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发电机局部放电在线监测中的抗干扰技术

蒋雄伟-/贾志东-/谢恒堃-/吴广宁"
&-1西安交通大学/陕西西安*-##.’2"1西南交通大学/四川成都+-##)-,

摘要!大型发电机局部放电在线监测的关键技术之一是如何掏现场的各种电磁干
扰0本文对现场干扰的特性进行了分析/并提出了相应的抑制方法0最后介绍了已成
功用于发电机局部放电在线监测仪中的抗干扰系统0对现场实测数据的处理结果表
明这些方法是有效的0
关键词!大型发电机2局部放电2在线监测2抗干扰技术
中图分类号!34)--文献标识码!5文章编号!-##)$)#*+&"##-,#-$##%($#.

频率范围为以上无线电广
引言)#9%##:;<2&",
播/频率在%##:;<0在进行局部放电在线监
对大型发电机进行局部放电在线监测能测的过程中/这类干扰的存在/淹没了小的主
及早发现发电机定子绕组绝缘发生劣化的征放电脉冲/从而大大降低了检测的灵敏度0
兆/防止重大绝缘事故的发生/避免意外停机脉冲型干扰是一种更严重=更难抑制的
造成的巨大损失/也为实现状态维修提供科干扰/因为它们和发电机定子绕组内的局部
学可靠的依据/减少不必要的维护费用/具有放电信号具有相似的特性/例如频率分量/交
巨大的经济效益0但现场存在的大量电磁干流相位/重复率等等0脉冲型干扰主要来源
扰大大降低了监测的灵敏度和准确性/所以于!&-,外部干扰/例如电力系统中其他高压
如何有效地抑制这些干扰是大型发电机局部设备=附件的局部放电/电力电子元件=控制
放电在线监测必须要解决的一个关键技术问设备动作引起的干扰脉冲2&",内部干扰/例
题0如发电机励磁系统的干扰脉冲/以及汽轮发
电机轮子轴接地刷出现的电弧0
6现场电磁干扰的分析
针对这些干扰的不同特性/采用了相应
现场存在的各种电磁干扰/按其波形特的干扰抑制措施/阐述如下0
征主要可以分为两大类!连续周期性干扰和
>连续周期性干扰的抑制
脉冲型干扰7-80
连续周期性干扰主要来源于!&-,电力系上述连续周期性干扰具有较窄的频域分
统中普遍存在的载波通讯和高频保护信号/布/而局部放电信号具有丰富的频率分量/所

收稿日期!"###$#"$"%
基金项目!国家自然科学基金重点项目资助&%’()*"+#,
作者简介!蒋雄伟&-’*.$,/男/江苏籍/博士生/主攻电力设备在线监测与故障诊断0
?%(?@电工电能新技术A
以采用频域滤波法既可有效的抑制这类干-./0,滤波器和无限冲激响应-//0,滤波器"
扰!又能保证测得局部放电信号的大部分频./0滤波器总是稳定的!而且具有线性相位
率分量"滤波法可分为模拟滤波法和数字滤特性!这对局部放电信号是非常重要的!因为
波法"局部放电脉冲相对于1234工频周期的相位
#$%模拟滤波器技术&%’是识别放电类型的重要依据"而具有线性相
如果能确切知道窄带周期性的中心频率位且稳定的//0滤波器是不可物理实现的"
和频带!模拟滤波器可有效的抑制这些干扰"因此!在局部放电信号处理中!通常采用./0
为了能针对现场电磁干扰信号的频带范围灵滤波器"
活地改变带阻滤波器的阻带!设计了组合式),自适应滤波法
滤波器"该组合式滤波器由一系列低通滤波自适应滤波器由可编程滤波器和自适应
器和高通滤波器构成!如图(所示"通过程序算法组成!如图)所示"滤波器可采用有限脉
控制选择组合开关(和组合开关)!即可形成冲响应-./0,滤波器结构!自适应算法可采
不同阻带的带阻滤波器以满足不同现场的抗用最小均方误差-567,和递推最小二乘
干扰要求"-057,算法"但在实际应用中发现!采用
567算法时!关键系统如时延*收敛因子等
选择直接影响滤波器的收敛性能!滤波效果
不稳定"文&)’采用./0滤波器结构!057自
适应滤波算法来抑制局部放电在线监测中的
周期性干扰"057自适应滤波算法收敛稳
定!且不受初始参数选取的制约"

图(组合式滤波器框图
图)自适应滤波器原理框图
#$#数字滤波技术
小波变换滤波法&8’
数字化局部放电信号采集系统为数字滤8,
小波变换是一种新的时频分析方法!在
波技术提供了可能"运用数字信号处理技术
时域和频域同时具有良好的局部性特别适
来抑制周期性干扰和上述的模拟滤波器相!
合处理瞬态突变的局部放电信号"小波变换
比!具有可任意改变阻带的数目*中心频率和
滤波法基于这样一个事实+局部放电信号是
带宽的优点!但同时也存在速度较慢的缺点"
突变的非平稳信号!频带分布很宽!经过小波
数字滤波技术包括+普通数字滤波法*自
变换后!局部入电信号在大部分小波尺度上
适应滤波*小波变换滤波法"
具有较大的幅值"而连续周期性干扰是平稳
(,普通数字滤波法
信号其小波变换的幅值随着尺度的增加迅
普通数字滤波法分为有限冲激响应!
速趋于零"因此