CN104459498A

CN104459498A - 一种交流特高压变压器局部放电试验干扰抑制方法

Info

Publication number: CN104459498A
Application number: CN201410829289.8A
Authority: CN
Inventors: 魏本刚; 傅晨钊; 李红雷
Original assignee: State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd; East China Power Test and Research Institute Co Ltd
Current assignee: State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd; East China Power Test and Research Institute Co Ltd
Priority date: 2014-12-22
Filing date: 2014-12-22
Publication date: 2015-03-25

Abstract

本发明涉及一种交流特高压变压器局部放电试验干扰抑制方法，包括以下步骤：1)通过耦合电容器拾取交流特高压变压器现场局部放电试验中的空间电磁干扰脉冲信号；2)获取空间电磁干扰脉冲信号的特征参数；3)根据获取的特征参数与局部放电试验中获得的局部放电信号进行时频差分处理；4)对差分后获得的波形进行时频反变换，获得最终的局部放电时域波形图。与现有技术相比，本发明具有抗干扰效果好、易实现等优点。

Description

一种交流特高压变压器局部放电试验干扰抑制方法

技术领域

本发明涉及局部放电检测技术和电气设备试验领域，尤其是涉及一种交流特高压变压器局部放电试验干扰抑制方法。

背景技术

交流特高压变压器现场局部放电试验中干扰信号可通过多种途径进入测试系统，一般干扰信号主要来自试验电源杂波、测量仪器供电电源杂波、高压试验回路接线不良、测量系统接线不良、接地回路干扰、周边设备放电干扰及空间电磁环境干扰。其中，但对于空间电磁干扰信号，可能由于试验场地附近火花放电，也可能由于临近高压设备电晕所产生的电磁信号产生，都可以通过被试设备或测量系统的耦合效应及测量系统匹配阻抗的信号放大能力，引入测量系统中，对测量产生影响，因此对于此类干扰信号应采用特定的方法进行抑制。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种抗干扰效果好、易实现的交流特高压变压器局部放电试验干扰抑制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种交流特高压变压器局部放电试验干扰抑制方法，包括以下步骤：

1)通过耦合电容器拾取交流特高压变压器现场局部放电试验中的空间电磁干扰脉冲信号；

2)获取空间电磁干扰脉冲信号的特征参数；

3)根据获取的特征参数与局部放电试验中获得的局部放电信号进行时频差分处理；

4)对差分后获得的波形进行时频反变换，获得最终的局部放电时域波形图。

所述步骤2)中，特征参数包括2D特征参数平面和/或3D特征参数空间。

所述步骤2)具体包括：

201)获取空间电磁干扰脉冲信号，包括时域波形信号和对应的频域波形信号；

202)计算时域波形信号的时间均值和频域波形信号的频率均值：

\begin{matrix} T_{0}^{j} = Σ_{i = 0}^{n - 1} t_{i} \cdot p_{j}^{2} (t_{i}) / Σ_{i = 0}^{n - 1} p_{j}^{2} (t_{i}) \\ F_{0}^{j} = Σ_{i = 0}^{n / 2 - 1} f_{i} \cdot p_{j}^{2} (f_{i}) / Σ_{i = 0}^{n / 2 - 1} p_{j}^{2} (f_{i}) \end{matrix}

式中，j表示第j个脉冲波，表示第j个脉冲波的时间均值，n表示第j个脉冲波由n个点组成，i表示脉冲波中的第i个点，t_i表示第i个点的时间参数，p_j(t_i)表示第i个点处的时域波形值，表示第j个脉冲波的时间均值，f_i表示第i个点的频率参数，p_j(t_i)表示第i个点处的频谱幅值；

203)计算时域波形信号和频域波形信号的散布，即等效时宽和等效频宽：

\begin{matrix} {(T_{j})}^{2} = Σ_{i = 0}^{n - 1} (t_{i} - T_{0}^{j}) \cdot p_{j}^{2} (t_{i}) / Σ_{i = 0}^{n - 1} p_{j}^{2} (t_{i}) \\ {(F_{j})}^{2} = Σ_{i = 0}^{n / 2 - 1} (f_{i} - F_{0}^{j}) \cdot p_{j}^{2} (f_{i}) / Σ_{i = 0}^{n / 2 - 1} p_{j}^{2} (f_{i}) \end{matrix}

式中，T_j、F_j分别表示第j个脉冲波的等效时宽和等效频宽；

204)对脉冲群内的所有脉冲波通过步骤202)和203)进行特征提取后，获得脉冲群在2D等效时频面内的特征向量分布图(T_j,F_j)，j＝1,2,...,N。

所述步骤2)中还包括：

205)对脉冲群内的所有脉冲波通过步骤202)和203)进行特征提取后，获得脉冲群在2D等效时频面内的特征向量分布图(T_j,F_j,TF_j)，j＝1,2,...,N，TF_j＝T_j×F_j。

所述步骤3)具体为：

301)局部放电试验中获得的局部放电信号进行傅里叶变换，获取其频域特征；

302)比较步骤301)获得的频域特征与步骤2)获得的干扰脉冲信号的特征参数，对局部放电信号与具有相同频域特征的干扰脉冲信号进行时频差分处理。

与现有技术相比，本发明采用耦合电容器拾取交流特高压变压器现场局部放电试验中的空间电磁干扰脉冲信号，并采用时域差分处理对信号进行处理，能够在交流特高压变压器局部放电试验过程中抑制空间电磁干扰，抗干扰效果好，方法易实现。

附图说明

图1为本发明的原理示意图；

图2为本发明特征提取流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本发明实施例提供一种交流特高压变压器局部放电试验干扰抑制方法，包括以下步骤：

1)通过耦合电容器拾取交流特高压变压器现场局部放电试验中的空间电磁干扰脉冲信号，如图1所示。通过耦合电容器2拾取待试交流特高压变压器1临近的500kV变电设备4的表面电晕，产生高频脉冲电流，通过信号采集器3采集。图中箭头表示空间电磁信号传播途径。

2)获取空间电磁干扰脉冲信号的特征参数，如图2所示，将干扰脉冲时、频域波形通过非线性变换函数F进行参数计算，形成2D特征参数平面或3D特征参数空间，作为反映干扰脉冲的特征量，具体为：

201)获取空间电磁干扰脉冲信号，包括时域波形信号和对应的频域波形信号，频域波形信号由时域波形信号经傅里叶变换FFT获得；

\begin{matrix} T_{0}^{j} = Σ_{i = 0}^{n - 1} t_{i} \cdot p_{j}^{2} (t_{i}) / Σ_{i = 0}^{n - 1} p_{j}^{2} (t_{i}) \\ F_{0}^{j} = Σ_{i = 0}^{n / 2 - 1} f_{i} \cdot p_{j}^{2} (f_{i}) / Σ_{i = 0}^{n / 2 - 1} p_{j}^{2} (f_{i}) \end{matrix}

\begin{matrix} {(T_{j})}^{2} = Σ_{i = 0}^{n - 1} (t_{i} - T_{0}^{j}) \cdot p_{j}^{2} (t_{i}) / Σ_{i = 0}^{n - 1} p_{j}^{2} (t_{i}) \\ {(F_{j})}^{2} = Σ_{i = 0}^{n / 2 - 1} (f_{i} - F_{0}^{j}) \cdot p_{j}^{2} (f_{i}) / Σ_{i = 0}^{n / 2 - 1} p_{j}^{2} (f_{i}) \end{matrix}

式中，T_j、F_j分别表示第j个脉冲波的等效时宽和等效频宽；

204)对脉冲群内的所有脉冲波通过步骤202)和203)进行特征提取后，获得脉冲群在2D等效时频面内的特征向量分布图(T_j,F_j)，j＝1,2,...,N；

同时，也可通过上述步骤获得脉冲群在2D等效时频面内的特征向量分布图(T_j,F_j,TF_j)，j＝1,2,...,N，TF_j＝T_j×F_j。

图2中，F1、F2、F3为三个非线性变换函数，a1、a2、a3为得到的三个特征参数。

3)根据获取的特征参数与局部放电试验中获得的局部放电信号进行时频差分处理，具体为：

Claims

1.一种交流特高压变压器局部放电试验干扰抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2)获取空间电磁干扰脉冲信号的特征参数；

2.根据权利要求1所述的一种交流特高压变压器局部放电试验干扰抑制方法，其特征在于，所述步骤2)中，特征参数包括2D特征参数平面和/或3D特征参数空间。

3.根据权利要求1所述的一种交流特高压变压器局部放电试验干扰抑制方法，其特征在于，所述步骤2)具体包括：

T_{0}^{j} = Σ_{i = 0}^{n - 1} t_{i} \cdot p_{j}^{2} (t_{i}) / Σ_{i = 0}^{n - 1} p_{j}^{2} (t_{i})

F_{0}^{j} = Σ_{i = 0}^{n / 2 - 1} f_{i} \cdot p_{j}^{2} (f_{i}) / Σ_{i = 0}^{n / 2 - 1} p_{j}^{2} (f_{i})

{(T_{j})}^{2} = Σ_{i = 0}^{n - 1} (t_{i} - T_{0}^{j}) \cdot p_{j}^{2} (t_{i}) / Σ_{i = 0}^{n - 1} p_{j}^{2} (t_{i})

{(F_{j})}^{2} = Σ_{i = 0}^{n / 2 - 1} (f_{i} - F_{0}^{j}) \cdot p_{j}^{2} (f_{i}) / Σ_{i = 0}^{n / 2 - 1} p_{j}^{2} (f_{i})

式中，T_j、F_j分别表示第j个脉冲波的等效时宽和等效频宽；

4.根据权利要求3所述的一种交流特高压变压器局部放电试验干扰抑制方法，其特征在于，所述步骤2)中还包括：

5.根据权利要求1所述的一种交流特高压变压器局部放电试验干扰抑制方法，其特征在于，所述步骤3)具体为：