在线监测件22.ppt

模拟开关是一种在数字信号控制下将模拟信号接通或断开的元件或电路。该开关由开关元件和控制（驱动）电路两部分组成。 按切换的对象使用的元件：机械触点式和电子式开关 机械触点式：干簧继电器，水银继电器及机械振子继 电器等。 电子式开关：二极管、双极性晶体管、场效应晶体管、光耦合器件及集成模拟开关等。 逐次逼进式A/D转换器 并行比较式A/D转换器 第四节 数据采集系统 典型模数转换器 第五节 数据处理 数据处理是对监测信号进行分析的工作，更准确地获得反映设备绝缘状态的特征量 去伪存真 通过处理抑制干扰信号，提高信噪比，以防止对故障作出“误报”或“漏报”，关键是要完善抗干扰措施。 由表及里 对采集到的数据进行由表及里的分析处理，使之成为在线诊断设备故障的可靠判据，所能反映的信息更好地显示出来。 第五节 数据处理 一、抗干扰数字处理技术 干扰的分类 平均技术 逻辑判断 软件开窗 数字滤波技术 第五节 数据处理 一、抗干扰数字处理技术 1、干扰的分类 周期性干扰信号 连续周期性干扰（广播、电力载波通信、高频保护信号、谐波、工频干扰） 脉冲型周期性干扰（可控硅整流设备在可控硅开闭时产生的脉冲干扰信号、旋转电机电刷和滑环间的电弧等） 脉冲型干扰（高压输电线的电晕放电，相邻电气设备内部放电，雷电，开关、继电器的断、合，电焊操作等无规律的随机性干扰） 干扰 不同特征和性质的干扰信号，需采取不同的措施抑制。 监测系统安装在不同场合其干扰信号的构成也不同，需针对现场的具体情况采取综合性措施予以抑制。 第五节 数据处理 一、抗干扰数字处理技术 2、平均技术 用软件即数据处理的方法抑制干扰，主要是随机性干扰。 随机性噪声一·般遵从正态分布，故将数据样本多次代数和相加并取其平均值，即可减弱随机性干扰影响而提高信噪比，若样本数为N，则信噪比的改善为 (因为样本均值的标准偏差为 是样本的标准偏差的 )。 采用平均技术需确定采样率、每次采样样本的容量以及样本数，而这些采样值的采样周期必须是严格相同的。 第五节 数据处理 一、抗干扰数字处理技术 3、逻辑判断 从逻辑推理上设定一些判据去判断测得的是真实信号还是干扰信号。例如监测过程中仅测得一次幅值很高的信号，那么该信号很可能是一个随机干扰信号，可在数据处理时舍弃。 第五节 数据处理 一、抗干扰数字处理技术 4、开窗 对一些已知的且相位固定的干扰可运用电子技术或软件方法对这些信号不予采集或显示或置零。 励磁变压器电流传感器原始信号 第五节 数据处理 一、抗干扰数字处理技术 5、数字滤波技术 数字滤波对数字信号按一定要求进行运算、处理，而后以数字形式输出。 数字滤波是一个计算程序，运用软件的方法来抑制干扰，主要是连续的周期性干扰，可用于局部放电放电脉冲信号的监测中。 可任意改变滤波阶数，中心频率和带宽。 第五节 数据处理 一、抗干扰数字处理技术 5、数字滤波技术－理想滤波器 基本原理：对时域信号采用FFT频域化，在频域内将不合理的突出干扰谱去掉，再IFFT反变换即测得时域内去除干扰后的信号。 时域信号FFT变换 频域信号去掉不合理谱线 IFFT反变换得到滤波后波形 理想滤波器流程 第五节 数据处理 一、抗干扰数字处理技术 5、数字滤波技术－理想滤波器 放电信号为理想的狄拉克冲激函数，干扰信号为纯正弦函数，两种信号呈负效应在时域混叠在一起（a）。 经快速傅里叶变换后(FFT)，在频域上局放信号的频谱变成一条水平直线，包含所有的频率分量，是“均匀谱”；而干扰信号则是单一频率的冲激函数，两者在频域叠加后干扰谱线突出于局放谱线之上（b）。 将干扰谱线去除（c）。 经快遭傅里叶反变换(IFFT)回到时域则可看出干扰信号已被消除，只剩下局部放电信号（d）。 第五节 数据处理 一、抗干扰数字处理技术 5、数字滤波技术－理想滤波器 时域信号波形 经FFT变换后在频域的信号 数字滤波后在频域的信号 经数字滤波和IFFT后在时域的信号波形 第五节 数据处理 一、抗干扰数字处理技术 5、数字滤波技术－自适应数字滤波器 S为信号，n0为连续的周期性干扰，与信号不相关，故原始输入为S+n0。 n1是来自同一干扰源通过不同传输途径得到的干扰信号，与n0相关，和S不相关。n1经自适应滤波器输出为yn。 自适应滤波器的作用在于使yn非常接近于n0，送入减法器后，系统的输出为： 若yn ＝ n0 ，则en＝S，干扰完全消除。 第五节 数据处理 一、抗干扰数字处理技术 5、数字滤波技术－自适应数字滤波器 实际中n1的求法 不可能有单独的干扰源参考输入n1，实际中只有含干扰的原始信号输入S＋n0，由于S为脉冲信号，n0为周期信号，在S＋n0中