關(guān)于變電站局放檢測中的電磁干擾統(tǒng)計(jì)特性的探討

摘 要：在變電站的局部檢測工程中，各類電磁干擾信號會讓變電站的在線檢測系統(tǒng)誤報或者錯報，故而在局部檢測中，要降低這類信號的干擾?；趯ΤＳ秒姶鸥蓴_檢測方式方法的研究，本文對不同種類的干擾信號進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，并通過對統(tǒng)計(jì)結(jié)果的探究說明不同種類信號對變電站局部檢測產(chǎn)生的影響程度。

關(guān)鍵詞：變電站；局部檢測；電磁干擾

通過研究發(fā)現(xiàn)，變電站局部檢測中主要的電磁干擾為通訊信號與設(shè)備放電信號，對于這種電磁干擾而言，需要能夠檢測干擾信號的頻段與強(qiáng)度，以深入探究這些信號對變電站的具體干擾。在檢測過程中，本文采用高頻電流檢測方式與UHF檢測方式，這兩種方式能夠滿足對電磁干擾信號的檢測要求，從而深度探究電磁干擾的具體影響。

1 變電站局部檢測的電磁干擾統(tǒng)計(jì)特性研究方法與思路

1.1 整體檢測方案的確定

對于電磁干擾統(tǒng)計(jì)特性研究過程而言，整體檢測流程為變電站選取—測點(diǎn)選擇—信號各類特性分析—干擾源定位。對于變電站選擇過程而言，需要保證所選擇的變電站有很強(qiáng)的代表性，故而需要使選擇的變電站能夠涵蓋各類地理分布和電壓分布。本文選擇了鬧市區(qū)和偏遠(yuǎn)山區(qū)的變電站，同時變電站電壓為110kV、220kV和500kV。對于測點(diǎn)選擇，主要涉及以下方面：（1）變壓器區(qū)域。測點(diǎn)為側(cè)套管區(qū)、風(fēng)機(jī)以及母線。（2）GIS區(qū)域。GIS區(qū)域不但涉及自身的線纜設(shè)備，還包括周邊區(qū)域的各類電氣設(shè)施。（3）斷路器區(qū)域。斷路器區(qū)域的檢測主要為各類設(shè)備。（4）開關(guān)柜。開關(guān)柜具有一定的抗干擾能力，故而檢測中主要對開關(guān)柜的正反面進(jìn)行測試。（5）無功補(bǔ)償區(qū)域和直流屏。

1.2 現(xiàn)場接線

在接線過程中，需要按照相關(guān)儀器設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行接線。對于UHF檢測系統(tǒng)來說，檢測的頻帶為0.3～3GHz，并且在0.3～1.8GHz內(nèi)，等效高度不低于10mm。高頻檢測方法檢測頻帶0.3～100MHz，轉(zhuǎn)移阻抗大于7Ω，其中等效高度和轉(zhuǎn)移阻抗的計(jì)算公式為：

在該公式中，U（f）為電壓信號，E（f）為電場強(qiáng)度，I（f）為電流強(qiáng)度，這三種信號都經(jīng)過FFT變換。在實(shí)際檢測中，檢測傳感器最終要與示波器進(jìn)行連接，并且在線路連接過程中，要根據(jù)信號強(qiáng)度確定是否需要在檢測系統(tǒng)中接入信號放大器。[1]

1.3 干擾源定位

在電磁干擾信號的研究過程中，需要能夠通過傳感器尋找到電磁干擾信號的產(chǎn)生位置，對于干擾源定位方法，可以采用差異法大致確定，這種方法的原理為，將一個傳感器置于GIS設(shè)備內(nèi)部，另一個檢測傳感器置于GIS設(shè)備外部空間，這兩個傳感器最終都與示波器連接。當(dāng)設(shè)備內(nèi)部傳感器檢測的信號更強(qiáng)時，能夠確定干擾信號產(chǎn)生自設(shè)備內(nèi)部，反之則干擾信號產(chǎn)生自設(shè)備外部。當(dāng)發(fā)現(xiàn)信號產(chǎn)生自設(shè)備外部時，通過移動設(shè)備外部的檢測傳感器觀察信號到達(dá)時間的差異，同時結(jié)合被檢測系統(tǒng)的設(shè)備、線路分布情況，能夠較為精確地定位干擾源。[2]

2 變電站局部檢測的電磁干擾統(tǒng)計(jì)特性研究對象與結(jié)果

2.1 通訊干擾信號

通過對選取變電站中各類測點(diǎn)的實(shí)際測量發(fā)現(xiàn)，變電站的主要通信頻帶為0.8～1GHz和1.8～2GHz，通過對通訊信號頻帶的了解可以發(fā)現(xiàn)，變電站的通信頻帶與民用通訊設(shè)備的信號頻帶有一定的重疊性，所以可以初步得出結(jié)論，通訊信號會在一定程度上對變電站的運(yùn)行產(chǎn)生信號干擾。

在后續(xù)的檢測中，需要確定通信干擾信號的強(qiáng)度能夠影響變電站的運(yùn)行穩(wěn)定性，通過研究發(fā)現(xiàn)，影響通訊設(shè)備信號強(qiáng)度的因素與天氣、變電站運(yùn)行情況等因素?zé)o關(guān)，置于手機(jī)通信基站和變電站間的距離有關(guān)，通訊干擾信號的強(qiáng)度與兩者間距離呈現(xiàn)平方反比關(guān)系。通過對測量數(shù)據(jù)的對比與研究發(fā)現(xiàn)，通信干擾信號的強(qiáng)度能夠范圍為1.3～51.3mV，并且通常情況下，當(dāng)變電站測量點(diǎn)與通訊基站間距離小于800m時，信號強(qiáng)度高于50mV，這種強(qiáng)度會對變電站相關(guān)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性產(chǎn)生重大影響。另外對于室內(nèi)外測點(diǎn)，在同一距離下測點(diǎn)的信號強(qiáng)度也有較大不同，室外的信號強(qiáng)度要高于同距離下的室內(nèi)信號強(qiáng)度。由于通訊信號干擾具有窄頻帶性，故而可以使用窄帶濾波方式消除通信信號對變電站的干擾。

2.2 脈沖干擾信號

對檢測結(jié)果的研究發(fā)現(xiàn)，UHF干擾信號中有很多種類的干擾，這些干擾信號包括沿面放電干擾、電暈放電干擾、電氣器件干擾等5類，其中沿面放電干擾、電暈放電干擾和懸浮放電干擾的產(chǎn)生原因不同，并且這些干擾檢測到的特性和局部放電信號幾乎相同，另外在檢測過程中往往還會產(chǎn)生通信信號干擾，這些信號在檢測過程中會疊加，最終對UHF干擾信號的檢測造成極大干擾。對于整流脈沖信號，只有將檢測傳感器貼于柜門上才可被檢測，這種干擾信號產(chǎn)生于室內(nèi)，故而對于這種干擾信號而言，不會對檢測過程產(chǎn)生重大影響。

另外在脈沖干擾信號的檢測過程中，還應(yīng)用了高頻法進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的不同種類干擾信號持續(xù)時間、上升和下降沿、半波寬度等方面都有較大差異，以懸浮干擾信號為例，持續(xù)時間為56～200ns，上升沿和下降沿分為為10～59ns和30～175ns，半波寬度為12～37ns。對于這些干擾信號，需要采取合理措施進(jìn)行去除。

3 結(jié)論

綜上所述，在變電站局部檢測電磁信號干擾統(tǒng)計(jì)過程中，應(yīng)用UHF法和高頻法能夠?qū)Ω蓴_信號的強(qiáng)度、干擾源位置等方面進(jìn)行測量，并探究不同種類干擾源對變電站設(shè)備的具體影響，從而根據(jù)干擾信號的頻段、強(qiáng)度等參數(shù)采取措施降低干擾。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐志國，蔣佟佟，葉會生，謝耀恒，李欣，周衛(wèi)華.變電站局放檢測中的電磁干擾統(tǒng)計(jì)特性[J].高電壓技術(shù)，2017，43（09）：2998-3006.

[2]黃紅宇，王勇煥.GIS局部放電檢測技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].電氣時代，2017（09）：79-84.

作者簡介：李曉波（1990-），男，漢族，廣東揭陽人，碩士。