ГОСТ IEC/TS 60034-27-2—2015
Для онлайновых измерений ЧР во вращающихся машинах можно определить следующие типич
ныедиапазоны частотдля полных измерительныхсистем:
a) Типичная ширина низкочастотного диапазона (LF) составляетоколо 1МГц или несколькосот
килогерц согласно стандарту IEC 60270. Нижняя частота среза обычно лежит выше 100 кГц. вер хняя
— обычно ниже 3 МГц. Измерения в этом частотном диапазоне обеспечивают хорошую чувстви
тельность не только для ЧР в стержне (катушке), близком к датчику ЧР. но и для ЧР в обмотке,
отдаленных от датчика. Однако, низкочастотный диапазон серьезно подвержен воздействию шума и
возмущений, которые особенно проявляются при онлайновых измерениях (см. 5.2). Поэтому необходи
мы специальные меры по ихотделению отЧР.
Система измерения ЧР. работающая в низкочастотном диапазоне (LF). в основном фиксирует
постоянную составляющую частотной характеристики импульса ЧР в предположении об отсутствии
резонансных частот в обмотке статора в этом диапазоне измерений. Поскольку верхняя частота среза
данногодиапазонасущественно меньше, чем верхняячастотасреза частотнойхарактеристики импуль
са, распознаваемые импульсы ЧР прямо пропорциональны заряду, обусловившему импульс ЧР (при
нцип квазиинтеграции). Однако форма импульса выходного сигнала определяется частотными
характеристиками этого диапазона частот. Поскольку оригинальная форма импульса, приходящего к
месту установки датчика, теряется при использовании низкочастотного диапазона измерений,
возможности отделения по форме импульса сигналов, вызванные возмущением, ограничены.
b
) Высокочастотный диапазон (HF) — от 3 до 30 МГц. Нижняя частота среза может быть уста
новлена ниже 1МГцдля обеспеченияхорошей чувствительности при определении ЧР в обмотке. Одна
ко. для эффективного подавления сигналов от типичных возмущений, которые присутствуют в
низкочастотном диапазоне, часто используется нижняя частота среза, большая 1МГц.
Работа ввысокочастотномдиапазоне менее подвержена шуму ивозмущениям иможет эффектив
но использоваться для определения импульсов ЧР. приходящих на датчик, что позволяет по форме
импульсаопределить источникЧР. Когда верхняячастотасреза системы измерениясущественновыше
верхнейчастоты среза импульса, приходящегонадатчик сигнала ЧР. выходной сигналотражаетформу
импульса, но не является прямо пропорциональным заряду, обусловившему импульс ЧР. Поэтому
результаты измерения ЧР в этом частотномдиапазоне выражаютсяв единицах напряжения (мВ). Здесь
может быть применен эффективный метод отделения возмущений с помощью частотных и временных
областей (см. раздел 5).
c) Сверхвысокочастотный диапазон (VHF) — несколькосотенМГц. Он используется причасто
те среза 30 МГци верхнихчастотахсрезадо 300 МГц. Как видно из рисунка 3.частотныехарактеристики
такихсистем существенно перекрывают частотные характеристики импульса ЧР. ипотому измерения в
этом частотномдиапазоне обеспечиваютхорошую чувствительность ксигналам. возникающим ближе к
датчику ЧР. Датчик ЧР нужно устанавливать на высоковольтных зажимах обмотки, т. е. близко к
стер жням (катушкам), находящимся под воздействием наиболее сильных электрических полей. VHF
диапа зон также обеспечивает хорошее отношение «сигнал-шум» и, поэтому, меньше подвержен
шуму и возмущениям. Поскольку верхняячастота среза системы измерениясущественно выше верхней
часто тысрезасигналаЧР. приходящегов местоустановкидатчика,
выходнойсигналотражаетформуимпуль са. но не является прямо пропорциональным заряду,
обусловившему импульсЧР. Поэтому результаты измерения ЧР в частотномдиапазоне VHF
выражаются в единицах напряжения (мВ).
Обнаружение ЧР в этом частотном диапазоне обеспечивает очень короткое время разрешения
после обнаружения формы короткого импульса ЧР. Поэтому здесь могут применяться эффективные
методы отделения возмущений, такие как время прихода импульса, анализ его формы и диаграммы
«время-частота», описанные в разделе5.
d) В ультравысокочастотном диапазоне (UHF) типичнаянижняячастота среза равна 300 МГц.а
верхняя — до 3 ГГц.Датчики ЧР, работающие в этом частотном диапазоне. являются антеннами, улав
ливающими излучаемыеэлектромагнитныеимпульсныесигналы. Мощностьсигнала, фиксируемаяэти
ми датчиками и, следовательно, чувствительность обнаружения ЧР зависит в основном от места
установки антенны, расстоянием между антенной и источником ЧР и полосой пропускания системы
измерения. В общем, чем ближе расположена антенна к определенным источникам ЧР, тем выше
чувствительностьсистемы обнаружения ЧР.
П р и м е ч а н и е — Верхняя частота среза ЧР. приходящего на зажимы (датчик) fapQ, может значительно
изменяться в зависимости от расстояния междудатчиком и источником ЧР. Малое расстояние приводит кбольшей
частоте среза, большое — к меньшей частоте из-за эффекта затухания.
10