CN102565645A - 一种发电机局部放电的抗干扰在线监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发电机局部放电的抗干扰在线监测方法，该方法在发电机的每一相母线上均安装近端传感器和远端传感器，将近端传感器的输出端及远端传感器的输出端分别通过电缆接入局部放电监测系统，发电机局部放电信号和/或干扰信号分别经过近端传感器和远端传感器进入局部放电监测系统，形成两路信号，通过局部放电监测系统计算得出该两路信号的时延Δt，通过局部放电监测系统根据所述两路信号的时延判定滤除干扰信号，得到发电机局部放电信号。本发明可有效地区分并滤除干扰信号，保留得到发电机局部放电信号。

Description

一种发电机局部放电的抗干扰在线监测方法

技术领域

本发明涉及一种发电机的监测技术，更具体地说，涉及一种发电机局部放电的抗干扰在线监测方法。

背景技术

在发电机局部放电在线监测的技术中，抗干扰是监测的关键。目前，对于周期性窄带干扰信号，大多采用硬件滤波电路结合软件的数字滤波技术进行抑制；对于白噪声，多采用基于数学算法(如小波分析)的设阈值方法进行去除；对于周期性脉冲形干扰，多采用软件开任意相位窗口的方法加以滤除。但是上述方法均难以抑制与发电机局部放电频域特征类似的随机脉冲型干扰，无法有效地提取发电机的局部放电信号。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发电机局部放电的抗干扰在线监测方法，可有效地区分并滤除干扰信号，保留得到发电机局部放电信号。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种发电机局部放电的抗干扰在线监测方法，包括以下步骤：

(1)在发电机的每一相母线上均安装近端传感器和远端传感器，其中，近端传感器的输入端接入靠近发电机的出线端，远端传感器的输入端接在与近端传感器距离为L的同相母线上；

(2)将近端传感器的输出端及远端传感器的输出端分别通过电缆接入局部放电监测系统，其中，用于连接近端传感器和局部放电监测系统的电缆长度为L₁，用于连接远端传感器和局部放电监测系统的电缆长度为L₂，并满足：

$\frac{L_1}{v_2}+\frac{L}{v_1}=\frac{L_2}{v_2}$

式中：v₁为脉冲信号在母线上的传播速度，v₂为脉冲信号在同轴电缆上的传播速度；

(3)发电机局部放电信号和/或干扰信号分别经过近端传感器和远端传感器进入局部放电监测系统，形成两路信号，通过局部放电监测系统计算得出该两路信号的时延Δt，并通过试验选定发电机局部放电信号的时延基准值Δt₀；

(4)当两路信号的时延Δt＞Δt₀时，则判定局部放电信号监测系统监测到的信号为发电机局部放电信号；当两路信号的时延Δt＜Δt₀时，则判定局部放电信号监测系统监测到的信号为干扰信号；

(5)通过局部放电监测系统根据所述两路信号的时延判定滤除干扰信号，得到发电机局部放电信号。

本发明所述近端传感器和远端传感器为相同规格的电容耦合传感器。

本发明所述的每条电缆均采用相同规格的BNC同轴电缆，并采用相同规格的BNC接头连接。

与现有技术相比，本发明技术具有以下优点：

通过判定进入局部放电监测系统的两路信号的时延，可准确、有效地提取出发电机局部放电信号，并滤除干扰信号。

附图说明

图1为本发明的连接示意图；

图2为本发明近、远端安装在三相母线上的连接示意图；

图3本发明接入方波源进行试验的连接示意图；

图4为本发明具有地线的干扰信号的连接示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步加以阐述。

如图1、图2所示的一种发电机局部放电的抗干扰在线监测方法，包括以下步骤：

(1)在发电机的每一相母线上均安装近端传感器C1和远端传感器C2，其中，近端传感器的输入端接入靠近发电机的出线端，远端传感器的输入端接在与近端传感器距离为L的同相母线上；近端传感器和远端传感器为相同规格的电容耦合传感器，用以减小测量误差，并且每个电容耦合传感器的输出端分别串联电阻R1、R2后接地。

(2)将近端传感器的输出端及远端传感器的输出端分别通过电缆接入局部放电监测系统，其中，用于连接近端传感器和局部放电监测系统的电缆长度为L₁，用于连接远端传感器和局部放电监测系统的电缆长度为L₂，并满足：

$\frac{L_1}{v_2}+\frac{L}{v_1}=\frac{L_2}{v_2}---\left(1\right)$

式(1)中：v₁为脉冲信号在母线上的传播速度，v₂为脉冲信号在同轴电缆上的传播速度；

本实施例中通过对同轴电缆的规格选择，使v₁≈v₂，约为2×10⁸m/s，则使L₁+L≈L₂，实测L＝15m，L₁＝36m，L₂＝50m；也可在近端传感器输出端接BNC同轴电缆、穿金属蛇皮管后，尽可能短引线，即令L₁的值尽可能小，再接至局部放电监测系统的一个监测通道，其中局部放电监测系统可采用数字滤波器，如此，可使L≈L₂，便于现场的安装实施，提高效率。

(3)发电机局部放电信号和/或干扰信号分别经过近端传感器和远端传感器进入局部放电监测系统，形成两路信号，其中，近、远端传感器可经各自电缆传输至前置端子箱放大后再进入局部放电监测系统；然后，通过局部放电监测系统计算得出该两路信号的时延Δt，并通过试验选定发电机局部放电信号的时延基准值Δt₀；

从发电机内部产生的局部放电信号脉冲通过母线传播，应先到达近端传感器，再经母线距离为15m的传播后到达远端传感器，近、远端传感器响应的两路信号输入局部放电监测系统采样鉴别，得出的两路信号的时延为60ns；而从发电机外部电网或其它设备产生的脉冲型干扰信号通过母线传播，先到达远端传感器，再经母线距离为15m的传播后到达近端传感器，由近、远端传感器响应的两路干扰信号输入至局部放电监测系统采样鉴别，经式(1)的计算，两路干扰信号的时延理论上应无限接近0，但因实际误差的存在及电缆长度的实际值L₁＝36m，L₂＝50m，所以得到两路干扰信号的时延为10ns。因此，可在10～60ns的范围内选定发电机局部放电信号的时延基准值。如图3所示可分别在发电机出线端和远端传感器的输入端注入上升沿方波脉冲，用于试验选定发电机局部放电信号的时延基准值Δt₀。

(4)当两路信号的时延Δt＞Δt₀时，则判定局部放电信号监测系统监测到的信号为发电机局部放电信号；当两路信号的时延Δt＜Δt₀时，则判定局部放电信号监测系统监测到的信号为干扰信号。

(5)通过局部放电监测系统根据所述两路信号的时延判定滤除干扰信号，得到发电机局部放电信号。

如图4所示，对于来自地线的干扰信号，由于两路测量到的地线干扰信号串入局部放电监测系统的信号极性是相反的，近端幅值稍大一些或即使两路幅值相近，也因极性相反而很容易滤除。

本发明的实施方式不限于此，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均应当理解为仍属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种发电机局部放电的抗干扰在线监测方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)在发电机的每一相母线上均安装近端传感器和远端传感器，其中，近端传感器的输入端接入靠近发电机的出线端，远端传感器的输入端接在与近端传感器距离为L的同相母线上；

(2)将近端传感器的输出端及远端传感器的输出端分别通过电缆接入局部放电监测系统，其中，用于连接近端传感器和局部放电监测系统的电缆长度为L₁，用于连接远端传感器和局部放电监测系统的电缆长度为L₂，并满足：

$\frac{L_1}{v_2}+\frac{L}{v_1}=\frac{L_2}{v_2}$

式中：v₁为脉冲信号在母线上的传播速度，v₂为脉冲信号在同轴电缆上的传播速度；

(3)发电机局部放电信号和/或干扰信号分别经过近端传感器和远端传感器进入局部放电监测系统，形成两路信号，通过局部放电监测系统计算得出该两路信号的时延Δt，并通过试验选定发电机局部放电信号的时延基准值Δt₀；

(4)当两路信号的时延Δt＞Δt₀时，则判定局部放电信号监测系统监测到的信号为发电机局部放电信号；当两路信号的时延Δt＜Δt₀时，则判定局部放电信号监测系统监测到的信号为干扰信号；

(5)通过局部放电监测系统根据所述两路信号的时延判定滤除干扰信号，得到发电机局部放电信号。

2.根据权利要求1所述的发电机局部放电的抗干扰在线监测方法，其特征在于：所述近端传感器和远端传感器为相同规格的电容耦合传感器。

3.根据权利要求2所述的发电机局部放电的抗干扰在线监测方法，其特征在于：所述的每个电容耦合传感器的输出端均串联电阻后接地。

4.根据权利要求1所述的发电机局部放电的抗干扰在线监测方法，其特征在于：所述的每条电缆均采用相同规格的BNC同轴电缆，并采用相同规格的BNC接头连接。

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