變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)中信號(hào)干擾分析與抑制楊易，李德化，何樹(shù)林湖南大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙482模型，采用不同的數(shù)字信號(hào)處理方法分層處理各種干擾，具有結(jié)構(gòu)靈活易于擴(kuò)充等特點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果明，該模型可有效快速地抑制干擾，具有良好的應(yīng)用前景。

　　用脈沖電流法對(duì)變壓器進(jìn)行局部放電在線監(jiān)測(cè)時(shí)，嚴(yán)重的電磁干擾大大影響了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的靈敏度及可靠性。因此，抑制干擾是局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能否有效正常運(yùn)行的關(guān)鍵問(wèn)。由于現(xiàn)場(chǎng)的干擾形除掉，為此在設(shè)計(jì)抗干擾方案時(shí)，應(yīng)首先對(duì)各種干擾進(jìn)行充分的分析，來(lái)確定不同的抗干擾措施。本文在詳細(xì)研究現(xiàn)場(chǎng)干擾的基礎(chǔ)上，提出了分層式綜合處理模型。該模型采用軟件方法，對(duì)不同的干擾分層處理。在每層處理時(shí)，都保證去除干擾后的信號(hào)畸變比較少，以便于下層更好地處理。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果明，該模型可有效地抑制干擾，有很好的應(yīng)用前景。

　　1監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)干擾分析局部放電監(jiān)測(cè)中的干擾按時(shí)域信號(hào)特征可分為連續(xù)的周期性窄帶干擾脈沖干擾和白噪聲3類。周期性窄帶干擾包括系統(tǒng)次諧波頻保護(hù)載波通信以及無(wú)線電通信等。脈沖干擾可分為隨機(jī)脈沖干擾和周期脈沖干擾。隨機(jī)脈沖干擾由壓線路上電暈及局部放電分接開(kāi)關(guān)動(dòng)作等產(chǎn)生；周期脈沖干擾主要由可控硅動(dòng)作直流電源整流和調(diào)相機(jī)勵(lì)磁整流以及地網(wǎng)中的脈沖干擾產(chǎn)生。白噪聲包括各種隨機(jī)噪聲，如繞組熱噪聲地網(wǎng)噪聲等。從頻帶特征上可分為窄帶干擾如周期性干擾和寬帶干擾如脈沖干擾和白噪聲。

　　2干擾抑制21周期性窄帶干擾倍號(hào)的抑制在進(jìn)行數(shù)字濾波的過(guò)程中，濾除占滿整個(gè)時(shí)基兩倍調(diào)制頻率為寬度的脈沖波形，而局部放電脈沖的振幅譜為遍布整個(gè)頻域的平坦波形。因此，兩種振幅譜幅值相差懸殊。根據(jù)采集到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行振幅譜分析，結(jié)果與上述規(guī)律相符合。根據(jù)這些特點(diǎn)可以確定出載波干擾的頻率位置，并將其除去。實(shí)際中，我們首先將采集到的128尺8數(shù)字信號(hào)進(jìn)行浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換，并把它們分成每段為1024個(gè)采樣點(diǎn)的128個(gè)數(shù)據(jù)段。為提分辨率，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)段進(jìn)行加窗處理，然后逐段作快速傅氏變換巧，丁得到振幅譜，之后，運(yùn)用基于MAXNET橫向抑制作用的數(shù)字濾波技術(shù)自動(dòng)找出振幅譜中對(duì)應(yīng)于載波干擾的頻率位置，將其所對(duì)應(yīng)的頻率成分置為零。比較后作01變換，返回時(shí)域。

　　2.2脈沖干擾的抑制周期脈沖干擾是局部放電在線監(jiān)測(cè)中類重要的干擾源。局部放電信號(hào)具有相位隨機(jī)的特點(diǎn)，而校正脈沖和可控硅信號(hào)等周期脈沖干擾則出現(xiàn)在每周期的固定相位上。利用這些特點(diǎn)，通過(guò)判斷在連續(xù)幾個(gè)工頻周期內(nèi)，脈沖信號(hào)是否在固定的相位位置出現(xiàn)，幅值和波形是否幾乎不變，來(lái)檢測(cè)周期脈沖干擾信號(hào)，比較后在采集信號(hào)中把它剔除。

　　實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下考慮到存儲(chǔ)容量和計(jì)算時(shí)間的限，收稿日期2003，4，7炸者介羼1町2，男，期南長(zhǎng)沙人，期南大學(xué)碩士研究生。

　　制，采用4個(gè)工頻周期時(shí)間的信號(hào)進(jìn)行分析。分析過(guò)程在提取信號(hào)包絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，其原因是，分析信號(hào)的包絡(luò)比直接分析原信號(hào)更為簡(jiǎn)單易處理。信號(hào)的包絡(luò)通過(guò)門限后，可獲得每個(gè)脈沖的起始相位。門限的選取采用統(tǒng)計(jì)學(xué)上獲得信號(hào)偏差但在實(shí)際應(yīng)用中，由于采樣率和帶寬是確定的，可把門限值設(shè)為固定值，這樣所得結(jié)果會(huì)更穩(wěn)定。

　　脈沖都和其余工頻周期內(nèi)的脈沖稱為處理信號(hào)進(jìn)行相關(guān)性分析。考慮到計(jì)算速度，信號(hào)之間的相關(guān)性，采用它們之間的差量來(lái)量度根據(jù)幻值判斷脈沖是否為干擾，依據(jù)3個(gè)原則比較小值必須小于1；比較小值必須小于旁瓣比較小值度應(yīng)小于該脈沖信號(hào)寬度的75.只有3組處理信號(hào)的都滿足以上條件時(shí)，才確定該脈沖為周期脈沖干擾信號(hào)。檢測(cè)出周期脈沖干擾后，就可在原信號(hào)中去除之。對(duì)去除周期脈沖干擾后的4組信號(hào)進(jìn)行相加平均，可去除些隨機(jī)脈沖干擾。對(duì)輻值較大的隨機(jī)干擾，可根據(jù)個(gè)工頻周期內(nèi)出現(xiàn)2.3白噪聲干擾的抑制與局部放電信號(hào)混雜在起的白噪聲是均值為，的平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)，屬于寬帶干擾信號(hào)，用頻域方法很難去除。各種資料文獻(xiàn)認(rèn)為基于，1的濾波方法不如基于小波的濾波方法。由于局部放電信號(hào)是奇異信號(hào)，利用小波變換的局部化性質(zhì)，對(duì)剔除了周期性千擾后的信號(hào)進(jìn)行多尺度小波分析。

　　由于局部放電的模極大值隨尺度的增大而增加，具有正的。3吐心指數(shù)，而噪聲的模極大值隨尺度小波變換下具有不同的變化趨勢(shì)，因此，利用小波分析能有效地從白噪聲中提取局部放電脈沖信號(hào)。

　　需要指出的是，用小波去噪法得到的信號(hào)和原信號(hào)之間的比較大誤差與原信號(hào)的信噪比的平方成正比關(guān)系，當(dāng)此信噪比太小時(shí)，小波去噪法因誤差太大而無(wú)法使用，而且當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)中周期正弦干擾較嚴(yán)重時(shí)，局部放電信號(hào)有可能被當(dāng)成白噪聲給去掉。所以，去白噪聲干擾置于去除周期正弦干擾之后。

　　3局部放電信號(hào)去干擾的分層式綜合模型上述各種方法能很好地抑制某種干擾，但無(wú)法獨(dú)立地去除所有干擾。因此，本文將上述各方法有機(jī)地結(jié)合在起，以達(dá)到有效去除各種干擾的目分層式綜合處理模型該模型分為4層，其中3層主要針對(duì)局部放電信號(hào)在線監(jiān)測(cè)中存在的3類干擾。模型的每層分別完成個(gè)確定的任務(wù)，為了使下層處理效果更佳，在每層去除干擾后的信號(hào)失真盡可能小。由于局部放電信號(hào)般發(fā)生在工頻周期的第1象限和第3象限，因此模型中加入局部放電相角關(guān)系識(shí)別層。本模型所采取的層次頌序安排主要是考慮在變壓器局部放電在線監(jiān)，中，周期性干擾比較嚴(yán)重，而且若不消除此種干擾，直接運(yùn)用小波消噪有可能會(huì)把局部放電信號(hào)當(dāng)做白噪聲給濾除掉4實(shí)例分析運(yùn)用上述分層抑制干擾技術(shù)，本文對(duì)實(shí)驗(yàn)室采集到的數(shù)十組數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理，得到了較好的效果。大部分干擾都被去除掉了，局部放電信號(hào)可被完好地保存下來(lái)。，信號(hào)分層式綜合處理系統(tǒng)應(yīng)用的結(jié)果初步明這種積木式分層綜合處理技術(shù)結(jié)構(gòu)靈活，各層功能明確，層間聯(lián)系緊密。

　　5結(jié)論針對(duì)變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)中各種干擾的特點(diǎn)，本文提出了分層式綜合處理模型，該模型可有效地去除周期性窄帶干擾周期脈沖干擾和白噪聲干擾，并且可很好地保持原有的局部放電波形，有較的實(shí)用價(jià)值。

　　雷。電力設(shè)備診斷手班北京，中國(guó)電力出版社，1999.

　　王哲，察惟錚，陳學(xué)允，等。值曲線法在，0在線監(jiān)費(fèi)中的應(yīng)孫才新，羅兵，雇樂(lè)現(xiàn)，等。自適應(yīng)數(shù)宇，在部放電在線監(jiān)信號(hào)處理中應(yīng)用的研究，1.變壓，1卯7，3479王祁，鐘生，孟凡振。用小波變換提取離壓變壓晷局部放電脈沖的研究0.電工技術(shù)學(xué)報(bào)，1997，124，2933.