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變壓器局部放電輻射的超聲波信號的傳播機理分析
點(diǎn)擊次數:1651 更新時(shí)間:2017-10-24

我們提出將超聲波傳感器陣列用于變壓器局部放電定位,將超聲波傳感器陣列放到變壓器的入孔處接收變壓器內部局部放電輻射的超聲波信號。項目組分析放電點(diǎn)在變壓器內部相對于超聲傳感器的空間位置有幾種可能:假設傳感器陣列安裝的一面為繞組的正面,一種情況是放電點(diǎn)和傳感器陣列同在繞組的正面,第二種情況是放電點(diǎn)在繞組的背面,第三種情況是放電點(diǎn)在繞組的兩側面。

 

局部放電點(diǎn)產(chǎn)生的超聲波傳播到傳感器陣列是空間多路徑方式,是極其復雜的物理現象,項目組認為上面三種位置的局部放電點(diǎn)產(chǎn)生的超聲波傳播到傳感器陣列都有五種路徑:*種路徑是局部放電點(diǎn)產(chǎn)生的超聲波以球面波形式穿過(guò)變壓器油直接傳播到傳感器陣列,這部分超聲波都是縱向波。第二種路徑是局部放電點(diǎn)產(chǎn)生的超聲波先以縱向波形式不同方向傳播到變壓器內壁鋼板上,再經(jīng)過(guò)內壁的多次反射zui終到傳感器陣列,這部分超聲波也都是縱向波。第三種路徑是局部放電點(diǎn)產(chǎn)生的超聲波先以縱向波形式不同方向傳播到變壓器內壁鋼板上,然后沿鋼板按橫向波傳播到傳感器,此波為復合波。第四種路徑是局部放電點(diǎn)產(chǎn)生的球面超聲波在繞組上轉換到繞組圍成的圓柱上再傳播到傳感器陣列。第五種路徑是放電點(diǎn)在繞組的背面時(shí)超聲波穿過(guò)繞組透射再直達到傳感器陣列。

 

實(shí)際上變壓器內部具有多種聲傳播介質(zhì),如絕緣件、變壓器油和金屬等,超聲波信號在不同的介質(zhì)內傳播的聲速差異很大,聲強衰減也不同,放電點(diǎn)在變壓器內部相對于超聲傳感器的空間位置有幾種可能,局部放電點(diǎn)產(chǎn)生的超聲波傳播到傳感器陣列有幾種路徑,傳播路徑多而且在內部傳播時(shí)會(huì )發(fā)生多次的反射和折射,再加上現場(chǎng)各種噪聲的影響,往往很難準確定位,所以要研究局部放電點(diǎn)產(chǎn)生的超聲波傳播問(wèn)題,并對超聲波進(jìn)行聲場(chǎng)分析計算。

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