Các biện pháp chống nhiễu trong thử nghiệm phóng điện cục bộ

1. Nguồn nhiễu

Theo nghĩa rộng, nhiễu điện từ không chỉ bao gồm nhiễu xâm nhập vào hệ thống giám sát cùng với tín hiệu phóng điện cục bộ qua cảm biến dòng điện, mà còn bao gồm nhiễu ảnh hưởng trực tiếp đến bản thân hệ thống giám sát, chẳng hạn như nhiễu do nối đất, che chắn và xử lý mạch không đúng cách. Nhiễu điện từ tại hiện trường cụ thể chỉ loại đầu tiên, có thể được chia thành nhiễu tuần hoàn liên tục, nhiễu xung và nhiễu trắng. Nhiễu tuần hoàn bao gồm sóng hài bậc cao của hệ thống, thông tin sóng mang và thông tin vô tuyến. Nhiễu dạng xung được chia thành nhiễu xung tuần hoàn và nhiễu xung ngẫu nhiên. Nhiễu xung tuần hoàn chủ yếu do dòng điện xung tần số cao sinh ra từ hoạt động của các thiết bị điện tử công suất. Nhiễu xung ngẫu nhiên bao gồm phóng điện vầng quang trên đường dây cao áp, phóng điện cục bộ từ thiết bị điện khác, phóng điện do chuyển đổi đầu phân áp, phóng điện hồ quang từ hoạt động của động cơ và phóng điện điện thế nổi do tiếp xúc kém. Nhiễu trắng bao gồm nhiễu nhiệt của cuộn dây, nhiễu của lưới nối đất, đường dây nguồn và các loại nhiễu khác ghép vào đường tín hiệu bảo vệ rơle của máy biến áp.

Nhiễu điện từ thường xâm nhập điểm đo thông qua ghép trực tiếp trong không gian và dẫn truyền qua đường dây. Các điểm đo khác nhau có đường ghép nhiễu khác nhau và ảnh hưởng khác nhau đến phép đo; các điểm đo khác nhau cũng có loại và cường độ nhiễu khác nhau.

2. Các phương pháp khử nhiễu thường dùng
Việc khử nhiễu luôn được xem xét từ ba khía cạnh: nguồn nhiễu, đường truyền nhiễu và xử lý tín hiệu sau. Tìm ra nguồn nhiễu và loại bỏ trực tiếp hoặc cắt đứt đường truyền nhiễu tương ứng là phương pháp hiệu quả và triệt để nhất để giải quyết nhiễu, nhưng đòi hỏi phân tích chi tiết nguồn nhiễu và đường truyền, đồng thời thường không cho phép thay đổi chế độ vận hành máy biến áp ban đầu, vì vậy khả năng thực hiện ở hai khía cạnh này luôn bị hạn chế. Các kỹ thuật xử lý tín hiệu đa dạng được áp dụng để chống lại các loại nhiễu ghép vào hệ thống giám sát qua cảm biến dòng điện.
Thông thường, tín hiệu phóng điện cục bộ và tín hiệu nhiễu được phân biệt dựa trên các khía cạnh sau: pha tần số công nghiệp, phổ tần số, biên độ xung và phân bố biên độ, cực tính tín hiệu, tốc độ lặp lại và vị trí vật lý, v.v.

Có hai hướng tiếp cận khác nhau trong công nghệ chống nhiễu:

Một là dựa trên tín hiệu dải hẹp (thường từ 10kHz đến vài chục kHz). Nó thu nhận tín hiệu thông qua cảm biến dòng điện dải hẹp có dải tần phù hợp và mạch lọc thông dải, tránh các nhiễu tuần hoàn liên tục và cải thiện tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu của tín hiệu đo. Phương pháp này chỉ phù hợp với một trạm biến áp cụ thể và bất tiện khi sử dụng. Ngoài ra, do tín hiệu phóng điện cục bộ là xung dải rộng, phép đo dải hẹp sẽ làm méo dạng sóng tín hiệu, không có lợi cho xử lý số tiếp theo.

Một là phương pháp xử lý dựa trên tín hiệu dải rộng (điển hình là dải tần 10 đến 1000 kHz). Tín hiệu phát hiện chứa phần lớn năng lượng phóng điện cục bộ và nhiều nhiễu, nhưng tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu thấp. Các bước xử lý cho những nhiễu này thường là:
a. Khử nhiễu tuần hoàn liên tục;
b. Khử nhiễu xung tuần hoàn;
c. Khử nhiễu xung ngẫu nhiên. Với sự phát triển của công nghệ số và ứng dụng phương pháp nhận dạng mẫu trong phóng điện cục bộ, phương pháp xử lý này thường đạt kết quả tốt hơn. Trong xử lý hậu kỳ, nhiều phương pháp xử lý là thống nhất. Có thể tóm tắt thành phương pháp xử lý miền tần số và miền thời gian. Phương pháp miền tần số sử dụng đặc tính rời rạc của nhiễu tuần hoàn trong miền tần số để xử lý; trong khi phương pháp xử lý miền thời gian dựa trên đặc tính rời rạc của nhiễu xung trong miền thời gian.

Do tín hiệu xung phóng điện cục bộ là tín hiệu rất yếu, nhiễu điện từ tại hiện trường sẽ tạo ra sai số lớn trong kết quả đo, nên rất khó thực hiện phép đo chính xác. Để nâng cao độ chính xác đo lường, ngoài các biện pháp chống nhiễu đã nêu trên, cũng cần thực hiện các biện pháp sau trong quá trình đo:
Thiết bị sử dụng trong thử nghiệm nên cố gắng dùng thiết bị không phát sáng, đặc biệt là máy biến áp thử nghiệm và tụ điện ghép Ck.

Bộ lọc có tính năng tốt hơn, và cần đạt được cách ly tần số cao giữa nguồn điện và mạch đo.

Thời gian thử nghiệm nên được chọn càng nhiều càng tốt vào khoảng thời gian ít nhiễu, chẳng hạn như ban đêm.

Sự phối hợp thông số của mạch đo nên phù hợp, và tụ điện ghép nên càng nhỏ càng tốt so với tụ điện thử nghiệm Cx, để điện tích có thể chuyển đổi nhanh chóng giữa Cx và Ck trong quá trình phóng điện cục bộ.

Công ty TNHH Thiết bị Máy biến áp Kingrun

Thêm các thiết bị kiểm tra máy biến áp từ Kingrun