盡管電力變壓器內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，但是經(jīng)絕緣油浸透的絕緣介質(zhì)和變壓器油的聲阻抗十分接近，它們構(gòu)成許多間隙聲通道。所以，產(chǎn)生在較外圍的電力變壓器局放故障，其超聲信號(hào)能夠較強(qiáng)地傳輸?shù)阶儔浩飨潴w上的傳感器。布置在油箱外壁上不同位置的超聲傳感器即檢測(cè)探頭相對(duì)于某一放電點(diǎn)之間的距離是不同的，放電產(chǎn)生的超聲信號(hào)到達(dá)探頭的時(shí)間也不同。通過(guò)超聲接受傳感器，測(cè)量超聲波的大小及通過(guò)測(cè)量超聲波傳播的時(shí)延時(shí)間，即可確定局部放電源的空間位置。
1 檢測(cè)頻率的確定 當(dāng)發(fā)生局部放電時(shí)，由于絕緣弱點(diǎn)中分子的激烈撞擊、氣泡的形成和發(fā)展，液體的流動(dòng)以及固體材料的微小開(kāi)裂都會(huì)發(fā)出聲波，通常由于局部放電在氣體中產(chǎn)生的聲波頻率約幾kHz，而在液體、固體中產(chǎn)生的聲波頻率約在幾十到幾百kHz。變壓器鐵芯的噪聲在低頻領(lǐng)域，其噪聲水平較高，機(jī)械振動(dòng)的噪聲大多在20kHz以下。超聲波局部放電的檢出，應(yīng)避開(kāi)干擾頻率范圍而以高頻率為對(duì)象。但頻率越高，聲波在傳送過(guò)程中的衰減很大，因此超聲波局部放電檢出的頻率一般在數(shù)十到數(shù)百kHz。測(cè)試頻帶應(yīng)選用40～300kHz。
2 超聲波局部放電測(cè)試的必要性 超聲波法是用置于油箱壁上的超聲波傳感器接 收信號(hào)，通過(guò)信號(hào)大小的比較分析，對(duì)變壓器內(nèi)的局部放電進(jìn)行定性測(cè)量，還能對(duì)放電點(diǎn)所處的空間位置進(jìn)行確定，并具有在不停電條件下對(duì)變壓器內(nèi)的局部放電進(jìn)行檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，它的檢測(cè)結(jié)果可以給變壓器的故障分析及處理提供更多的信息，同時(shí)這一方法可避免現(xiàn)場(chǎng)各種電氣信號(hào)的干擾。因此超聲波局部放電檢測(cè)是變壓器放電性故障測(cè)量及帶電監(jiān)測(cè)的一種較好的方法。
目前脈沖電流法在變壓器離線試驗(yàn)條件下應(yīng)用廣泛，而在運(yùn)行條件下應(yīng)用還存在一些困難。特別是我國(guó)電氣設(shè)備仍沿用基于時(shí)間的預(yù)防性試驗(yàn)，對(duì)于部分絕緣狀況不佳的變壓器設(shè)備，往往由于不能及時(shí)檢出絕緣薄弱點(diǎn)而導(dǎo)致運(yùn)行事故發(fā)生。因此隨著電力系統(tǒng)不斷發(fā)展，提高電氣設(shè)備的安全運(yùn)行水平，開(kāi)展變壓器超聲局部放電檢測(cè)就顯得非常必要。通過(guò)在線超聲波局部放電檢測(cè)，可隨時(shí)隨地地監(jiān)視變壓器局部放電水平的變化狀態(tài)。
3 應(yīng)用方法 至今，已開(kāi)展變壓器超聲波局部放電測(cè)量百余臺(tái)次。首先在變壓器本體建立固定的測(cè)試點(diǎn)，以*次測(cè)量的超聲波大小為基準(zhǔn)值，建立超聲波指紋，根據(jù)必要性定期進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)縱向波測(cè)量值比較，監(jiān)視變壓器內(nèi)部局部放電水平的變化量，并結(jié)合變壓器油色譜分析、遠(yuǎn)紅外測(cè)溫等試驗(yàn)項(xiàng)目的綜合分析，判斷變壓器的絕緣狀況，診斷變壓器健康水平，確保變壓器安全運(yùn)行。
