超聲定位丈量技能是80年代開(kāi)端發(fā)展，90年代趨于老練的，使用于勘探電氣設備絕緣體系中的缺點(diǎn)和故障方位，尤其是用來(lái)勘探大型高壓、超高壓電力變壓器內部分放電量超支時(shí)所存在的制作缺點(diǎn)方位。經(jīng)過(guò)幾十臺變壓器超聲定位丈量證明，超聲定位丈量技能較傳統的電氣丈量技能表現出較大的*性和實(shí)用價(jià)值?？墒?，在實(shí)際測驗中發(fā)現，因為超聲定位丈量技能觸及的常識面廣，具有必定的深度，因而，把握超聲定位丈量技能具有較大的難度。以勘探變壓器制作缺點(diǎn)的實(shí)驗為根底，得出超聲定位丈量成果的可靠性與對該體系測驗技能的把握程度有關(guān)，引薦運用部分放電超聲定位體系。
1探頭的使用與裝置
1.1探頭的作業(yè)頻帶挑選
(1)當被試品為油浸式電氣設備如大型電力變壓器時(shí)，作業(yè)頻帶規模應大于80kHz；
(2)當被試品為充氣式電氣設備時(shí)，作業(yè)頻帶規模應大于4kHz。
1.2探頭的裝置辦法
探頭是磁浮式的，能夠確保其傳感器牢固地吸附在鐵制的油箱壁外表。因為超聲信號在空氣中傳達時(shí)衰減很大，探頭的傳感器平面與油箱外表要以約0.5mm厚的黃油為前言吸合，同時(shí)裝置探頭的油箱外表有必要滑潤清潔。
1.3探頭的裝置方位
因探頭的丈量角度規模有限，只能確保對與探頭地點(diǎn)平面成30°～150°角規模之內的部分放電源進(jìn)行有用丈量，所以在進(jìn)行變壓器部分放電定位丈量時(shí)，對安置的所有探頭有必要確保部分放電源在其丈量規模之內。
2聲電信號的同步性
電力變壓器內發(fā)作的部分放電，往往不是由一個(gè)放電源發(fā)作。在進(jìn)行超聲定位丈量時(shí)，體系作業(yè)的觸發(fā)信號是經(jīng)過(guò)檢測阻抗取自變壓器套管末屏上的電信號，而定位丈量的超聲信號則來(lái)自安放在變壓器油箱外表的探頭。因為聲電信號獲得的途徑和辦法不同，可能呈現各自所獲得的大信號不是由同一個(gè)部分放電源所發(fā)作。所以，在進(jìn)行定位丈量之前，有必要對進(jìn)入定位體系的聲、電信號經(jīng)過(guò)尋覓、挑選、判斷，然后確保兩者測得的放電信號為同一放電源所發(fā)作。這一點(diǎn)在很大程度上決議了定位丈量成果的性。在某些狀況下，如部分放電源坐落變壓器的組件如套管、瓷套式互感器時(shí)，往往超出了探頭的丈量規模，這樣測得的電信號與超聲信號不能同步，此種狀況可另當別論。
3丈量成果的性
進(jìn)行定位丈量時(shí)需求4個(gè)探頭丈量超聲信號。一般選用3個(gè)丈量探頭所測得放電源與探頭之間的間隔s1、s2、s3，只能求得僅有的一組部分放電源的空間坐標(x1、y1、z1)。為了驗證丈量成果的性，常選用4個(gè)探頭丈量。這樣對于同一放電源則得到4個(gè)間隔數據s1、s2、s3、s4，由此可得兩組以上關(guān)于求解部分放電源方位坐標的方程組。經(jīng)過(guò)比照兩組方程組的解，能夠發(fā)現其一般遵從著(zhù)這樣一個(gè)規律：兩組方程的解持平或近似持平時(shí)，定位丈量成果的度高。
4超聲信號的波形質(zhì)量
探頭丈量的超聲信號經(jīng)過(guò)超聲定位體系傳輸處理，終究經(jīng)過(guò)顯現器顯現的波形，應該契合必定的要求，即：
(1)4個(gè)超聲信號均與觸發(fā)體系作業(yè)的電信號同步。
(2)信噪比顯著(zhù)，即超聲信號的幅值要遠大于噪聲信號的幅值。聲信號一呈現要抵達限幅的高度，噪聲信號均遠低于限幅高度，不允許噪聲信號有一點(diǎn)抵達限幅的高度。
(3)合理挑選記載字的速度，在確保4個(gè)超聲信號均顯現出的條件下，使得超聲信號呈現在2/3幅寬的方位鄰近。
(4)當丈量體系的掃描速度必守時(shí)，超聲信號在屏幕上呈現的幾許方位一致性要好。在測驗過(guò)程中，可能存在變壓器內偶然發(fā)作的氣泡放電信號較快地抵達某一探頭，導致某一超聲信號的幾許方位發(fā)作超凡變化，對此種狀況有必要進(jìn)行剖析予以?huà)叱?
5丈量成果剖析
5.1丈量波形及數據處理
本超聲定位體系進(jìn)行某次丈量的波形圖如圖2所示，圖中顯現的坐標數據為當次丈量的核算成果。圖2中，從左面0方位起到超聲信號限幅方位的間隔，反映了觸發(fā)體系作業(yè)的電信號與超聲信號抵達丈量體系的時(shí)刻差，決議了試品內部分放電源到丈量探頭的間隔，其中，疏忽了電信號到丈量體系的傳達時(shí)刻。依據波形圖中顯現的各個(gè)探頭丈量的波形方位所決議的字長(cháng)，如圖2中探頭丈量的波形方位決議的字長(cháng)為5816，則得出探頭裝置方位距部分放電源的間隔為：
s1=5816×0.2×1.4=1628.5mm
式中，0.2為每字的記載時(shí)刻，單位為μs；1.4為超聲波在變壓器油中的傳達速度，單位為mm/μs。
圖2超聲定位丈量波形圖
為了進(jìn)步超聲定位丈量體系的性，對一臺試品的超聲定位丈量，接連丈量500次，并選用本體系專(zhuān)門(mén)規劃的處理程序，舍去500次中丈量無(wú)效的次數，進(jìn)行算術(shù)平均，得出終究丈量成果。
5.2丈量差錯
造成本體系丈量差錯的主要要素有三個(gè)方面：
(1)超聲波在變壓器油中的傳達速度1.4mm/μs是經(jīng)歷數據，以為超聲信號穿過(guò)繞組、絕緣、變壓器油的傳達速度近似相同。
(2)4個(gè)定位探頭的裝置方位是否成矩形，所成矩形的邊長(cháng)丈量值是否，對核算部分放電源方位的坐標數據有直接影響。
(3)在500次丈量過(guò)程中，偶然會(huì )呈現攪擾，使得超聲信號波形呈現的時(shí)刻提前。一般說(shuō)，考慮到上述要素的影響，測定部分放電源方位的坐標精度為±50mm以?xún)取?
5.3丈量成果剖析
從實(shí)際問(wèn)題考慮，如能將變壓器內部分放電源的方位坐標差錯斷定為±50mm以?xún)?，查找部分放電源是比較簡(jiǎn)單處理的。另一方面，為了更地斷定部分放電源的方位，在500次丈量過(guò)程中，經(jīng)過(guò)仔細觀(guān)察每次的丈量數據與波形，找出數據呈現幾率較大的數據群與終究的丈量成果比較，對斷定部分放電源的坐標差錯方向具有實(shí)際意義。
