摘要：随着带电导纳频谱测试技术在高压电流互感器带电检测中的应用，现场工频运行环境的谐波干扰和负荷波动造成的励磁工作点变动的影响量处理显得尤为必要。本篇提出一种可视化频谱筛选处理方法，将现场测试的全波频谱和工频频谱进行比对分析，从而建立一种频谱过滤窗口，滤除干扰，然后通过一种反傅立叶变换方法进行信号恢复。通过验证，本方法对于减少现场工频电流影响非常有效，提高了带电导纳频谱测试的精度。
　　关键词：电流互感器导纳频谱频谱过滤反傅立叶变换
　　0引言
　　随着基于导纳频谱分析技术原理的高压CT不停电测试在国内逐步开展研究应用工作，针对基于导纳频谱数据的分析用于高压CT的故障严重程度及故障特征的识别成为该技术应用的关键部分。由于直接测量的导纳频谱是基于带电运行CT的等效阻抗测试而得，因此导纳频谱的差异或跳变直接反映的特征是整个CT及二次回路的综合阻抗变化。
　　笔者通过现场测试发现，通过三相比对方法是比较有效的，但是在负荷波动较为明显的场合，如大用户变电站，工频电流随着用电负荷波动较为频繁，由此造成CT的励磁工作点不断因为负荷电流变化而调整。励磁工作点的调整往往会导致CT等效阻抗的变化，且由于CT是非线性器件，很难通过负荷变化折算出当前励磁阻抗的数据，因此在负荷波动较为频繁的情况下，可能导致测试数据极不稳定。针对该情况通常的处理方式是在地负荷条件进行测试，因为CT在负荷范围10%-30%之间的励磁曲线可近似为直线，在该范围内的负荷变化对励磁阻抗的变化并不明显，可以安排在线导纳频谱测试。但是在现场谐波成分复杂的情况下，即使低负荷测试也很难获得满意结果，因此谐波会直接对导纳频谱测试设备的信号构成影响，本篇即提出一种针对频谱过滤技术的分析方法。
　　1 CT导纳频谱测试原理简介
　　CT导纳技术是源于北美和澳洲兴起的基于等效阻抗快速测试的一种在线故障测试方法，早期研究成果录入维多利亚电气学会论文库，后期被写入北美CT现场测试标准。CT导纳频谱分析方法的较早文献见发明专利：一种电流互感器带电测试方法及应用（专利号： CN 200910216641），该方法将与导纳技术采用的时域检测方法不同，通过频域分析技术，建立基于现场带电测试环境下的导纳频特征曲线和励磁功率曲线，然后通过频域参数的三相差异比对分析来判断带电运行电流互感器的故障。采用导纳频谱分析方法的优势是，具备较高的灵敏度，可以通过频域扩展将不同严重程度的故障进行探测，然后绘制成导纳频谱特征曲线，并借助曲线拟合等方法建立平滑曲线。基于该平滑曲线查找突变点来分析故障特征。所以从原理上，早期的带电导纳测试方法是一种简单的在线阻抗测试，而基于频谱分析的导纳频谱测试是一种不停电扫频试验与分析技术，后者不論从灵敏度，有效性还是准确性方面都高于前者。
　　2 现场测试案例分析
　　由于现场谐波及噪音影响，导致试验变频信号注入后的波形发生畸变，给测试结构的准确度带来影响，因此采用高斯滤波的可变时窗分析方法能取得较好的分析结果。
　　3 技术关键分析
　　尽管采用高斯滤波技术可以有效弥补传统带通或高通滤波的不足，但是由于高斯滤波实质是一种基于时域冲击响应的频域变换，不同滤波时窗获取的滤波效果是不同的，当需要获得较满意的滤波效果时，仍需要借助人工选择不同滤波时窗 的方式。同时，在高采样率时，可能捕捉到高频响应信号，这些信号响应时包括被测CT内部分布电容，绕组，二次节点及试验设备接入线缆的自身特性的综合统计值，因此要求在试验前进行试验装置自身的频域校准，校准的带宽应至少覆盖扫频上限频率的2倍，即：
　　（4）
　　另外，尽管采用软件计算方法可以自动获取较优的滤波质量，但是考虑到时域信号的不确定性，软件计算找到的最优滤波频带可能无法满足要求，建议采用人工筛选的手段，以获取最佳值。必要时安排多次重复测试，以排除随机干扰。
　　4 小结
　　本篇提出了一种基于高斯滤波的频域处理方法在CT不停电故障测试中的应用，经验证，该方法能够获得较高的频域分辨率，对于获得电流互感器带电运行导纳频谱特征有较好的分析效果，但由于高斯滤波的时窗对于滤波效果影响较大，为获得较准确的滤波结果，建议采用人工开窗的模式。同时，由于试验系统内阻会对测试系统构成影响，因此必须采用高斯滤波法进行频域校准。
　　作者简介：孙利雄（1980.10-），slx525@126.com， 手机：13887814254工程师，就职于云南电网公司保山供电局，主要从事高压输变电技术的应用和研究。