旋轉電機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 ）。當改變最大干擾之間的中心頻率時，會顯著減少干擾的影響。測量裝置應與試驗回路相匹配。F.2相位窗遮蔽法相位穩(wěn)定的干擾可以通過衰減進行消除（圖 F.1 和圖 F.2）。這可通過預制相位窗內的測量通道電子失效來實現(xiàn)。使用者應意識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噪聲信號觸發(fā)遮蔽局部放電測量裝置需至少配備兩個輸入通道：除了測量通道外，采用作為選通通道的第二個測量通道是必要的。如果第二個通道接收到信號，測量通道將在該時間間隔內會關閉。因此， 選通通道的局部放電傳感器完全接受干擾源。F.4通過測量傳播時間來檢測噪聲信號局部放電脈沖以波的形式通過試品和電纜，因此，脈沖到達試品和電纜內不同位置的時間不同。在不同位置安裝兩個局部放電耦合器， 可確定脈沖的方向。 與外部干擾信號一樣， 外部局部放電信號可與試品局部放電信號區(qū)分開。如果外部干擾信號與試品

3、交叉耦合，就可能將它們作為試品局部放電處理。F.5雙通道信號差分法因為外部信號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) 試品局部放電產生的局部放電電流；i PDextC (t) 外部局部放電在耦合單元內產生的局部放電電流；i PDextS (t) 外部局部放電在試樣內產生的局部放電電流。圖 F.3 通過測量裝置的脈沖電流顯然，對于外界信號源，通過兩個測量阻抗的電壓降具有相同的極性；對于試品的局部放電，通過37GB/T 20833.1 XXXX/IEC 600

4、34-27-1:2017兩個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，每個通道對應一個耦合裝置，單獨測量電壓降。然后用極性信號削弱外部信號；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回路設有相位偏移，則對外部信號或者干擾而言，測量到的電壓差接近0；對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）恒定波信號是窄帶正弦噪聲信號，例如可由無線電臺的載波頻率引起。抑制恒波信號的有效方法是采用高階數(shù)字濾波器，它能對不同頻段的恒波噪聲進行削弱。這些濾

5、波器是依靠數(shù)字局部放電測量裝置中的信號處理算法得以實現(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)點是能夠從繞組中檢測到更多的局部放電能量信號成分，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，應知道干擾信號的頻率。因此，該方法需頻域內檢測信號的分析，通過分析頻域內環(huán)境噪聲來確定濾波系數(shù)，以檢測和對加權噪聲頻率范圍作進一步衰減。因此，數(shù)字濾波器的優(yōu)化設計取決于局部放電試驗的特定環(huán)境。在實際的局部放電測量期間，檢測到的信號按照典型的濾波器特性進行處理。F.7用信號處理方法抑制噪聲電廠內的脈沖噪聲來源有幾種， 例如電暈放電 （試品外的局部放電）、 勵磁機

6、中的電力電子設備發(fā)出的脈沖。通過對脈沖波形的數(shù)字化分析可實現(xiàn)對噪聲脈沖的抑制。實際上，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，局部放電和噪聲脈沖的波形和頻譜通常不同。例如，勵磁機產生的脈沖通常比絕緣結構中產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、采樣率和捕獲內存，能夠獲得基于觸發(fā)條件的脈沖和短的停頓時間）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、每個單獨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分析每個檢測到的局部放電源，例如用于趨勢分析和評價。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；對每組脈沖相位可辨識的局部放電模式進行評價；去除那些會引起相位可辨識的局部放電脈沖與噪聲相混淆的脈沖。對這個程序可以自動進行或者基于操作人員的經驗。在圖 F.4 和圖 F.5 中，給出了依據(jù)等價時間長度T和帶寬 W進行脈沖分類的兩個例子。這些參數(shù)定義可參考電信理論的標準教科書。38GB/T 20833.1 XXXX/IEC 60034-27-1:2017a）完整的捕獲模式b ）記錄脈沖的時間/ 頻率圖c）子模式1，紅色云團：內部放電d）子模式2，白色云團：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 ）脈沖記錄的時間/ 頻率圖c）子模式 1，白色云團：內部孔隙放電d）子模式 2，紅色云團