變壓器局部放電超聲波定位
局部放電定位對變壓器的生產(chǎn)制造以及對變壓器的故障維修具有重要的指導(dǎo)意義。目前，被用作局部放電定位的方法中，使用最為廣泛的定位法主要分為電脈沖定位的電氣定位法和利用超聲波定位的超聲波定位法。下面簡單介紹下超聲波定位法原理和方法。
在發(fā)生局部放電的時候，變壓器各出線端均會接收到局部放電產(chǎn)生的電磁波信號、電脈沖信號和超聲波信號。將局部放電源作為這些信號的發(fā)射源，這樣這些信號在變壓器復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中就可看成以一個球面的方式向四周傳播。超聲波定位法就是利用超聲波以球面?zhèn)鞑サ囊?guī)律，在變壓器外殼上設(shè)置將超聲波信號轉(zhuǎn)換為電信號的靈敏度比較高的超聲波傳感器，顯示和測量超聲波信號。
以電流脈沖信號為觸發(fā)信號，同時測量局部放電的電脈沖和超聲波，就可以測量局部放電產(chǎn)生的超聲波傳播到變壓器外殼上各個超聲波傳感器的每段時間，然后根據(jù)超聲波在不同傳播介質(zhì)中的傳播特性來測定產(chǎn)生局部放電放電源的位置。這就是超聲波定位的基本原理。
于是，利用多通道局部放電綜合分析儀的一個通道測量局部放電的脈沖電流信號，另一個通道通過安裝在變壓器油中或油箱外側(cè)上的超聲波傳感器測量由放電源發(fā)出的超聲波信號，則兩通道接收到的信號的時間差，即可以近似的看作超聲波在變壓器內(nèi)部的傳播時間。結(jié)合超聲波在不同介質(zhì)中的傳播速度和方向確定放電源的位置。
超聲波在變壓器內(nèi)部以球面的方式向四周傳播，以縱波的形式在變壓器油中向外傳播，超聲波到達變壓器油箱壁時，一部分繼續(xù)以縱波形式穿越油箱壁向外傳播，另一部分則沿箱壁以橫波形式向周圍傳播，超聲波在變壓器內(nèi)部的傳播方式如圖所示。
超聲波傳播方式
(a)超聲波傳播路徑 (b)超聲波波形
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