淺談變壓器超聲波局部放電測試在電網的應用 

目前檢測變壓器放電性故障的主要方法是進行局部放電水平的測量，有脈沖電流局部放電量測量法(以下簡稱脈沖電流法)和超聲波局部放電測量法(以下簡稱超聲波法)。脈沖電流法需在設備停電條件時靠外施電壓進行檢測，雖然能對放電量的大小進行定量測量，以確定放電點的電氣位置，但是無法確定放電點的空間位置，且檢測時必須為停電情況。因此對變壓器實施及時、在線的超聲波局部放電檢測，并配合其它的絕緣試驗項目(如油色譜氣體分析、遠紅外測溫等)，分析變壓器絕緣狀況，及時確定絕緣缺陷性質就顯得越來越重要。

1　超聲波局部放電測試原理
　　絕緣介質局部放電有2種類型：氣泡內放電；介質在高場強下游離擊穿。一些澆注、擠壓的絕緣介質容易夾雜著氣隙或氣泡，空氣的介電常數較固體介質小，而場強與介電常數成反比。因此，介質中的氣隙或氣泡是*種局部放電的發源地；當局部電場更高時，在絕緣薄弱環節處將引起介質的游離擊 穿。以上2種局部放電，在多數情況下往往同時發生或互相誘發。
　　變壓器在試驗電壓(或工作電壓)下出現局部放電時，伴隨產生電脈沖、超聲波、光、熱和化學變化等物理現象。只要變壓器內部存在局部放電，就一定會產生高頻的電氣擾動，并將向所有與其有連接的電氣回路傳播。利用連接到設備端子上的測試裝置接到放電信號，可對變壓器局部放電進行定量檢測。同時，只要存在局部放電，在放電過程中，隨著放電的發生，伴隨著爆裂狀的聲發射，產生超聲波，且很快向四周介質傳播，通過安裝在變壓器油箱外壁上的超聲波傳感器，將超聲波信號轉換為電信號，就能對變壓器內的局部放電水平進行測量，此即為變壓器超聲波局部放電測量法。
　　在變壓器內部發生局部放電時，伴隨有聲波能量的放出，超聲波通過不同介質(油紙、隔板、繞組、油等)向外傳播。這種超聲波信號以某一速度通過絕緣紙板、絕緣油等介質向變壓器油箱外傳播，以球面波的形式向四周傳播，超聲波穿過絕緣介質到達變壓器箱壁上的傳感器有2條途徑：一條直接傳播，即超聲波的縱向波穿過絕緣介質、變壓器油等到油箱內壁，并透過鋼板到達傳感器；另一條是以縱向波傳到油箱內壁，后沿鋼板按橫向波傳播到傳感器，此波為復合波。超聲波傳播途徑見圖1。放電源S產生超聲波，SA為縱向波，SBA、SCA為復合波。

 超聲波具有很強的穿透能力，但是它在穿透各種介質時都會使波形發生某種程度的畸變，而這種畸變主要表現為幅值的衰減，表1是超聲波在不同介質中的傳播速度及其相對于變壓器油的相對衰減率。
雖然超聲波在鋼板中的傳播速度比在變壓器油中的快得多，但是超聲波在鋼板中的衰減很大，所以到達傳感器的直接波的幅值比復合波大得多。