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电缆局部放电信号的几种滤波方法比较作者：朱毅刚张云李华来源：《科技创新与应用》2013年第36期摘要：局部放电测量不可避免的存在背景噪声干扰和电磁干扰，对局放信号进行有效滤波才能实现定位及局放分析。
文章先分析现场干扰信号的特点，再分别用带通滤波，陷波滤波及小波滤波三种滤波方法对信号进行滤波，比较这三种滤波方法的滤波效果。
关键词：局部放电信号；带通滤波；陷波滤波；小波滤波1 引言随着电压等级的不断提高，电力电缆的局部放电问题越来越引起人们的重视。
采用振荡波方法对电缆进行局部放电检测，可以很好的掌握电缆的运行状况，并可根据数据进行局放定位及绝缘状况评估，这对保证电力系统的正常运行具有非常重要的意义。
然而，振荡波法是在现场进行的，不可避免的存在各种干扰。
一方面，电缆的终端头部分，由于其暴露在外，因此干扰往往由此引入，另一方面，振荡波检测系统也可能存在干扰。
如何从受干扰的信号分离出局部放电信号，是局放信号处理的一个难点。
小波滤波，带通滤波及陷波滤波是较为常用的滤波方法。
本文先对这三种滤波方法进行简单分析，再通过实验对信号进行滤波，比较这三种方法的滤波效果。
2 电缆局放的干扰信号局部放电信号的干扰可分为连续的周期性干扰、脉冲型干扰和白噪干扰3类[1]。
三种干扰的来源和特点如下：2.1 周期性窄带干扰周期性窄带干扰是现场局部放电测量中最为常见的一种干扰。
周期性窄带干扰是在时域上呈现周期分布的干扰信号，在频域上表现为频率分部在某一段很窄的频段内。
这种类型的干扰主要是无线电广播、载波通信及无线通信等信号。
这种周期性窄带干扰通常通过电缆的附件、屏蔽性差的环网柜等部件进入电缆中。
2.2 脉冲型干扰脉冲型干扰常发生在局部放电测量中，这些干扰来自测量系统内部，由晶闸管与状态转换开关等电子元件产生开关元件的。
脉冲型干扰在时域中表现出不连续性，在频域上表现出分布广泛但能量集中于低频部分的特性。
目前对于脉冲型局部放电信号的鉴别主要采用时延鉴相的方法来实现。
电缆线路局部放电缺陷检测典型案例（第一版）案例1：高频局放检测发现10kV电缆终端局部放电（1）案例经过2010年5月6日，利用大尺径钳形高频电流传感器配Techimp公司PDchenk 局放仪，在某分界小室内的10kV电缆终端进行了普测，发现1-1路电缆终端存在局部放电信号，随后对不同检测位置所得结果进行对比分析，初步判断不同位置所得信号属于同一处放电产生的局放信号，判断为电缆终端存在局放信号。
2010年6月1日通过与相关部门协调对其电缆终端进行更换，更换后复测异常局放信号消失。
更换下来的电缆终端经解体分析发现其制作工艺不良，是造成局放的主要原因。
（2）检测分析方法测试系统主机和软件采用局放在线检测系统，采用电磁耦合方法作为大尺径高频传感器的后台。
信号采集单元主要有高频检测通道、同步输入及通信接口。
高频检测通道共有3个，同时接收三相接地线或交叉互联线上采集的局部放电信号，采样频率为100 MHz，带宽为16 kHz~30 MHz，满足局部放电测试要求。
同步输入端口接收从电缆本体上采集的参考相位信号，通过光纤、光电转换器与电脑的RS232串口通信，将主机中的数据传送至电脑中，从而对信号进行分离、分类及放电模式识别。
利用局部放电测试系统，在实验电缆中心导体处注入图1-1的脉冲信号，此传感器可直接套在电缆屏蔽层外提取泄漏出来的电磁波信号，在电缆中心导体处注入脉冲信号，耦合到的信号如图1-2所示。
图1-1 输入5 ns脉冲信号图1-2输入5 ns脉冲信号响应信号将传感器放置不同距离时耦合的脉冲信号如图1-3所示。
距电缆终端不同距离耦合的脉冲信号随其距离的增长而减小（见图1-4），这样就可以判断放电是来自开关柜内还是线路侧。
a）距电缆终端0.1 m b）距电缆终端1.5 m图1-3 局部放电系统的耦合信号图1-4 不同位置耦合的脉冲信号2010年5月6日，在某分界小室内的10kV电缆终端进行了普测，在距离1-1路进线电缆0.5 m和1.0 m处分别发现局放信号，测试结果如图1-5及图1-6所示。
WORD文档下载可编辑10kV电力电缆振荡波局部放电检测试验方案（送审稿）专业技术资料分享.WORD 完美格式..专业知识编辑整理.一、试验标准和目的根据《XX 电网公司亚运会保供电重要设备准备阶段运行管理工作标准》要求，通过现场试验，在不损害电缆本体绝缘的情况下检查10kV 电缆的绝缘状况及其内部局部放电情况，以对其绝缘进行评估。
二、试验仪器SEBAKMT OWTS －M28型电缆振荡波局放检测仪，SEBAKMT Easyflex Com 多功能脉冲反射仪，S1-1054型电子兆欧表三、试验内容10kV 电缆振荡波局部放电检测基本原理如图1所示：图1 电缆振荡波局放测试原理用直流电源将被测试电缆在几秒中内充电至工作电压(额定电压)。
实时快速状态开关S 闭合，将被测电缆和空心电感构成串联谐振回路，回路开始以的频率进行振荡。
空心电感值根据谐振频率的要求进行选择，频率范围5O ～1000Hz ，相近于工频频率。
图1中的中压电路一般具有相对低的介质损耗角的特点，与具有低损耗的空心电感相配，可得到具有高品质因数的谐振回路。
回路品质Q 一般为30～100，振荡波以谐振频率在0.3～1s 内衰减完毕，这一过程只有几十分之一周波，并对被测试电缆充电，与50Hz(60Hz)时局部放电非常相似。
LC f π2/1=佛山供电局- 2 -振荡波所产生的局放脉冲符合lEC60270推荐值，局放脉冲定位可由行波方法完成，进而生产电缆故障图，电缆电容C 和 tan 值可通过振荡波的时间和频率特性来计算。
1、被测电缆要求及测试前准备1）局放测试前，将电缆断电、接地放电，两端悬空，布置好安全围栏；2）尽量将电缆接头处PT 、避雷器等其它设备拆除；3）电缆头擦拭干净，电缆头与周边接地部位绝缘距离足够；4）收集电缆长度、型号、类型、投运日期等电缆参数；5）电缆长度L ：电缆一侧测量方式：50m ≦L ≦3km ；电缆两端测量方式：L ＞3km 。
OWTS振荡波检测技术在10kVXLPE电缆局部放电检测中的应用摘要：本文简单介绍了OWTS振荡波局放检测系统检测电缆局部放电状态的基本原理、技术参数及测试步骤等相关内容。
通过振荡波检测技术发现的电缆中间接头缺陷的应用案例，对比分析OWTS振荡波检测技术在10kVXLPE电缆局部放电检测中的应用。
关键词：电缆局部放电OWTS振荡波检测受潮绝缘1、引言城市建设的快速发展，电缆线路已广泛用于中压电网中。
而交联聚乙烯（XLPE）电缆以其合理的结构、工艺以及优良的电气性能等优点，在国内外广泛使用。
XLPE电缆在出厂试验时要做局部放电检测，但在电缆出厂之后，由于施工工艺、人为外力破坏及运行环境恶劣、绝缘老化等因素会造成电缆特别是电缆附件的缺陷，严重影响了电缆的安全运行。
随着人民生活水平的提高，对供电可靠性的要求也在不断增加，配网设备的安全运行问题已经受到越来越多的关注。
电缆线路因其特殊的结构，其运行后的缺陷很难通过有效手段进行发现。
通常，一条电缆是否具备投运条件，我们都是以直流耐压试验、工频交流耐压试验或超低频耐压试验的方法来判断。
但这种判断无非两种结果：不具备投运条件和具备投运条件。
从设备上看，电缆运行后发生故障，均为终端头爆炸、中间头爆炸、本体击穿等不同击穿部位的绝缘击穿。
除外力破坏外，绝缘在击穿前夕必然先形成各类缺陷，各类缺陷发展到最终击穿，酿成事故之前，往往先经过局部放电阶段，局部放电的强弱能够及时反映电缆绝缘状态，因此通过局部放电检测来提前发现电缆设备的缺陷是一种有效的手段。
2、局部放电及其检测技术2.1、局部放电局部放电是指高压设备中的绝缘介质在高电场强度作用下，发生在电极之间的未贯穿的放电。
这种放电只存在于绝缘的局部位置，而不会立即形成贯穿性通道，称为局部放电。
而绝缘内部存在缺陷是难免的，例如固体绝缘中的空隙、杂质，当场强达到一定值时，就会发生局部放电。
电力电缆局部放电量与电力电缆绝缘状况密切相关,局部放电量的变化预示着电缆绝缘存在着可能危及电缆安全运行寿命的缺陷。
电缆线路局部放电缺陷检测典型案例（第一版）案例1：高频局放检测发现10kV电缆终端局部放电（1）案例经过2010年5月6日，利用大尺径钳形高频电流传感器配Techimp公司PDchenk 局放仪，在某分界小室内的10kV电缆终端进行了普测，发现1-1路电缆终端存在局部放电信号，随后对不同检测位置所得结果进行对比分析，初步判断不同位置所得信号属于同一处放电产生的局放信号，判断为电缆终端存在局放信号。
2010年6月1日通过与相关部门协调对其电缆终端进行更换，更换后复测异常局放信号消失。
更换下来的电缆终端经解体分析发现其制作工艺不良，是造成局放的主要原因。
（2）检测分析方法测试系统主机和软件采用局放在线检测系统，采用电磁耦合方法作为大尺径高频传感器的后台。
信号采集单元主要有高频检测通道、同步输入及通信接口。
高频检测通道共有3个，同时接收三相接地线或交叉互联线上采集的局部放电信号，采样频率为100 MHz，带宽为16 kHz~30 MHz，满足局部放电测试要求。
同步输入端口接收从电缆本体上采集的参考相位信号，通过光纤、光电转换器与电脑的RS232串口通信，将主机中的数据传送至电脑中，从而对信号进行分离、分类及放电模式识别。
利用局部放电测试系统，在实验电缆中心导体处注入图1-1的脉冲信号，此传感器可直接套在电缆屏蔽层外提取泄漏出来的电磁波信号，在电缆中心导体处注入脉冲信号，耦合到的信号如图1-2所示。
图1-1 输入5 ns脉冲信号图1-2输入5 ns脉冲信号响应信号将传感器放置不同距离时耦合的脉冲信号如图1-3所示。
距电缆终端不同距离耦合的脉冲信号随其距离的增长而减小（见图1-4），这样就可以判断放电是来自开关柜内还是线路侧。
a）距电缆终端0.1 m b）距电缆终端1.5 m图1-3 局部放电系统的耦合信号图1-4 不同位置耦合的脉冲信号2010年5月6日，在某分界小室内的10kV电缆终端进行了普测，在距离1-1路进线电缆0.5 m和1.0 m处分别发现局放信号，测试结果如图1-5及图1-6所示。
OWTS振荡波电缆局部放电检测和定位装置应用初探冯义1武光宇1陶诗洋1涂明涛1王鹏2周作春2刘庆时2李华春3姜绿先3陈平31.北京市电力公司试验研究院2.北京市电力公司生产技术部3.北京市电力公司电缆公司摘要OWTS振荡波电缆局部放电检测和定位技术，是目前国际上应用比较广泛的能够有效检测和定位10kV配电电缆局部放电的位置且检测本身不对电缆造成伤害的先进技术。
北京市电力公司2008年初引进该技术，并成功的应用到奥运场馆及配套设施的电缆检测中，发现了多起电缆接头缺陷，取得了较好的成效，为奥运保电工作作出了一定的贡献。
本文主要从该装置的使用方法、现场经验、案例分析等方面进行介绍，为该技术的进一步推广应用、改进创新提供技术参考。
关键字：OWTS局部放电检测应用0. 前言OWTS振荡波电缆局部放电检测和定位技术，由于其电源与交流电源等效性好，作用时间短、操作方便、易于携带，可有效检测XLPE电力电缆中的各种缺陷，且试验不会对电缆造成伤害[1]，在国际上得到广泛应用。
为确保奥运场馆及配套设施的10kV电缆能够以健康的状态投入到奥运供电中去，根据2007年北京市电力公司对新能源电网公司开展国际对标的重要成果，公司决定引进OWTS 振荡波电缆局部放电检测和定位技术对奥运场馆及配套设施10kV电缆进行检测，以便及时发现潜伏性局部放电缺陷，提高供电可靠性。
下面主要对该装置的使用方法、现场经验、案例分析等方面进行介绍。
1. 检测情况及使用方法自2008年初引进OWTS振荡波电缆局部放电检测和定位装置开展奥运场馆及配套设施的10kV电缆的检测工作以来，共检测电缆300余条，发现接头缺陷20多个，缺陷原因主要是安装工艺粗糙、受潮和用错材料等几个方面。
在现场对电缆进行局放检测和定位技术性较强，需要掌握一定的技巧，遵循正确的步骤，才能够准确的排除干扰，得到正确的结论。
现场应用OWTS振荡波电缆局部放电检测和定位装置一般应遵循以下步骤。
开关柜局部放电检测典型案例--资料开关柜局部放电是指在开关柜内部出现局部电弧放电现象。
这种放电会导致开关柜设备的损坏，甚至可能引发火灾事故。
因此，对于开关柜局部放电的检测非常重要。
下面以次实际案例为例，介绍开关柜局部放电的检测方法和过程。
供电局在一次巡视中发现其中一台220kV开关柜出现了局部放电现象，为了确保设备的安全运行，他们决定对该开关柜进行局部放电检测。
首先，他们进行了设备的外部检查。
检查过程中发现了一些潜在的问题，如阻尼器的绝缘老化、电缆接头存在着潮气进入等。
这些问题可以导致局部放电的产生，因此需要进一步检测。
接下来，他们采用了超声波测量法进行局部放电检测。
这种方法可以通过检测电气设备表面的声波和超声波信号来判断局部放电的程度和位置，从而评估设备的安全运行情况。
他们首先在开关柜内部设备的表面选取了一些检测点，并使用超声波探头对这些点进行扫描。
通过扫描的结果，他们发现了一些异常声波信号，这些信号表明了局部放电的存在。
他们还通过比对不同位置的声波信号强度来判断放电的位置。
接着，他们对开关柜内的电缆进行了局部放电检测。
他们在电缆的连接处、接头处等位置使用超声波探头对电缆进行扫描，并对扫描结果进行分析。
通过分析发现了一些电缆接头处存在的局部放电问题，这可能是导致局部放电的主要原因之一最后，他们根据测量结果对设备进行了修复和维护。
他们更换了老化的阻尼器，对电缆的接头进行了修复，并作出了一系列的预防措施，以防止局部放电问题再次发生。
通过这次局部放电检测，供电局成功地发现并解决了开关柜内的局部放电问题，确保了设备的安全运行。
这一案例表明，局部放电检测对于开关柜设备的运行和维护具有重要意义。
只有通过定期的检测和维护，才能及时发现和处理潜在的安全问题，确保设备的正常运行。
电缆OWTS震荡波局放试验施工方案一、试验目的1、评估电缆的绝缘性能定量测定绝缘强度：通过局放试验，测定电缆在工作电压下的绝缘强度，以评估绝缘体的耐电压性能。
检测潜在绝缘故障：识别电缆绝缘系统中的潜在故障，如空气穿透、放电等，以及可能导致电缆性能下降的其他因素。
2、检测电缆的潜在缺陷寻找局部放电源：通过局放试验，精确定位电缆中可能存在的局部放电源，有助于及早发现并排除缺陷。
评估绝缘质量：通过局放信号的特性，判断电缆绝缘质量，识别可能的缺陷类型，如气泡、水分、异物等。
3、确保电缆系统的安全可靠运行提前预警潜在问题：通过局放试验，提前发现电缆系统中可能存在的问题，从而采取措施防范电缆故障，确保系统的长期安全运行。
确保设备稳定性：通过检测电缆的局部放电情况，保证设备在工作电压下的稳定性，防止因电缆问题导致的不可预测的系统中断。
二、试验装置1、局放测量系统1.1、硬件设备：a.局放传感器：选择适用于35kV电缆的高压局放传感器，确保其灵敏度和频率响应范围。
b.数据采集单元：采用高精度的数据采集单元，以确保对局放信号的准确采集和记录。
c.控制单元：使用可编程控制单元，实现对试验过程的自动化控制和监测。
1.2、软件系统：a.实时监测软件：具备实时监测和记录局放信号的功能，以便随时观察试验过程中的变化。
b.数据分析工具：配备专业的波形分析工具，用于对局放信号进行进一步分析，确定潜在问题。
2、试验仪器2.1、局放检测仪：a.适用范围：确保局放检测仪适用于35kV电缆的测试范围。
b.灵敏度：调整灵敏度以确保对不同程度的局放信号都能准确检测。
c.衰减器：使用可调节的衰减器，以适应不同程度的局放信号。
2.2、波形分析仪：a.高频响应：选择高频响应范围广泛的波形分析仪，以确保捕捉到局放信号的细节。
b.数据存储：具备大容量数据存储设备，方便记录长时间的试验过程。
三、施工准备1、工作人员培训试验人员培训：所有参与试验的人员应接受相关的电缆局放试验培训，包括试验装置的操作、紧急情况处理和安全操作规程。
