关于变电站局放检测中的电磁干扰统计特性的探讨

摘 要：在变电站的局部检测工程中，各类电磁干扰信号会让变电站的在线检测系统误报或者错报，故而在局部检测中，要降低这类信号的干扰。基于对常用电磁干扰检测方式方法的研究，本文对不同种类的干扰信号进行了统计，并通过对统计结果的探究说明不同种类信号对变电站局部检测产生的影响程度。

关键词：变电站；局部检测；电磁干扰

通过研究发现，变电站局部检测中主要的电磁干扰为通讯信号与设备放电信号，对于这种电磁干扰而言，需要能够检测干扰信号的频段与强度，以深入探究这些信号对变电站的具体干扰。在检测过程中，本文采用高频电流检测方式与UHF检测方式，这两种方式能够满足对电磁干扰信号的检测要求，从而深度探究电磁干扰的具体影响。

1 变电站局部检测的电磁干扰统计特性研究方法与思路

1.1 整体检测方案的确定

对于电磁干扰统计特性研究过程而言，整体检测流程为变电站选取—测点选择—信号各类特性分析—干扰源定位。对于变电站选择过程而言，需要保证所选择的变电站有很强的代表性，故而需要使选择的变电站能够涵盖各类地理分布和电压分布。本文选择了闹市区和偏远山区的变电站，同时变电站电压为110kV、220kV和500kV。对于测点选择，主要涉及以下方面：（1）变压器区域。测点为侧套管区、风机以及母线。（2）GIS区域。GIS区域不但涉及自身的线缆设备，还包括周边区域的各类电气设施。（3）断路器区域。断路器区域的检测主要为各类设备。（4）开关柜。开关柜具有一定的抗干扰能力，故而检测中主要对开关柜的正反面进行测试。（5）无功补偿区域和直流屏。

1.2 现场接线

在接线过程中，需要按照相关仪器设备的标准进行接线。对于UHF检测系统来说，检测的频带为0.3～3GHz，并且在0.3～1.8GHz内，等效高度不低于10mm。高频检测方法检测频带0.3～100MHz，转移阻抗大于7Ω，其中等效高度和转移阻抗的计算公式为：

在该公式中，U（f）为电压信号，E（f）为电场强度，I（f）为电流强度，这三种信号都经过FFT变换。在实际检测中，检测传感器最终要与示波器进行连接，并且在线路连接过程中，要根据信号强度确定是否需要在检测系统中接入信号放大器。[1]

1.3 干扰源定位

在电磁干扰信号的研究过程中，需要能够通过传感器寻找到电磁干扰信号的产生位置，对于干扰源定位方法，可以采用差异法大致确定，这种方法的原理为，将一个传感器置于GIS设备内部，另一个检测传感器置于GIS设备外部空间，这两个传感器最终都与示波器连接。当设备内部传感器检测的信号更强时，能够确定干扰信号产生自设备内部，反之则干扰信号产生自设备外部。当发现信号产生自设备外部时，通过移动设备外部的檢测传感器观察信号到达时间的差异，同时结合被检测系统的设备、线路分布情况，能够较为精确地定位干扰源。[2]

2 变电站局部检测的电磁干扰统计特性研究对象与结果

2.1 通讯干扰信号

通过对选取变电站中各类测点的实际测量发现，变电站的主要通信频带为0.8～1GHz和1.8～2GHz，通过对通讯信号频带的了解可以发现，变电站的通信频带与民用通讯设备的信号频带有一定的重叠性，所以可以初步得出结论，通讯信号会在一定程度上对变电站的运行产生信号干扰。

在后续的检测中，需要确定通信干扰信号的强度能够影响变电站的运行稳定性，通过研究发现，影响通讯设备信号强度的因素与天气、变电站运行情况等因素无关，置于手机通信基站和变电站间的距离有关，通讯干扰信号的强度与两者间距离呈现平方反比关系。通过对测量数据的对比与研究发现，通信干扰信号的强度能够范围为1.3～51.3mV，并且通常情况下，当变电站测量点与通讯基站间距离小于800m时，信号强度高于50mV，这种强度会对变电站相关系统运行的稳定性产生重大影响。另外对于室内外测点，在同一距离下测点的信号强度也有较大不同，室外的信号强度要高于同距离下的室内信号强度。由于通讯信号干扰具有窄频带性，故而可以使用窄带滤波方式消除通信信号对变电站的干扰。

2.2 脉冲干扰信号

对检测结果的研究发现，UHF干扰信号中有很多种类的干扰，这些干扰信号包括沿面放电干扰、电晕放电干扰、电气器件干扰等5类，其中沿面放电干扰、电晕放电干扰和悬浮放电干扰的产生原因不同，并且这些干扰检测到的特性和局部放电信号几乎相同，另外在检测过程中往往还会产生通信信号干扰，这些信号在检测过程中会叠加，最终对UHF干扰信号的检测造成极大干扰。对于整流脉冲信号，只有将检测传感器贴于柜门上才可被检测，这种干扰信号产生于室内，故而对于这种干扰信号而言，不会对检测过程产生重大影响。

另外在脉冲干扰信号的检测过程中，还应用了高频法进行检测，发现产生的不同种类干扰信号持续时间、上升和下降沿、半波宽度等方面都有较大差异，以悬浮干扰信号为例，持续时间为56～200ns，上升沿和下降沿分为为10～59ns和30～175ns，半波宽度为12～37ns。对于这些干扰信号，需要采取合理措施进行去除。

3 结论

综上所述，在变电站局部检测电磁信号干扰统计过程中，应用UHF法和高频法能够对干扰信号的强度、干扰源位置等方面进行测量，并探究不同种类干扰源对变电站设备的具体影响，从而根据干扰信号的频段、强度等参数采取措施降低干扰。

参考文献：

[1]唐志国，蒋佟佟，叶会生，谢耀恒，李欣，周卫华.变电站局放检测中的电磁干扰统计特性[J].高电压技术，2017，43（09）：2998-3006.

[2]黄红宇，王勇焕.GIS局部放电检测技术的研究与应用[J].电气时代，2017（09）：79-84.

作者简介：李晓波（1990-），男，汉族，广东揭阳人，硕士。