电缆局部放电信号的几种滤波方法比较

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高压电缆局部放电检测方法分析

高压电缆局部放电检测方法分析摘要：对高压电缆接头局部放电进行在线检测，能够及时发现绝缘的受损情况，是保障电力电缆可靠运行的重要手段，具有非常重要的意义。

本文对高压电缆接头局部放电检测方法进行分析。

关键字：高压电缆；局部；放电检测高压电缆由于长时间与空气、水分、土壤等发生接触，电缆绝缘层容易受到腐蚀，出现绝缘老化现象。

此时电缆的电容和电阻都已发生改变，在物理和化学效应下，出现局部放电现象。

在高压电缆运行维护过程中，对局部放电故障点进行排查和检测是一项重要工作，而且具有较高难度，如果选择方法不当，会消耗大量时间，容易导致故障升级。

因此，有必要对其具体检测方法进行研究，提高高压电缆局部放电检测效率和检测结果的准确性。

1高压电缆局部放电的基本原理局部放电是指当外加电压在电气设备中产生的场强足以使绝缘部分区域发生放电，但在放电区域内未形成固定放电通道的一种放电现象，高压电缆的绝缘劣化主要就是由于这个原因。

电缆的绝缘性能决定着其局部放电量，而电缆能否安全、无缺陷地运行一定程度上也正是由其局部放电量的变化决定的。

这种电气设备绝缘内部存在缺陷的局部放电现象放电能量虽然并不大，短时间内不会引起整个绝缘的击穿，但是在长期工作电压的作用下，局部放电会使绝缘缺陷变大，进而会使整个绝缘都发生击穿。

局部放电主要有表面放电、内部放电和尖端放电等。

电缆系统局部放电的基本原理大体相同：当电缆的绝缘本体、电缆接头存在一定缺陷时，有可能会发生局部放电现象，产生脉冲电流信号。

这种信号由于绝缘介质不同特性的原因，所表现的频率大小也各不相同，一般产生高频脉冲信号，其频率在300 kHz以上，会在电缆线路的回路中传播，可以沿高压电缆带电检测有效性评估系统研究着电缆的屏蔽层传播，这样就可以在电缆外层屏蔽的接地线上，通过高频电流互感器来耦合这类高频电流信号。

引起电缆局部放电的原因主要包括：微空穴或不同介质交界面接触不良而产生局部放电、径向不对称而产生局部放电、热效应产生脱层、接头处半导体均压层处理不良、处理半导体均压层时对绝缘产生损伤及外皮接地不良等。

电力电缆局部放电测量小波降噪技术

ｍｏｈｒｖｌｔｅｅｔｎｄｃｍｐｓｉｎｅｅｌｔｎａｄｔｒｓｏｄｒｈｔｓｌｃｏ，ｉｐｐｒｎｌ￣ｄＤｗｒ’ ｌｔｔｎｗｈｎｉｉａｐｉｔｅｗａｅｌｉ，ｅｏｏｉｏｌｖｌｅｅｉｎｈｅｈｌａｉｍｅｃｅｅｔｎｔｓａｅａａｙｅｅｓｃｏｔｓｃｏｔｉｉｈＳｉａｉｍｉｏｅｔｓｐｌｄｅ
ＬｄＳａｌ２１０，ｈｎ）ｔ，ｈａ０６２Ｃｉａｉ
Ａ：ｈｐｐｒｎｌｅｔｏ－ｔｍｅｓｅｅｔｎｄｎｉｎｔｈｉｅｆｅａｉｄｃａｅＰ）ｒｏｅｃｂｓｏｈｅａｅｔＴｉａｅａａｚｄｅｎｓｓｙｈｉａｒｍｎａｄｅｏｉｅｎｕｏｔｐｒａｉｈｒ（Ｄｆｐｗｒａｌｆｍｔｅｓｃ．ｅｕｓｇｃｑｈｔｌｓｇｏｅｒｒｐｓ
关键词：离散小波变换；电缆；局部放电；滤波器
Ｗａｅｅ－ａｅｎｉｉｇＴｃｎｑｅｆｒａｔＩｓｈｒｅＭｅｓｒｍｅｔｆｖｌｔｓｄＤｅｏｓｎｅｈｉｕｒａｃａｇａｕｅｎｂｏＰｉＤｉｏ
０引言
中压（ＭＶ）和高压（Ｖ）Ｈ电力电缆已越来越多地应用于电力系统。传输和安装过程易造成电缆本体及其附件的故障或者缺陷。安装后，电缆绝缘和附件可能包
含小的孔隙、染和不同界面的尖角。目前为止，污Ｐ测量系统采用脉冲电流ＩＣ０７）Ｄ测量法和基于相位的统计分析法，一般实现离线测量，需要外加电源。要的测试方法为振荡电压波法主（Ｖ）ＯＷ、超低频法（Ｌ）ＶＦ和变频谐振测试法（Ｔ）其电ＦＲ，压波形分别如图１、、所示，ｂＣａ用于模拟电缆运行时的电压应力。种方法一般用于ＭＶ电缆，１前２后种方法用于ＨＶ电缆。局部放电测量的ＯＶＷ电压振荡频率典型值从几十到几百赫兹，Ｌ电压的典型频率为０１ｚＦＲＶＦ．Ｈ，Ｔ电压的典型频率为３３０ｚＯ～０Ｈ。

10种常用滤波方法

1、限幅滤波法(又称程序判断滤波法)A、方法:根据经验判断,确定两次采样允许的最大偏差值(设为A)每次检测到新值时判断:如果本次值与上次值之差<=A,则本次值有效如果本次值与上次值之差>A,则本次值无效,放弃本次值,用上次值代替本次值B、优点:能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰C、缺点无法抑制那种周期性的干扰平滑度差2、中位值滤波法A、方法:连续采样N次(N取奇数)把N次采样值按大小排列取中间值为本次有效值B、优点:能有效克服因偶然因素引起的波动干扰对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果C、缺点:对流量、速度等快速变化的参数不宜3、算术平均滤波法A、方法:连续取N个采样值进行算术平均运算N值较大时:信号平滑度较高,但灵敏度较低N值较小时:信号平滑度较低,但灵敏度较高N值的选取:一般流量,N=12;压力:N=4B、优点:适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波这样信号的特点是有一个平均值,信号在某一数值范围附近上下波动C、缺点:对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用比较浪费RAM4、递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法)A、方法:把连续取N个采样值看成一个队列队列的长度固定为N每次采样到一个新数据放入队尾,并扔掉原来队首的一次数据.(先进先出原则) 把队列中的N个数据进行算术平均运算,就可获得新的滤波结果N值的选取:流量,N=12;压力:N=4;液面,N=4~12;温度,N=1~4B、优点:对周期性干扰有良好的抑制作用,平滑度高适用于高频振荡的系统C、缺点:灵敏度低对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差不适用于脉冲干扰比较严重的场合比较浪费RAM5、中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法)A、方法:相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”连续采样N个数据,去掉一个最大值和一个最小值然后计算N-2个数据的算术平均值N值的选取:3~14B、优点:融合了两种滤波法的优点对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差C、缺点:测量速度较慢,和算术平均滤波法一样比较浪费RAM6、限幅平均滤波法A、方法:相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”每次采样到的新数据先进行限幅处理,再送入队列进行递推平均滤波处理B、优点:融合了两种滤波法的优点对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差C、缺点:比较浪费RAM7、一阶滞后滤波法A、方法:取a=0~1本次滤波结果=(1-a)*本次采样值+a*上次滤波结果B、优点:对周期性干扰具有良好的抑制作用适用于波动频率较高的场合C、缺点:相位滞后,灵敏度低滞后程度取决于a值大小不能消除滤波频率高于采样频率的1/2的干扰信号8、加权递推平均滤波法A、方法:是对递推平均滤波法的改进,即不同时刻的数据加以不同的权通常是,越接近现时刻的数据,权取得越大.给予新采样值的权系数越大,则灵敏度越高,但信号平滑度越低B、优点:适用于有较大纯滞后时间常数的对象和采样周期较短的系统C、缺点:对于纯滞后时间常数较小,采样周期较长,变化缓慢的信号不能迅速反应系统当前所受干扰的严重程度,滤波效果差9、消抖滤波法A、方法:设置一个滤波计数器将每次采样值与当前有效值比较:如果采样值＝当前有效值,则计数器清零如果采样值<>当前有效值,则计数器+1,并判断计数器是否>=上限N(溢出)如果计数器溢出,则将本次值替换当前有效值,并清计数器B、优点:对于变化缓慢的被测参数有较好的滤波效果,可避免在临界值附近控制器的反复开/关跳动或显示器上数值抖动C、缺点:对于快速变化的参数不宜如果在计数器溢出的那一次采样到的值恰好是干扰值,则会将干扰值当作有效值导入系统10、限幅消抖滤波法A、方法:相当于“限幅滤波法”+“消抖滤波法”先限幅,后消抖B、优点:继承了“限幅”和“消抖”的优点改进了“消抖滤波法”中的某些缺陷,避免将干扰值导入系统C、缺点:对于快速变化的参数不宜以下是我编的示例程序,如有不足之处还望各位同行指教假定从8位AD中读取数据(如果是更高位的AD可定义数据类型为int),子程序为get_ad();1、限副滤波/* A值可根据实际情况调整value为有效值,new_value为当前采样值滤波程序返回有效的实际值*/#define A 10char value;char filter(){char new_value;new_value = get_ad();if ( ( new_value - value > A ) || ( value - new_value > A ) return value;return new_value;}2、中位值滤波法/* N值可根据实际情况调整排序采用冒泡法*/#define N 11char filter(){char value_buf[N];char count,i,j,temp;for ( count=0;count{value_buf[count] = get_ad();delay();}for (j=0;j{for (i=0;i{if ( value_buf[i]>value_buf[i+1] ){temp = value_buf[i];value_buf[i] = value_buf[i+1];value_buf[i+1] = temp;}}}return value_buf[(N-1)/2];}3、算术平均滤波法/**/#define N 12char filter(){int sum = 0;for ( count=0;count{sum + = get_ad();delay();}return (char)(sum/N);}4、递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法)/**/#define N 12char value_buf[N];char i=0;char filter(){char count;int sum=0;value_buf[i++] = get_ad();if ( i == N ) i = 0;for ( count=0;countsum = value_buf[count];return (char)(sum/N);}5、中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法) /**/#define N 12char filter(){char count,i,j;char value_buf[N];int sum=0;for (count=0;count{value_buf[count] = get_ad();delay();}for (j=0;j{for (i=0;i{if ( value_buf[i]>value_buf[i+1] ){temp = value_buf[i];value_buf[i] = value_buf[i+1];value_buf[i+1] = temp;}}}for(count=1;countsum += value[count];return (char)(sum/(N-2));}6、限幅平均滤波法/**/略参考子程序1、37、一阶滞后滤波法/* 为加快程序处理速度假定基数为100,a=0~100 */ #define a 50char value;char filter(){char new_value;new_value = get_ad();return (100-a)*value + a*new_value;}8、加权递推平均滤波法/* coe数组为加权系数表,存在程序存储区.*/#define N 12char code coe[N] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};char code sum_coe = 1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12;char filter(){char count;char value_buf[N];int sum=0;for (count=0,count{value_buf[count] = get_ad();delay();}for (count=0,countsum += value_buf[count]*coe[count];return (char)(sum/sum_coe);}9、消抖滤波法#define N 12char filter(){char count=0;char new_value;new_value = get_ad();while (value !=new_value);{count++;if (count>=N) return new_value;delay();new_value = get_ad();}return value;}10、限幅消抖滤波法/**/略参考子程序1、9。

高压电缆局部放电小波自适应阈值降噪方法

电力电子• Power Electronics228 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】局部放电小波阈值降噪局放检测1 引言局部放电检测技术的难点之一是电力设备的运行环境复杂，并且局部放电属于瞬态微弱信号，局部放电监测设备常处于强电磁环境中，检测的原始信号一般包含多种干扰信号和不同类型的局部放电信号，不同类型的局部放电信号叠加同样也会给局部放电的诊断造成困难，因此要对局部放电进行准确测量前，必须对各种干扰信号进行排除，从而准确地进行电高压电缆局部放电小波自适应阈值降噪方法文/葛少伟侯建峰邝涛王家斌周金宝气设备故障诊断和故障处理。

本文提出了一种小波自适应阈值降噪方法，不但能够较好的保证信号的局部化特征，而且能够从复杂干扰中有效提取局部放电信号，可用于高压电缆局部放电降噪。

2 小波阈值降噪方法用于局放信号的小波去噪方法主要有：模极大值法和阈值法两类。

模极大值法实现过程比较复杂，重构信号误差较大。

阈值法算法简捷，在局部放电信号去噪中应用较多。

一般来讲，小波阈值去噪主要由以下3个步骤组成：（1）小波分解；（2）小波分解系数阈值量化；（3）信号重构。

2.1 小波分解选定小波母函数和分解层数后，可以对信号进行多尺度小波分解。

典型的3层分解见图1所示。

2.2 小波分解系数阈值量化小波分解能够使有用的局放信号集中在小波域数值大的系数上，而噪声是分布在整个小波域上，对应的小波系数也较小，因此通过在不同尺度上选取恰当的阈值，将小于阈值部分的系数作为干扰噪声去除，从而实现降噪。

阈值选取方法较多，主要有Sqtwolog 通用阈值式、Heursure 混合阈值式、Minmax 最大最小准则阈值式等。

性的特点，才能实现对电路的多路控制，使控制系统更加的结构化和内容化。

开关电源的使用频率，可以通过电路的时间周期来控制实现，必要时可以引入通过“模糊控制、微机控制、人工控制”等多种技术来实现，以便为用户提供有效的控制系统。

电缆终端局部放电诊断方法的研究与应用

电缆终端局部放电诊断方法的研究与应用摘要：本文对电缆终端的局部放电现象，共采用了2中测试诊断方法。

分别是高频(high frequency，HF)与超高频(ultraHigh fre—quency，UHF)技术。

以某地变电站处于运行状态的电缆，开展了终端局部放电检测，获得了电缆的局部放电谱图。

分析谱图结果后发现使用研究中的电缆终端局部放电检测方法，可以和设备解体检修后得到的结果保持高度的一致性。

望以此作为提升高压电缆绝缘在线监测、带电测试的实践能力的参考，为实现状态检修积累宝贵的经验。

关键词：电缆；终端；局部放电；检测技术；应用电缆电力电缆附件是电缆线路中绝缘结构相对薄弱、容易发生运行故障的部位。

出现局部放电(partial discharg，PD)的现象，同电缆绝缘状况密切相关。

局部放电量产生不同程度的差异，可能表示电缆在不久的将来可能会面临着安全运行寿命性故障的风险。

对此，需要电力设备检测工作人员，继续提升测量电力电缆的局部放电量的准确性，从而更加精准地是判断电缆绝缘品质[1-2]。

目前我国对处于运行状态的电缆进行现场局部放电检测，工作能力仍有一定的进步空间。

例如在外界电磁干扰大、采集信号量弱、局部放电信号难识别、测试经验少等问题的处理上，还需要突破试验室内研究的局限，尽可能在现场实际中开展应用测试。

一、电缆终端局部放电诊断方法我国对电气设备开展的检测、诊断工作，绝大多数情况下都会在定期停电后进行预防性试验，这种检测方式就是所谓的离线检测[3]。

在电力工业发展背景下，停电试验的传统方法同国民经济发展需求并不再适应，测试过程对各领域的正常生产可能会带来不小的负面影响。

而近年来在电力检测中应用的在线检测技术，可减少停电维护次数和时间，实现状态检修。

例如其中的超声波局部放电检测技术。

所用的超声波探伤仪器设备，工作原理是利用电声转换以及超声波传到的特性进行探伤，超声波探伤仪器种类繁多，常用的仪器有电子式、通用式、多/单通道式、数字式等等。

特高频局部放电检测技术知识讲解

特高频局部放电检测技术知识讲解电力设备的局部放电是一种常见的电气现象，它预示着设备的绝缘状况可能出现问题。

特高频局部放电检测技术是一种先进的检测技术，能够有效地检测和识别电力设备的局部放电。

本文将详细介绍特高频局部放电检测技术的原理、应用及优势。

一、特高频局部放电检测技术原理特高频局部放电检测技术主要利用局部放电产生的电磁波进行检测。

当电力设备发生局部放电时，放电产生的电流会激发出电磁波，这些电磁波的频率通常在数吉赫兹到数百吉赫兹之间。

特高频局部放电检测设备能够捕捉到这些特高频电磁波，并对其进行处理和分析。

二、特高频局部放电检测技术的应用特高频局部放电检测技术在电力设备检测中具有广泛的应用。

例如，它可以用于变压器、电缆、断路器等电力设备的检测。

通过对特高频电磁波的分析，可以判断出设备的绝缘状况，发现潜在的故障，从而预防设备故障的发生。

三、特高频局部放电检测技术的优势特高频局部放电检测技术相比传统的检测方法具有以下优势：1、高灵敏度：特高频局部放电检测技术对局部放电产生的电磁波非常敏感，可以检测到非常微弱的放电信号，从而能够发现潜在的设备故障。

2、宽频带：特高频局部放电检测设备具有宽频带的接收能力，可以接收到的电磁波频率范围很广，从而能够获得更全面的设备信息。

3、抗干扰能力强：特高频局部放电检测技术对噪声的抑制能力较强，可以有效地避免干扰信号对检测结果的影响。

4、非接触式检测：特高频局部放电检测技术可以采用非接触式的方式进行检测，无需接触设备，从而不会对设备的正常运行产生影响。

四、结论特高频局部放电检测技术是一种先进的电力设备检测技术，具有高灵敏度、宽频带、抗干扰能力强和非接触式检测等优势。

通过对电力设备的特高频电磁波进行检测和分析，可以有效地发现潜在的设备故障，预防设备故障的发生。

在未来的电力设备检测中，特高频局部放电检测技术将会发挥越来越重要的作用。

随着电力系统的不断发展，人们对电力设备的安全与稳定性要求越来越高。

GIS局部放电监测中超声波法与超高频法的比较

ＧＩＳ局部放电监测中超声波法与超高频法的比较［摘要］介绍了GIS中局部放电测量常用的两种方法－超声波法和超高频法，从方法构成、监测使用范围和抗干扰能力等方面对两者进行对比，辨析各自的优缺点，指出了存在的问题和发展趋势。

［关键词］GIS；在线监测；超声波；超高频；对比0引言GIS全称气体绝缘变电站，是电力系统的重要设备.局部放电是反映GIS绝缘性能的重要参数之一，它是GIS绝缘劣化的征兆和表现形式。

检测GIS局放能发现其内部早期的绝缘缺陷，一边采取措施，避免其发展。

现阶段常用的监测方法是电测法和非电测法，非电测法主要有超声波法和超高频法。

本文主要从超声波法和超高频法的监测原理出发，结合目前国内外的监测设备，比较两种方法的精度，可靠性，经济性和监测功能的完备性。

1 监测原理1.1 局部放电产生的原因：GIS中局部放电是一种电气现象。

产生局放的主要原因有：①绝缘体内部存在自由移动的金属颗粒；②绝缘体内或高压导体存在针装突出物；③制造原因在绝缘表面可能存在地固定微粒；④附近存在悬浮电位体或到体健连接点接触不好；⑤绝缘体内部或者表面存在的气隙，裂纹等1.2两种方法的监测原理（1）超高频法：在GIS发生局部放电时，伴随着一个很陡地电流脉冲并向周围辐射电磁波。

电磁波传播时，不仅以横向电磁波（TEM）形式传波，而且还会建立高次横向电场波（TE）和横向磁场波（TM）。

TEM波为非色散波，频率越快衰减越快。

TE和TM则只有当信号频率高于截止频率时，电磁波才能传播。

GIS的同轴结构相当于一个良好的波导，信号在其内部传播时衰减很小，有利于局放检测。

超高频法就是利用传感器接受局部放电所激发的电磁波，并对电磁波进行分析的一种方法。

（2）超声波法：GIS发生局放时分子间剧烈碰撞并在宏观赏瞬间形成一种压力，产生超声波脉冲，类型包括纵波，横波和表面波。

不同的电气设备，环境条件和绝缘状况产生的声波频谱都不相同。

GIS中沿SF6气体传播的只有纵波，这种超声纵波以某种速度以球面波的形式向四面传播。

电力电缆局部放电信号的检测技术

电力电缆局部放电信号的检测技术作者：任建柱来源：《数字技术与应用》2010年第05期摘要:电力电缆在长期运行后,电缆绝缘会发生老化乃至产生局部放电,局部放电信号的检测对于电缆绝缘状态的评判具有重要的参考价值。

本文对电力电缆局部放电的检测技术进行了总结,分析了电缆局部放电检测中常见的干扰及其种类,提出了软件及硬件两方面的去噪措施。

关键词:电缆局部放电检测中图分类号: 文献标识码:A文章编号:1007-9416(2010)05-0000-001 概述电力电缆在投入运行之后,会受到电、热、机械和化学等的因素影响而发生老化,从而影响其寿命。

经过了一定的使用年限之后,高压电缆的绝缘性能都会呈现不同程度的劣化。

电缆劣化主要表现在电缆绝缘电阻的下降,绝缘介质损耗的增加,泄露电流的增加,严重时会在绝缘劣化的部位产生局部放电。

电力电缆在发生局部放电时,会发出频带很宽的电信号,激发电磁波。

通过对运行中电缆局部放电信号的检测,可以实现对电力电缆绝缘状态的有效评估。

本文在对电缆局部放电的现有检测技术的基础上,重点分析了电磁耦合法对电缆局部放电信号的检测技术,并对电缆局部放电检测中常见的干扰及其种类做了总结分析,提出了软件及硬件两方面的去噪措施。

2 电缆局部放电的检测方法电缆局部放电的检测就是完成对电缆绝缘劣化部位所可能发生的频域很宽的放电信号进行检测。

常用的电缆局部放电检测的方法主要有差分法,电容传感器法等[1-2]。

2.1差分法差分法就是在电缆绝缘连线盒两边的护套上各贴一对金属箔电极,通过这些电极进行局部放电信号的采集。

差分法局部放电在线检测如图1所示。

图中C1为外护套线芯与金属箔电极间的电容;C2为金属护套处线芯与金属箔电极间的电容;C3、C4为外接电容,Zd为外接阻抗。

差分法检测电缆局部放电不必加入专门的高压源和耦合电容,也无需改变电缆的连接方式。

采用差分法检测电缆局部放电,当绝缘连接盒一侧的电缆发生局部放电时,另一侧的电缆可以充当耦合电容,将局部放电脉冲耦合至高阻抗Zd上,耦合的信号经放大后输入示波器、频谱分析仪等仪器进行分析处理。

一种局部放电信号去噪的新方法

3 1 局部放电信号和干扰信号模型在理论研究中, 局部放电脉冲通常可用 4种数学
图 1 基于 EM D 的小波阈值去噪算法流程图
模型来模拟: 单指数衰减模型、单指数振荡衰减模
型、双指数衰减模型和双指数振荡衰减模型。
文中采用的双指数振荡衰减模型为
x ( t) = U ( e- 1 3t / - e- 2 2t / ) s in2!fc t
陈毅, 等: 武装机动平台测距避障系统设计
图 6 超声波测距程序流程图
表 1 测距实验数据比较分析
测量序号实际距离测量距离绝对误差
f ( t ) = A ( sin( 125k ∃ 2!∃ t) + sin( 250k ∃ 2! ∃ t) +
sin( 500k ∃ 2! ∃ t ) + sin( 1M k ∃ 2! ∃ t) +
sin( 2M k ∃ 2! ∃ t)
( 7)
周期窄带干扰波形, 如图 3所示。
图 3 窄带干扰信号波形
X i = fi + ei, i= 1, 2, #, N
( 5)
式中, ei 为服从 N ( 0, 2 )的高斯白噪声。
含噪信号 X i 经过小波分解后, 局部放电信号的
能量在小波域内主要集中在有限的几组系数中, 经过
小波变换, 模极大值随尺度增加而增加。干扰信号的
能量却分布于整个小波域内, 经小波变换, 模极大值随尺度增加而减少。噪声的小波变换系数主要集中在
r1 - c2 = r2 ( 3)
rn - 1 - cn = rn 当 rn 成为一个单调函数不能再从中提取出满足
IMF 条件的分量时, 循环结束。这样由式 ( 2) 和式

特高频和超声波局部放电综合检测技术的应用

特高频和超声波局部放电综合检测技术的应用摘要：随着国家特高输电战略的逐步实施和建设智能电网计划的不断完善，GIS设备在整个电网中的应用越来越多。

应用超声波法和超高频法综合检测技术，对GIS、开关柜及部分异常设备进行检测，发现GIS 及开关柜等多起设备隐患．并采取相应措施进行了处理．确保了电网的安全运行。

超声波法和超高频法均是现场局部放电的主要检测方法。

超声波法对自由颗粒缺陷具有较高的灵敏度；超高频法对设备内部的金属尖端放电、接触不良放电、GIS 盆式绝缘子上的自由金属颗粒和内部缺陷反映较灵敏，使用时可根据实际情况进行选择。

关键词：特高频；超声波；综合应用GIS由于内空极为有限，导致工作场强很高，内部绝缘裕度相对较小，在严格控制的环境条件下，SF6 气体的击穿强度可望达到相当高的水平，但实际上由于组装环境等因素影响，通常只能达到期望值的一半左右，甚至更低。

一旦GIS 设备内部出现绝缘缺陷，极易发生设备故障，而且引起的停电时间长，检修费用高.事故分析表明，悬浮微粒或污染物进入GIS 盆式绝缘子内侧根部区域．改变了气室内部的空间电场分布，导致局部电场发生畸变，最终由悬浮微粒或污染物引起盆式绝缘子中心导体沿面对外壳放电。

特高频／超声波局放测量技术能有效检测GIS 设备缺陷导致的局部放电，能及时发现和避免GIS 事故的发生，保障GIS 设备的安全稳定运行。

1GIS 局部放电检测原理超声波法、特高频法是目前国内外GIS 局放检测的主要手段，它们都是通过对接收信号进行数据分析，重点关注特征量大小，与典型图谱进行对比，以检测GIS 中各种类型的缺陷，如毛刺放电、自由颗粒、悬浮屏蔽、绝缘子上的颗粒等。

1、特高频局部放电检测原理。

当局部放电在小范围内发生时，气体击穿过程很快，将产生持续时间为ns级的脉冲电流，同时向周围辐射出0.3-3GHZ的电磁波，其在GIS 中是以TEM波和TM波形式传播的，GIS 的同轴结构相当于导引电磁波的波导管，1个GIS 系统如同一系列的谐振腔，谐振腔中信号衰减较小，通常1个ns级的局部放电信号可以持续10ms以上。

基于修剪均值滤波算法的电缆局部放电定位方法

基于修剪均值滤波算法的电缆局部放电定位方法张亮;夏君山;杜荣林;王瑞琪【摘要】电力电缆局部放电检测定位需要采集局部放电(PD)信号,当存在过量噪声时,PD信号会受到严重的干扰,影响PD定位的精度.基于多端定位算法,并结合小波去噪技术和修剪均值滤波技术,提出一种基于修剪均值定位算法的电缆局部放电定位方法.该方法先采用多端定位算法循环100次求出新采集的PD信号位置,得到100种PD位置样本,再根据修剪均值技术的修剪过程、分类过程和均值过程滤除不准确的样本,得到最佳的PD 位置.为了验证该算法的可行性,该文对多端定位算法和修剪均值定位算法在定位效果方面进行对比.仿真对比结果表明:均值滤波定位算法提高了电缆PD定位的准确度,优于多端定位算法.%The partial discharge (PD) detection of power cable need to extract PD signal. If the excessive noise is existed, the PD signal will be seriously affected, and the PD accuracy location is influenced. Based on the multi location algorithm, a trimmed mean location method was proposed combined with wavelet de-noising and the trimmed mean filter technique in this paper. Firstly, 100 kinds of PD position samples were obtained by 100 times of multi location algorithm for PD signal acquisition of the new position. According to the sample pruning process, mean pruning technology classification process and mean filtering process, inaccurate samples were filter out and the best position of PD was obtained. In order to verify the feasibility of the algorithm, the multi localization algorithm and the trimmed mean PD location algorithm were compared. Simulation results show that the meanfilter algorithm improves the PD location accuracy of the cable, which is better than the multiple location algorithm.【期刊名称】《电力科学与技术学报》【年(卷),期】2017(032)003【总页数】6页(P86-91)【关键词】局部放电;地下中压电缆;均值滤波;故障定位【作者】张亮;夏君山;杜荣林;王瑞琪【作者单位】国家电网河南省电力公司漯河供电公司河南漯河 462300;金杯电工衡阳电缆有限公司,湖南衡阳 421000;长沙理工大学电气与信息工程学院,湖南长沙 410004;金杯电工衡阳电缆有限公司,湖南衡阳 421000【正文语种】中文【中图分类】TM34当今，电力电缆作为城市配电网的重要组成部分获得了极快发展，其年平均增长达到35%。

电缆局部放电试验方法

电缆局部放电试验方法[ 作者：admin 转贴自：中国电力试验设备网点击数：505 更新时间：2008-8-29 ]对于制造中没有包上屏蔽的电缆线，可用图（1）的牵引试验装置对局部放电定位和检测。

图（1）未加屏蔽的电缆芯用牵引法对局部放电定位其原理是把不屏蔽的电缆芯子通过一个紧贴着试验的管状电极，电极上施加试验电压，并把电极连到试验回路。

管子都浸在绝缘液中（如离子水），并把这区域中不会发生干扰试验的边缘放电，液体不断循环与过滤。

电缆芯接地，从缆盘经管状电极被匀速牵引至第二个电缆盘。

如放电脉冲正好被检测仪观察到，放电在图中A处开始出现，在B处开始消失，这两位置都在芯子表面的C处标记离A、B为已知距离I1、I2，这些长度沿芯子标出，则放电就可确定在电缆A、B之间。

至于成品电缆则不能用这种办法定位和检测。

在长电缆的测试时，要考虑到行波及其在端部的反射和衰减。

可归纳以下几点：1）在没有反射波的情况下，放电所产生的电压行波在进行中其幅值虽有很大衰减，但波形与放电量成正比的面积基持不变。

2）在有反射波的情况下，传输波和反射波在检测仪的响应上要形成交迭。

在检测仪具有α响应时总是形成正迭加，时则既可能正送加，也可能负迭加，而负迭加是局部放电测试的大忌，应尽量避免。

因此，如没有附加措施（例如迭器）的话。

应尽量采用具有α响应的检测仪。

至于检测短电缆，可以当作集中参数元件考虑。

测试就没有什么困难了。

现在的问题是究竟多少长度的电缆可视作短电缆？说法很不统一，第二个问题是这个电缆长度和检测仪有没有关系？为此，IEC最近对此作了比较具体的规定：1、首先用可调脉冲间隔的双脉冲发生器（模拟电缆上两个交迭的脉冲波）对检测仪测试其交迭响应特性，即所谓At/A t交线。

（其中t为双脉冲峰与峰间的时间间隔，A100是t达到相当大，不会产生交迭效应时的脉冲响应检测量，先定t时的脉冲检测量）。

绘制At/A100～t曲线的测试电路图见图（2）。

环网柜电缆头局部放电检测与模式识别

环网柜电缆头局部放电检测与模式识别【摘要】电缆接头的局部放电现象是户外环网柜绝缘故障的主要表现形式，本文利用电磁耦合法对电缆头局部放电进行检测，建立环网柜电缆局部放电检测实验平台，应用局放仪测得的局放量作为局放发生判据，运用小波变换理论滤除信号中的噪声干扰，提取有效信号。

通过大量的实验分析，选取8MHz-12MHz 信号频谱的功率谱面积作为模式识别的特征向量，利用BP神经网络算法实现电缆头的局部放电识别。

结果表明，该方法能有效区分局部放电发生与否，具有较高的识别率，为局部放电检测提供了一种新的算法。

【关键词】环网柜；局部放电；电磁耦合；小波变换；BP神经网络户外环网柜在配电系统特别是缆化线路中是主要的控制设备，应用广泛。

环网柜与电缆终端连接时，如果两者之间的导体连接处接触不良，连接处会发热，造成插拔式电缆终端头损坏。

环网柜电缆头故障大多情况下会引发局部放电，极易留下隐患[1]，所以对电缆头的局部放电检测是判断环网柜绝缘故障的重要手段。

目前，局部放电在线检测方面有电测法和非电测法两大类，其中电测法应用比较广泛的有电磁耦合法、电容传感器法、差分法等[2]。

其中，电磁耦合法中被测电缆与测量回路之间没有直接的电气连接，从而能很好地抑制噪声干扰，结构简单，安装方便，被广泛应用于电缆头局部放电在线测量中。

本文应用电磁耦合法检测流经电缆接地线的局放电流，搭建局部放电检测平台，利用小波变换滤除干扰信号，以归一化的放电频带功率谱面积作为局放特征量，并基于BP神经网络对局放信号进行模式识别。

1.电缆头局部放电检测平台1.1 硬件构成本文基于电磁耦合法的测量要求搭建实验平台，并利用局放仪同步检测电缆头放电量。

系统硬件部分主要由局部放电检测仪、高频电流传感器、环网柜三相铠装电缆、数据采集卡以及装有虚拟仪器系统的计算机组成。

其中，利用DPD-2003C数字局放监测仪验证局部放电的发生与否，该仪器利用脉冲电流法，通过控制台调节高压电缆两端的测试电压，经无局放耦合电容和检测阻抗提取局放信号并送至局放检测仪显示放电量。

局部放电信号的处理

局部放电信号的处理电缆发生局部放电时所采集到的信号非常小且受到噪声干扰，为了确定电缆故障，需对采集到的信号进行处理，包含放大和去噪。

与运算放大器相比，LC 谐振放大器放大效果明显。

LC谐振放大器由信号源、LC谐振放大、电压跟随器组成，通过对谐振频率选取，元件参数计算，增益的分配，创建电路，最后通过Multisim对电路进行仿真。

电路结构简单，经测试，具有良好的放大功能，且所得波形符合要求表明了电路的准确性。

对于对信号的去噪则采用小波包变换，通过对阈值的计算，选择合适的数值，在MATLAB上进行编程，根据仿真结果可知小波包去噪的合理性。

标签：电缆故障；高频小信号；小波包变换；MATLAB仿真；谐振放大器；电压跟随器；Multisim仿真引言电力电缆的使用范围越来越广，在电力输电网络中及高压电力设备中，因绝缘问题造成的局部放电现象是一个常见的电缆故障[1]。

一旦电缆绝缘被击穿就有可能引起停电事故造成社会影响和经济损失。

因此，局部放电检测对于及时发现早期故障，防止故障进一步扩大导致绝缘失效是一项非常有效的检测途径[2]，可以尽量减少财务损失[3]。

另外，应用三脉冲法进行地埋电缆闪络性故障及高阻态故障的定位，局部放电信号检测也是关键技术之一。

在实际问题中，对电缆放电现场拾取得到的原始信号具有频率高且通频带窄、幅值非常小、且混杂着一定干扰信号和噪声等特点。

因此，信号调理是局部放电检测关键环节。

噪声的存在对信号的本质特征会产生严重的干扰，因此，在处理原始信号时，必须对混杂的噪声加以消除，去噪后信号的一些重要特征才能显现出来。

文章将考虑对拾取到的信号进行硬件及软件相结合的滤波去噪处理。

对现场微小信号进行采集及数字处理的前提条件是信号放大。

采用运算放大器可以满足所需放大倍数要求，但当放大倍数过大时容易使波形产生失真现象，同时对于频率高、通频带窄的局部放电信号难以满足适应频率和硬件滤波技术要求。

与运算放大器相比LC谐振放大器对高频小信号有很好的放大作用且波形不易失真。

电力电缆局部放电超声波检测

电力电缆局部放电的超声波检测摘要：局部放电是导致电缆绝缘劣化的重要原因，超声波局部放电检测是评估电缆绝缘材料性能和状态的一种重要手段，具有非接触式、非破坏性、易于定位等诸多优点，可用于电缆绝缘劣化初期对其局部放电的强度、位置、模式作有效的监测及分析。

关键词：电力电缆局部放电超声波检测超声传感器随着社会经济的发展，电网运行可靠性不断提升，电力电缆的运行要求也随之提高。

根据电网运行情况统计，电缆的局部放电是造成电力电缆绝缘损坏的最主要原因之一[1]。

电力电缆在长年运行后，很容易产生内部的局部缺陷，从而产生局部放电现象，引起电缆进一步老化，最终导致绝缘失效击穿。

局部放电是造成高压电力电缆的绝缘损坏的重要因素，为了保障电力系统的稳定运行，有效地检测电缆的状况，有必要深入研究对电缆局部放电检测技术，这对于及时发现潜伏隐患，提高电缆有效使用寿命具有十分重要的意义。

根据检测结果，采取相应的措施，实施有计划、合理的检修，可以减少因突发故障而造成的损失，达到提高供电可靠性的目的。

超声波检测法是用超声波传感器接收电气设备内部或电力电缆局部放电产生的超声波，由此来检测局部放电的大小和位置。

典型的超声波传感器的频带一般都为50-200khz，可以通过选中频谱中所占分量较大的频率范围作为测量频率，以提高检测灵敏度。

由于超声检测法抗干扰能力相对较强、使用方便，可以在运行中或耐压试验时检测局部放电，适合预防性试验的要求，并且随着声电换能器效率的提高和电子放大技术的发展，超声波检测法的灵敏度有了较大的提高。

因此，近年来采用超声波探测仪的情况越来越多。

1．局部放电产生超声波的机理通常情况下，局部放电一般是在绝缘介质中的气隙里产生，局部放电等效模型[2]如图1所示，相当于绝缘内部有一个微小气隙，用g表示，四周绝缘完好，其气隙模型如图1（a）所示，等效电路模型如图1（b）所示u。

(a)绝缘介质气隙模型（b）三电容等效电路图1 绝缘介质中的局部放电模型其中，cg是气隙电容，cb是与气隙g串联绝缘b1和b2的电容。

电源设计中最常见的四种滤波电路原理及特点解析

电源设计中最常见的四种滤波电路原理及特点解析引言在整流电路输出的电压是单向脉动性电压，不能直接给电子电路使用。

所以要对输出的电压进行滤波，消除电压中的交流成分，成为直流电后给电子电路使用。

在滤波电路中，主要使用对交流电有特殊阻抗特性的器件，如：电容器、电感器。

本文对其各种形式的滤波电路进行分析。

一、滤波电路种类滤波电路主要有下列几种：电容滤波电路，这是最基本的滤波电路；π 型 RC 滤波电路；π 型 LC 滤波电路；电子滤波器电路。

二、滤波原理1. 单向脉动性直流电压的特点如图 1（a）所示。

是单向脉动性直流电压波形，从图中可以看出，电压的方向性无论在何时都是一致的，但在电压幅度上是波动的，就是在时间轴上，电压呈现出周期性的变化，所以是脉动性的。

但根据波形分解原理可知，这一电压可以分解一个直流电压和一组频率不同的交流电压，如图1（b）所示。

在图1（b）中，虚线部分是单向脉动性直流电压 U。

中的直流成分，实线部分是 UO 中的交流成分。

2. 电容滤波原理根据以上的分析，由于单向脉动性直流电压可分解成交流和直流两部分。

在电源电路的滤波电路中，利用电容器的“隔直通交”的特性和储能特性，或者利用电感“隔交通直”的特性可以滤除电压中的交流成分。

图 2 所示是电容滤波原理图。

图 2（a）为整流电路的输出电路。

交流电压经整流电路之后输出的是单向脉动性直流电，即电路中的 UO。

图 2（b）为电容滤波电路。

由于电容 C1 对直流电相当于开路，这样整流电路输出的直流电压不能通过C1 到地，只有加到负载 RL 图为 RL 上。

对于整流电路输出的交流成分，因 C1 容量较大，容抗较小，交流成分通过 C1 流到地端，而不能加到负载 RL。

这样，通过电容C1 的滤波，从单向脉动性直流电中取出了所需要的直流电压+U。

滤波电容C1 的容量越大，对交流成分的容抗越小，使残留在负载 RL 上的交流成分越小，滤波效果就越好。

3. 电感滤波原理图 3 所示是电感滤波原理图。

浅谈10kV电力电缆振荡波检测局部放电试验的方法

浅谈10kV电力电缆振荡波检测局部放电试验的方法摘要：随着我国城市化进程的不断加快，使得城市中新投运的电力电缆数量也得到了迅速的增长。

为了保障 10KV 电缆的应用效果，还需要对其进行必要的检测工作，但是常规的检测模式往往难以取得一个良好的检测效果。

借助于振荡波局放测试系统的应用，能够迅速查找出电力电缆中所存在的各种潜伏性故障，并在此基础上采取针对性的应用措施来避免一系列设备事故的发生。

本文主要振荡波局放测试系统在 10kV 电缆检测中的具体应用情况进行了一定的分析。

关键词：10kV;电力电缆；局部放电；振荡波0引言振荡波电压法检测系作为一种新型技术，近几年来在我国电网检测局部放电的试验中得到了广泛的应用。

本文主要简要的介绍了振荡波电压法检测的基本工作原理和主要的构成部件，并在此基础上进行案例分析，对系统的检测效果做了进一步的确认和调整，以期为今后振荡波电压法的顺利推广提供一定的基础和保障。

1基本原理和部件构成1.1基本原理振荡波电压试验方法的基本原理就是串联电感线圈和电缆等值电容，振荡电压由于在此过程会受到多次的极性变换，从而会激出局部的放电信号，最后再通过高频耦合器的测量来达到最终的检测目的。

具体的振荡波电压试验的接线图如图1所示，通过图1我们不难观察到，整个检测试验过程大致可以分为两部分，分别是直流电源回路和电缆与电感的充电、放电的过程。

也就是我们所说的振荡过程。

这2个回路主要是通过快速的开关来实现具体的转换检测过程，合上半导体开关之后，被试电缆与电感之间会产生阻尼振荡。

当被测的电缆较短时，我们还要在电缆上并联一个电容来使得振荡频率能够保持在可控范围内。

图1振荡波电压法检测局部放电试验示意图1.2构成部件在整个振荡的过程中，我们首先需要对局部放电信号进行定位，这就利用到了我们常说的行波法。

比如测试一条长度为 l 的电缆，假设在距离测试端的 x 处发生了局部放电。

具体如图2所示，其中 C k 表示高压电容， Q 表示放电信号的幅值，而Z k则为匹配阻抗，脉冲沿电缆向两个相反的方向进行传播，其中一个脉冲经过时间 t 1 到达测试端；与此同时另一个脉冲向测试的对端进行传播，在电缆末端发生反射，之后再向测试端的另一端传播，经过时间 t 2 到达测试端的尽头，最后根据2 个脉冲到达测试端的时间差，我们便可以由此计算局部放电发生位置。