变压器超声波局部放电测试在电网的应用
尽管电力变压器内绝缘结构十分复杂，但是经绝缘油浸透的绝缘介质和变压器油的声阻抗十分接近，它们构成许多间隙声通道。所以，产生在较外围的电力变压器局放故障，其超声信号能够较强地传输到变压器箱体上的传感器。布置在油箱外壁上不同位置的超声传感器即检测探头相对于某一放电点之间的距离是不同的，放电产生的超声信号到达探头的时间也不同。通过超声接受传感器，测量超声波的大小及通过测量超声波传播的时延时间，即可确定局部放电源的空间位置。
2 检测频率的确定
当发生局部放电时，由于绝缘弱点中分子的激烈撞击、气泡的形成和发展，液体的流动以及固体材料的微小开裂都会发出声波，通常由于局部放电在气体中产生的声波频率约几kHz，而在液体、固体中产生的声波频率约在几十到几百kHz。变压器铁芯的噪声在低频领域，其噪声水平较高，机械振动的噪声大多在20kHz以下。超声波局部放电的检出，应避开干扰频率范围而以高频率为对象。但频率越高，声波在传送过程中的衰减很大，因此超声波局部放电检出的频率一般在数十到数百kHz。测试频带应选用40～300kHz。
3 超声波局部放电测试的必要性
超声波法是用置于油箱壁上的超声波传感器接 收信号，通过信号大小的比较分析，对变压器内的局部放电进行定性测量，还能对放电点所处的空间位置进行确定，并具有在不停电条件下对变压器内的局部放电进行检测等优点，它的检测结果可以给变压器的故障分析及处理提供更多的信息，同时这一方法可避免现场各种电气信号的干扰。因此超声波局部放电检测是变压器放电性故障测量及带电监测的一种较好的方法。
目前脉冲电流法在变压器离线试验条件下应用广泛，而在运行条件下应用还存在一些困难。特别是我国电气设备仍沿用基于时间的预防性试验，对于部分绝缘状况不佳的变压器设备，往往由于不能及时检出绝缘薄弱点而导致运行事故发生。因此随着电力系统不断发展，提高电气设备的安全运行水平，开展变压器超声局部放电检测就显得非常必要。通过在线超声波局部放电检测，可随时随地地监视变压器局部放电水平的变化状态。
4 应用方法
河北南网发电厂从2002年至今，已开展变压器超声波局部放电测量百余台次。首先在变压器本体建立固定的测试点，以第一次测量的超声波大小为基准值，建立超声波指纹，根据必要性定期进行检测，通过纵向波测量值比较，监视变压器内部局部放电水平的变化量，并结合变压器油色谱分析、远红外测温等试验项目的综合分析，判断变压器的绝缘状况，诊断变压器健康水平，确保变压器安全运行。
5 结束语
超声波法是电力变压器局部放电故障诊断的有效手段，它可将使局部放电测试技术向多元化方向发展。利用超声测试与局部放电相结合的测量方法能精确地测出变压器内部的局部放电故障点，并定性地测量局部放电的变化情况。对在网运行的变压器进行故障诊断时，应用超声波法与油色谱分析等试验相结合能够确定设备是否存在局部放电，并指出放电的大概位置。
但是，该方法也有一定的局限性。当放电源位于变压器线圈表层时测试是有效的；当放电源位于变压器绝缘深部时，信号将很难收到。对于同时出现的多点放电，如何判断超声信号的大小，如何区分其超声信号，仍需要做进一步的工作。
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