电缆价格:电缆局部放电信号几种滤波方法的比较

　　局部放电测量不可避免地导致背景噪声干扰和电磁干扰，并且PD信号的有效滤波可以允许定位和PD分析。章首先分析了现场的干扰信号的特征，然后使用三种过滤方式的带通，陷波滤波器类型和滤波器小波用于过滤信号，并比较这三种方法的过滤效果过滤。
　　键词：局部放电信号，带通滤波，陷波滤波，小波滤波引言随着电压水平的不断提高，电力电缆局部放电问题越来越受到重视。过振荡波方法的局部放电检测电缆允许了解电缆的操作状态，并且可以执行的局部放电位置和根据所述数据的绝缘状况的评估，这是非常对于确保电力系统的正常运行很重要。而，振荡波方法是在现场进行的，并且各种干扰是不可避免的。方面，电缆的末端部分由于其暴露而经常暴露，另一方面，振荡波检测系统也可能受到干扰。何将局部放电信号与加扰信号分离是PD信号处理中的难点。波滤波，带通滤波和陷波滤波是最常用的滤波方法。

　　本文中，我们简要分析了这三种滤波方法，然后通过实验对信号进行滤波，以比较这三种方法的滤波效果。缆干扰信号的局部放电的局部放电信号的干扰可分为三大类：连续周期性干扰，脉冲等干扰和白噪声干扰[1]。种干扰的来源和特征是：窄带周期性干扰窄带周期性干扰是部分场放电测量中最常见的干扰类型。带周期性干扰是在窄频带中具有周期性时域频域频率分频分布的加扰信号。种类型的干扰主要涉及诸如广播，与运营商的通信和无线通信之类的信号。种周期性的窄带干扰通常通过电缆附件和屏蔽不良的环网柜等组件引入电缆。分干扰测量通常会引起脉冲干扰干扰，这种干扰源自测量系统，并由电子元件（如晶闸管和状态转换开关）产生。冲干扰具有时域不连续性和频域中的宽分布，但在低频部分具有集中的能量。前，脉冲型局部放电信号的识别主要通过时间延迟相位鉴别方法来执行。
　　景噪声背景噪声（白噪声）包括各种随机噪声，例如热噪声，光学噪声，测试设备产生的噪声等。种随机白噪声可以看作是零的平均值，方差是？啄（恒定）的大固定信号，是宽度干扰。景噪声的光谱范围存在于整个局部放电信号的光谱中。

　　1显示了使用OWTS系统测量的部分场放电信号。
　　图中可以看出，各种干扰和噪声严重影响了局部放电，这使得难以分析DP的定位和评估。波处理基于局部放电的频率特性，并且由振荡波检测方法检测的局部放电信号的频率在150K和1MHz之间。声信号广泛分布，并且每种类型的噪声根据其特性对应于不同的去噪方法。前，传统的噪声滤波器或小波去噪方法可以采用周期性窄带干扰去噪。
　　波滤波适用于非平稳信号的分析，对局部放电信号滤波有积极作用。波滤波可用于周期性窄带干扰信号，特别是对于频率信号。
　　通滤波是一种降低频率噪声的传统方法，其原理是去除带宽中的频域分量并将频率分量保持在带宽内。通滤波可有效消除背景干扰。章将使用三种滤波方法对信号进行滤波，以检查和比较三种方法的滤波效果。通带滤波此滤波器专为图1的局部放电信号而设计。波器使用Matlab FDAtool。
　　函数选择为Hanning.Selon窗口中的局部放电信号的频谱特性，该带通滤波器的光谱范围从100千赫选择至5MHz。FDATool工具辅助过滤器的设计。设计的FIR滤波器在下面的图2示出和经滤波的局部放电信号在图3中图3的谱图的比较示出和图1示出了所设计的FIR滤波器去除具有频率中的噪声信号5米或以上的局部放电信号，但在时域中局部放电图案使得可以知道在时域中是波形的改善情况并不明显。
　　于在150千赫至1 MHz的频率范围内都是有用的局部放电和不必要的噪声信号，带通滤波器不能在由于该频带进行噪声降低处理它自身的局限性。此，仿真结果表明带通滤波器有其自身的特性，即去噪可以去除部分噪声信号。而，对于位于局部放电的有用频带中的噪声信号，带通滤波器不能执行去噪处理。以通过一般方法频带滤波和周期性干扰在相同频带，以除去作为本地填埋，具有几MHz频带特别射频干扰信号。家已经表明，与其他方法相比，陷波滤波方法可以有效地抑制周期性干扰并最小化PD信号的失真。考文献[2]介绍了用于级联IIR陷波滤波器以抑制周期性干扰的简明设计原理和方法。了研究陷波滤波器对周期性干扰信号的降噪效果，进行了相应的仿真实验。设计陷波滤波器之前，矿用电缆需要确定周期性干扰信号。本文档中，使用频率为300 kHz的正弦信号将周期性噪声加扰信号混合到局部放电信号中。数设计的崩解类型，其中5 MHz。这篇文章中， 5.a用于模拟四个局部放电信号，即具有不同指数衰减率的四个脉冲信号。5.b显示了获得的窄带混合干扰时间谱，信噪比为-3db。过IIR带阻滤波器的设计原理和设计方法获得频率分布，如图2所示的陷波滤波器。过使用设计的陷阱进行去噪来获得图5.c的局部放电信号。图5.c中可以清楚地识别出局部放电信号。然信号有一些毛刺，但这不会影响局部放电信号的识别。噪后的信号SNR为13db，其使用已知。

　　波设计滤波器，周期性噪声信号被大大抑制。波滤波小波具有良好的时频特性，可以克服传统非平稳信号处理方法的局限性。
　　波滤波的本质是正确处理不同分解尺度下的小波系数，以抑制去噪。于振荡波检测系统，由于测量电路的不同，测得的波形不同，由RC型测量电路测量的PD信号呈指数衰减，PD信号由RLC型测量电路是振荡衰减的。数衰减信号的最优小波基是db2小波，摆动衰减类型的最优小波基是db8小波。文设计了两种典型的局部放电脉冲波形，指数衰减图和振荡衰减型，然后噪声与局部放电信号混合。声包括周期性干扰窄带和白高斯噪声。带干扰信号设置类似于上述陷波滤波器设置，频率为300kHz，幅度为1.3，高斯白噪声为-1db。过模拟获得图6和7的模拟结果。图6中，混合的周期性干扰窄带和高斯白噪声后的信号的信噪比-7分贝，去噪小波后的噪声信号的SNR增加至6分贝，并从图中所示的频谱图中已知窄带干扰和白高斯噪声。被删除了很多。图7中，一旦噪声混合，信号的信噪比变为-2dB，并且在小波去噪之后信噪比SNR提高到6dB。此，可以知道小波降噪方法可以通过合理的参数选择有效地消除在局部放电信号中混合的周期性窄带干扰和白噪声。论本章描述基于摆动对应去噪波和方法，所述的方法的局部放电信号的干扰特性通过在详细分析局部放电信号的干扰特性和信号处理的三种方法局部放电。模拟的结果，进行了分析和研究，其结论是带通滤波简单，能保持局部放电信号的实际部件的各种滤波方法，但不能有效地减轻局部放电频带内的噪声信号;窄带中周期性噪声干扰的减少具有更有效的效果。难在于确定噪声的频率。波滤波在非平稳信号处理中具有独特的优势，适用于抑制局部放电背景噪声和周期性窄带噪声。考文献[1]杨永明，孙才新，高大全等。接陷波法抑制局部放电监测系统中的周期性干扰[J]。2]杨永明，孙才新，严新平等。究带阻IIR滤波器级联在在线监测局部放电[J]。国的.Transactions电工技术学会，2000，5的抑制周期性干扰：75-77 + 68。
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