和频域特性,但其相位集中。

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