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變電站的電磁場干擾源及其干擾信號的特征

來源:揚州國浩電氣有限公司   2025年05月11日 07:07  

由于局部放電脈沖能量較小,且有一定的隨機性,即使混有較小干擾的測量結果也是不可靠的,甚至會使測量人員產生錯誤的認識和判斷。同時由于現場電磁環境比較復雜,使干擾的種類、時域波形和頻譜分布均比較復雜,從而使現場的抗干擾問題變得非常復雜。因此,抗干擾問題一直是局部放電在線監測的首要問題之一。

從干擾的來源分,主要有測量系統本身的干擾和測量系統以外的干擾。測量系統本身的干擾包括供電開關電源中開關和放大器自身的熱噪、自激等產生的干擾;測量系統外的干擾主要是指來自被測設備之外的、能被檢測傳感器檢測到的干擾。由于系統自身的干擾總是可通過改善測量系統的設計來減小或消除,因此,通常所說的干擾主要是指來自測量系統以外的干擾。

影響局部放電在線監測的干擾信號按時域波形特征可分為周期型干擾、脈沖型干擾和白噪。


1、周期型干擾

這類干擾包括電力系統諧波、高頻保護、載波通信及無線電廣播通信等。一般情況下是這些干擾的綜合作用產生的干擾,干擾強度大。每種連續周期性干擾的時域波形有固定的諧振頻率和頻帶寬度,有的頻率較高,有的頻率較低。在頻域上離散,在頻域內其能量集中,其振幅譜是以主頻為中心,以兩倍調制頻率為寬度的脈沖波形。其相位分布固定。如圖所示為現場測量到的周期性干擾及其頻譜分布。

現場測量到的周期性干擾及其頻譜分布
現場測量到的周期性干擾及其頻譜分布

2、白噪干擾

白噪包括各種隨機噪聲,如變壓器繞組熱噪聲、地網噪聲、配電線路及變壓器繼電保護信號線路中由于耦合進入的各種噪聲及測量系統中電子元件的散粒噪聲等。
白噪波形及其頻譜
白噪波形及其頻譜
理論上,白噪干擾的功率譜為恒定常數,分布在整個頻段上;在實際應用中,如其頻譜在較寬頻段上呈連續平緩的特性,就可認為是白噪。如圖是δ=1、均值為0白噪波形及其頻譜。


3、脈沖干擾

脈沖型干擾包括周期脈沖干擾和隨機脈沖型干擾:隨機脈沖型干擾包括供電線路或高壓端的電暈放電,其它電氣設備產生的局部放電、分接開關動作、電焊機及電動機電刷引起的電弧;周期脈沖型干擾包括標定脈沖、可控硅動作(直流電源整流和調相機勵整流)以及地網中的脈沖干擾等。

這類干擾在時域上是持續時間很短的脈沖信號,在頻域為包含多種頻率成分的寬帶信號,與局部放電信號有相似的時域和頻域特性,但其相位集中。

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