變（biàn）壓器超聲波局部放電測試

目前檢測變壓器放電性故障的主要（yào）方（fāng）法是進行局部放電水（shuǐ）平的測量, 有脈衝電流局部（bù）放電量測量法(以下（xià）簡稱脈衝電流法)和超聲波局部放電（diàn）測量法(以下簡稱超聲波法)。脈衝電流法需在設備停電條件時靠外（wài）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（fàng）電點的（de）電氣位置, 但（dàn）是無法確定放電點的空間位置, 且檢測時必須為停電情況（kuàng）。因（yīn）此對變壓器實施及時（shí）、在線的超聲（shēng）波局部放電檢測, 並配（pèi）合其它的絕緣試驗項目(如油色譜氣體分析、遠紅外測溫（wēn）等), 分析變壓（yā）器絕緣狀（zhuàng）況, 及時確定絕緣缺陷性質（zhì）就顯得越（yuè）來越重要。

絕緣介質局（jú）部放電有2 種類（lèi）型：氣泡內放電；介質（zhì）在高場強下遊離擊穿。一些澆注、擠壓的絕緣介質容易夾雜著氣隙（xì）或氣泡, 空氣的介電常數較固體介質小, 而場強與（yǔ）介電常數成反比。因此, 介質中的氣隙（xì）或氣泡是第一種局部放電的發源地（dì）；當局部電場更（gèng）高時, 在絕（jué）緣薄弱環節處將引起（qǐ）介質的遊離（lí）擊穿。以上2種局（jú）部放電, 在多數情（qíng）況（kuàng）下往往同時發生（shēng）或互相誘發。

變壓器在試驗電壓（yā）(或工作電壓)下出現局部放電時（shí）, 伴隨（suí）產生電脈衝、超聲波（bō）、光（guāng）、熱和化學變化等物理現象。隻要變（biàn）壓器內部存（cún）在局部放（fàng）電, 就（jiù）一定會產生（shēng）高頻的電氣擾（rǎo）動, 並將向所有（yǒu）與其有連接（jiē）的電氣（qì）回路（lù）傳播。利用（yòng）連接（jiē）到設備端子（zǐ）上的測試裝置接到放電信號, 可對變壓器（qì）局部放電進行定量檢測。同時, 隻要存在局部放電, 在（zài）放（fàng）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（zhuāng）在變壓器油箱外壁上（shàng）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（shuǐ）平進行測量（liàng）, 此即為變壓器超聲波局部放電測（cè）量法。

在（zài）變壓器內部發生（shēng）局部放電（diàn）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（yuán）紙板、絕緣油等介質向變壓（yā）器油箱外傳播, 以球麵波的形式向四（sì）周傳播, 超聲波穿過絕緣介（jiè）質到達變壓器箱壁上的傳感（gǎn）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, 並透過鋼板到達傳感器；另一條是以縱向波傳（chuán）到油箱內壁, 後沿鋼板按橫向波傳播到傳感（gǎn）器, 此波為複合波。超聲波傳播途徑（jìng）見圖1。放電（diàn）源（yuán）S產生超聲波, SA 為縱（zòng）向波, SBA 、SCA 為複合波。

超（chāo）聲（shēng）波傳播途徑

表1　超（chāo）聲波的傳播速度和相對衰減（jiǎn）率

介質名稱	傳播速（sù）度（mm*μs-1）	相對衰減（jiǎn）率/（dB*cm-1）
變壓器油	1.40	0.00
油浸紙	1.42	0.60
油浸紙板	2.30	4.50
銅	3.68	9.00
鋼板	5.50	13.00

超聲波傳播波形