聲波傳感器作為局部放電絕緣試驗的一種傳感器因其靈敏度高、抗干擾性強、可以定位等特點備受重視而得到快速發(fā)展。
在電力系統(tǒng)中，高壓電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)直接關(guān)系到該設(shè)備的運行狀況，甚至影響到整個電力系統(tǒng)的安全。一旦高壓電氣設(shè)備發(fā)生故障將會造成生產(chǎn)損失、高昂的維修費用，甚至是生命安全事故。在高壓輸變電站設(shè)備中，其電壓等級高于我們一般民用的電壓等級，一般在10kV至75kV，甚至是1000kV范圍內(nèi)。而且電壓等級越高由絕緣問題引起的局部放電產(chǎn)生的可能性也就越大。經(jīng)統(tǒng)計，絕緣故障在整體故障中占75%左右。例如：變壓器突發(fā)短路時，其砸間絕緣、主絕緣、以及相間絕緣等會受到破壞，受到破壞的絕緣材料其絕緣強度變差，在運行過程中會加速老化，老化的過程中極有可能產(chǎn)生局部放電，然后隨著局部放電嚴(yán)重程度的發(fā)生，甚至?xí)鹱儔浩鞯闹稹⒈?，最后失效造成上千萬的經(jīng)濟損失。所以通過對高壓電氣設(shè)備的局部放電檢測試驗和耐壓試驗，使高壓電氣設(shè)備的局部放電控制在國家標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，這就很大程度的保障了高壓電氣設(shè)備運行的穩(wěn)定性、可靠性。
局部放電過程的電子高速位移激發(fā)周圍介質(zhì)產(chǎn)生電磁波，同時激發(fā)質(zhì)子的振動生成機械波，機械波產(chǎn)生聲波和超聲波。電子高速移動同時會產(chǎn)生光，以及絕緣材料的分解物，比如說油中的分解氣體，SF6中的分解液體。目前按測量的原理分為電測法和非電測法，其中電測法包括：脈沖電流法、RIV法(無線電干擾法)、特高頻法、暫態(tài)地電波法。非電測法包括：超聲波法、氣相色譜法、紫外線法等。按檢測的環(huán)境分為：在線和離線。其中在線包括：超聲波在線監(jiān)測、特高頻在線監(jiān)測、高頻法在線監(jiān)測等。離線法包括最常用的脈沖電流法和RIV法，當(dāng)設(shè)備出廠前出現(xiàn)問題時，設(shè)備檢修需要用的超聲波法。比較這些檢測方法而言，超聲波傳感器檢測放具有檢測局部放電抗干擾性好、靈敏度高、價格相對便宜、可以定位和在線監(jiān)測等特點，所以目前在局部放電應(yīng)用范圍內(nèi)和高電壓檢測需求的范圍內(nèi)，超聲波法檢測已經(jīng)非常普及常見，但傳感器的質(zhì)量良莠不齊，需要一套標(biāo)準(zhǔn)的檢測手段和方法，以及一臺高效率的檢測設(shè)備來規(guī)范超聲波傳感器的性能
局部放電超聲波傳感器技術(shù)的發(fā)展越來越受到科研機構(gòu)、國家電網(wǎng)公司，傳感器制造廠商的重視。由于超聲波信號的頻譜的非統(tǒng)一性，傳輸介質(zhì)的非統(tǒng)一性，局部放電產(chǎn)生超聲波的隨機性和可重復(fù)性差的特點，所以統(tǒng)一的局部放電超聲波傳感器檢測規(guī)范、可溯源的校準(zhǔn)方法和檢測裝置尚未完全建立。這無疑限制了超聲波傳感器在GIS、變壓器、開關(guān)柜等局部放電領(lǐng)域上的進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)用。因此研究局部放電超聲波傳感器的檢測、校準(zhǔn)具有重要的理論意義和實用價值。
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