變壓器局部放電的超聲波定位,可分為電一聲球面定位法和聲一聲雙曲面定位法。
即利用電流檢測法獲取局放電信號,而變壓器箱殼上的多個(gè)外置超聲探頭(探頭數>=3測取局放聲信號。以局放電信號作為信號到達的觸發(fā)源,同時(shí)記錄局部放電的聲、電信號。由于電氣信號傳播的瞬時(shí)性,可忽略其傳播時(shí)間,故電一聲信號的時(shí)延就代表超聲波信號在變壓器內部的傳播時(shí)間,據此建立一組聲發(fā)射傳播距離和時(shí)差的球面方程,求解方程組便得到定位結果。這種方法簡(jiǎn)單直觀(guān),必要時(shí)還可借助于作圖法來(lái)完成定位,但正確使用球面定位方法的先決條件是:所測得的電一聲信號時(shí)差必須與超聲波的直接波傳播時(shí)間相一致。而在實(shí)際測量中,特別是現場(chǎng)變壓器故障定位時(shí),由于電氣干擾十分嚴重,電脈沖的觸發(fā)是非常不可靠的,干擾脈沖誤觸發(fā)的頻繁出現,使得所測的電一聲時(shí)差可能毫無(wú)實(shí)際的物理意義,根本不能代表超聲波的傳播時(shí)間。若用這樣有誤的時(shí)延代入球面方程求解,顯然難以得到合理的結果。另外,球面定位法中需要有局放電信號作為觸發(fā)源,而對運行中的變壓器獲取局放電信號是比較困難的(需要為試驗接線(xiàn)專(zhuān)門(mén)停電),因此,這種方法難以實(shí)現運行中變壓器的在線(xiàn)故障診斷和定位。
采用聲信號觸發(fā)系統,即在分布于油箱側面的一組超聲波探頭陣列(探頭數>=4)中,由zui先收到超聲波信號的探頭作為觸發(fā)源,觸發(fā)其余聲通道。由于聲測系統中的干擾相對較少,故可以避免電一聲定位中干擾脈沖誤觸發(fā)的情況發(fā)生。定位時(shí)選擇觸發(fā)源探頭作為參考探頭,以此為基準,測定同一聲發(fā)射信號傳播到其余各探頭時(shí)對應于它的相對時(shí)延,將這些相對時(shí)延代入滿(mǎn)足該陣列幾何關(guān)系的一組雙曲面方程組求解,可求得放電源定位點(diǎn)的幾何位置。在雙曲面定位中,由于不需要連接電氣回路,電氣干擾的存在與定位的實(shí)現不相干,所以這種抗干擾特性增強了該方法的實(shí)用性,而且也易于實(shí)現運行中變壓器局放故障的在線(xiàn)檢測和定位。