旋轉(zhuǎn)電機(jī)繞組絕緣噪聲抑制方法

1、GB/T 20833.1 XXXX/IEC 60034-27-1:2017F F附錄F（資料性附錄）噪聲抑制方法F.1頻率限制范圍對(duì)于局部放電脈沖而言，外界干擾（干擾噪聲）的頻譜不是連續(xù)頻譜（圖1）。為了減少這些干擾對(duì)測量回路的影響， 可使用帶寬 9 kHz 30 kHz 的窄帶系統(tǒng) （附錄 D ）。當(dāng)改變最大干擾之間的中心頻率時(shí)，會(huì)顯著減少干擾的影響。測量裝置應(yīng)與試驗(yàn)回路相匹配。F.2相位窗遮蔽法相位穩(wěn)定的干擾可以通過衰減進(jìn)行消除（圖 F.1 和圖 F.2）。這可通過預(yù)制相位窗內(nèi)的測量通道電子失效來實(shí)現(xiàn)。使用者應(yīng)意識(shí)到由于來自試品的干擾和局部放電都被遮蔽了，數(shù)據(jù)不可避免地會(huì)丟失。圖 F.1無

2、相位窗遮蔽圖 F.2有相位窗遮蔽36GB/T 20833.1 XXXX/IEC 60034-27-1:2017F.3噪聲信號(hào)觸發(fā)遮蔽局部放電測量裝置需至少配備兩個(gè)輸入通道：除了測量通道外，采用作為選通通道的第二個(gè)測量通道是必要的。如果第二個(gè)通道接收到信號(hào)，測量通道將在該時(shí)間間隔內(nèi)會(huì)關(guān)閉。因此， 選通通道的局部放電傳感器完全接受干擾源。F.4通過測量傳播時(shí)間來檢測噪聲信號(hào)局部放電脈沖以波的形式通過試品和電纜，因此，脈沖到達(dá)試品和電纜內(nèi)不同位置的時(shí)間不同。在不同位置安裝兩個(gè)局部放電耦合器， 可確定脈沖的方向。 與外部干擾信號(hào)一樣， 外部局部放電信號(hào)可與試品局部放電信號(hào)區(qū)分開。如果外部干擾信號(hào)與試品

3、交叉耦合，就可能將它們作為試品局部放電處理。F.5雙通道信號(hào)差分法因?yàn)橥獠啃盘?hào)和絕緣局部放電通過試品局部放電耦合裝置傳播，因此在試品和局部放電耦合裝置上都能過測量到它們。說明：CS試樣電容；CC耦合電容；Zm1， Zm2耦合裝置（測量阻抗）；i PD(t) 試品局部放電產(chǎn)生的局部放電電流；i PDextC (t) 外部局部放電在耦合單元內(nèi)產(chǎn)生的局部放電電流；i PDextS (t) 外部局部放電在試樣內(nèi)產(chǎn)生的局部放電電流。圖 F.3 通過測量裝置的脈沖電流顯然，對(duì)于外界信號(hào)源，通過兩個(gè)測量阻抗的電壓降具有相同的極性；對(duì)于試品的局部放電，通過37GB/T 20833.1 XXXX/IEC 600

4、34-27-1:2017兩個(gè)測量阻抗的電壓降具有相反的極性（見圖F.3）。有兩種可選的方法將測量裝置連接至低壓耦合裝置（測量阻抗）：第一種方法是用雙通道的測量裝置，每個(gè)通道對(duì)應(yīng)一個(gè)耦合裝置，單獨(dú)測量電壓降。然后用極性信號(hào)削弱外部信號(hào)；第二種方法是在測量阻抗的上部相連之間連接測量裝置。假定測量阻抗相同并且通過兩個(gè)回路設(shè)有相位偏移，則對(duì)外部信號(hào)或者干擾而言，測量到的電壓差接近0；對(duì)來自試品的局部放電而言，電壓差為2 倍。F.6用數(shù)字濾波器抑制恒波（CW）恒定波信號(hào)是窄帶正弦噪聲信號(hào)，例如可由無線電臺(tái)的載波頻率引起。抑制恒波信號(hào)的有效方法是采用高階數(shù)字濾波器，它能對(duì)不同頻段的恒波噪聲進(jìn)行削弱。這些濾

5、波器是依靠數(shù)字局部放電測量裝置中的信號(hào)處理算法得以實(shí)現(xiàn)。與窄帶局部放電測量系統(tǒng)的頻帶限制（見F.1）相比，數(shù)字濾波器的優(yōu)點(diǎn)是能夠從繞組中檢測到更多的局部放電能量信號(hào)成分，因此信噪比更高。此外，脈沖的極性信息也將保留下來。為了消除干擾信號(hào)，應(yīng)知道干擾信號(hào)的頻率。因此，該方法需頻域內(nèi)檢測信號(hào)的分析，通過分析頻域內(nèi)環(huán)境噪聲來確定濾波系數(shù)，以檢測和對(duì)加權(quán)噪聲頻率范圍作進(jìn)一步衰減。因此，數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì)取決于局部放電試驗(yàn)的特定環(huán)境。在實(shí)際的局部放電測量期間，檢測到的信號(hào)按照典型的濾波器特性進(jìn)行處理。F.7用信號(hào)處理方法抑制噪聲電廠內(nèi)的脈沖噪聲來源有幾種， 例如電暈放電 （試品外的局部放電）、 勵(lì)磁機(jī)

6、中的電力電子設(shè)備發(fā)出的脈沖。通過對(duì)脈沖波形的數(shù)字化分析可實(shí)現(xiàn)對(duì)噪聲脈沖的抑制。實(shí)際上，由于脈沖源和探測器輸入之間的傳輸阻抗及噪聲源的性質(zhì)，局部放電和噪聲脈沖的波形和頻譜通常不同。例如，勵(lì)磁機(jī)產(chǎn)生的脈沖通常比絕緣結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的局部放電脈沖具有更低的頻率分量。抑制噪聲方法需捕獲每個(gè)局部放電脈沖波形的合適的硬件（比如， 提供足夠的帶寬、采樣率和捕獲內(nèi)存，能夠獲得基于觸發(fā)條件的脈沖和短的停頓時(shí)間）以及合適的軟件工具。為了減少連續(xù)噪聲疊加影響，采用合適的濾波器繪制出檢測器的頻率響應(yīng)曲線。根據(jù)一些特征參數(shù)（例如帶寬、脈沖形狀、衰減特性等），將每個(gè)記錄的脈沖加以分類，可區(qū)分試品中的局部放電和噪聲脈沖，也能確定

7、每個(gè)單獨(dú)脈沖的類型或局部放電源。這樣的分類也可有效地用于單獨(dú)分析每個(gè)檢測到的局部放電源，例如用于趨勢分析和評(píng)價(jià)。區(qū)分局部放電脈沖和噪聲脈沖的一般程序如下：記錄足夠數(shù)量的脈沖；從每個(gè)記錄的脈沖中，提取一些能夠區(qū)分局部放電和噪聲脈沖間差異的特征；將具有類似特征的脈沖分組歸類；對(duì)每組脈沖相位可辨識(shí)的局部放電模式進(jìn)行評(píng)價(jià)；去除那些會(huì)引起相位可辨識(shí)的局部放電脈沖與噪聲相混淆的脈沖。對(duì)這個(gè)程序可以自動(dòng)進(jìn)行或者基于操作人員的經(jīng)驗(yàn)。在圖 F.4 和圖 F.5 中，給出了依據(jù)等價(jià)時(shí)間長度T和帶寬 W進(jìn)行脈沖分類的兩個(gè)例子。這些參數(shù)定義可參考電信理論的標(biāo)準(zhǔn)教科書。38GB/T 20833.1 XXXX/IEC 60034-27-1:2017a）完整的捕獲模式b ）記錄脈沖的時(shí)間/ 頻率圖c）子模式1，紅色云團(tuán)：內(nèi)部放電d）子模式2，白色云團(tuán)：均勻分布的噪聲圖 F.4噪聲抑制的示例a）完整的捕獲模式b ）脈沖記錄的時(shí)間/ 頻率圖c）子模式 1，白色云團(tuán)：內(nèi)部孔隙放電d）子模式 2，紅色云團(tuán)