电晕放电主要产生于变压器高压侧套管端部以及变压器低压侧接线回路。为了保证不产生大的电晕 , 试验时变压器外部带电部位的高压、中压和低压侧套管端部 , 都需要加屏蔽罩来防止电晕。屏蔽罩必须与套管端部导体接触良好。此外 , 低压侧与电源间的接线回路应采用防电晕的线缆 , 并且与避雷器、接地体等保持足够的距离。
.2 悬浮电位放电干扰

    在对变压器感应加压时 , 邻近的不接地或虚接地金属物产生的感应悬浮电位放电 , 也是常见的干扰现象。消除悬浮放电干扰一是搬离 , 二是接地。对于现场试验而言 , 只能将附近的金属物体可靠接地。
.3 接地干扰

    如果试验回路两点及以上接地 , 各种高频信号会经接地线耦合到试验回路产生干扰。通常试验回路采用一点接地 , 即在变压器接地处单点接地 , 接地线应尽量粗 , 并且接成放射状 , 必要时局放检测仪取消接地 , 可降低这种干扰。
.4 电源干扰

    当检测仪电源及试验电源直接与低压配电网相连时 , 配电网内的各种高频信号均能产生干扰。因此 , 通常采用屏蔽式电源隔离变压器及低通滤波器抑制 , 效果很好。
.5 其他措施

    根据现场情况 , 还可选择干扰比较小的时间段测量 , 采取选择合适的测量频带、利用检测到的局放谱图进行波形识别、时域开窗、阈值设置、合理布线等措施进行脉冲干扰的消除或抑制。

利用双传感器抑制干扰

尽管常规抗干扰措施可以有效抑制各种电磁脉冲干扰 , 但现场干扰抑制后经常难以达到背景噪声水平应低于允许放电幅值的 50%的规定。实际试验时经常出现如下情况 :

(1) 出现疑似电晕或悬浮电位等幅值较大的放电脉冲。

(2) 多种脉冲波形迭加在一起。

(3)整个检测谱图发生旋转。因此现场检测到的放电谱图比较复杂 , 必须由经验丰富的工程师认真鉴别 , 方可区分干扰和放电信号。

    为了更有效的检测变压器内部放电 , 提高检测结果的可靠性和局放试验的效率 , 需要探索新的脉冲干扰抑制手段。笔者将在线检测实践中使用的干扰抑制关键方法——脉冲定向耦合法应用到离线检测中 , 并改造为双传感器法 , 取得了比较好的效果。

.1 双传感器法原理

    双传感器法原理如图 1 所示。一般做局放试验时,变压器与电网的引线全部拆下, 所以 H 处对地的电容很小。T1为耦合高压侧出线脉冲信号的电流传感器,试验时该传感器临时固定在变压器高压套管法兰靠上部位,如图 2 所示。T2为耦合套管末屏接地线信号的传感器 , 试验时将套管末屏接地线穿过该传感器,实际安装位置见图 2。当外部干扰如电晕放电信号进入变压器 H 端时 ( 见图 1a) , 此时两电流传感器 T1、T2 均可耦合到极性相同的信号,且 i1>>i2; 当内部产生放电时(见图 1b),T1、T2可耦合到极性相反的信号,且i2>i1, 此时T2 可耦合到较大的信号,而 T1 则基本耦合不到信号。双传感器法即根据这一特点来识别内部局放和外部脉冲干扰信号。因此,正确判断两路脉冲信号的幅值是双传感器法的关键 , 而识别两路信号的极性则可以对其进行辅助判断。

    两个传感器耦合到的信号幅值之比分析如下 :
外来脉冲干扰时 :

        i1/i2=CX+CB/CB           (1)

内部放电时 :

       i1/i2=CH/CB               (2)

传感器耦合信号幅值之比 :

         M1/M2=K1i1/K2i2         (3)

( K1、K2 分别为两传感器的灵敏度)

举例说明如下 : 将一对传感器如图 2 那样安装在变压器 A 相 , 电路图如图 1 所示。假定 T2 灵敏度是 T1 的 5 倍 , CX 为 5 000pF, CB 为 250pF, 即 CX 是CB 的 20 倍 , H 端及套管对地分布电容 CH 为 50pF。

   则在外部干扰时 , 根据式(1) , 两传感器的一次侧电流比 i1∶i2=21∶1;

根据式 (3) , 两传感器耦合到的信号幅值比 M1∶M2=4.2∶1;

如果是内部放电,根据式(2) , i1∶i2=1∶4;

两传感器幅值比 M1∶M2=1∶20。

    由此可见,外部干扰和内部放电使两传感器的幅值比变化几十倍。所以 , 根据两传感器幅值比的变化很容易判断出放电和干扰信号。

为了准确识别脉冲幅值和极性 , 传感器耦合到的信号应该满足以下条件 :

(1) 信噪比应尽可能高 ,至少为 2∶1。否则脉冲波形容易湮没在噪声中 , 造成误判。这可由模拟滤波及数字滤波等措施抑制背景噪声的干扰。

(2)两路传感器信号之间的时延要小于μs。