變壓器（qì）局（jú）部放電超聲（shēng）波定位法的研究現狀

超（chāo）聲波定位方法是20世紀80年代開始發展，90年代趨於成熟的一種局部放電定位方法，目前這種方法已得到比（bǐ）較廣泛的應用。超聲波定位法利用放電產生的超（chāo）聲信號和電脈衝信號（hào）之間（jiān）的時延，或直（zhí）接（jiē）利用各超聲信號之間的時延進行定位。國內外對超聲定位都做了許（xǔ）多研究，並（bìng）發展了三角定位法(球麵方程法)、雙曲麵定位法、V型曲線法、順序定位法和模式識別法等多種（zhǒng）方法，其中以三角定位法和雙曲麵法研究最多。

①三角定位法。這是以局部放電電信號作為觸發基準（zhǔn），通過3個(或以上)傳感器測（cè）量超聲波信（xìn）號與電信號的時間差（chà），以此作為（wéi）超聲（shēng）信號的傳播時間，並建立球麵方程求解局部放電點。隨著特高頻(UHF)技術和射頻電流技（jì）術的應用，電信號的選取不僅可以選擇IEC270方法推薦的脈衝電流信號，也可以使用（yòng）UHF信號（hào）和射頻電流信號作為電信（xìn）號基準，在此基礎上進行計算。現場有時難以有效地獲取局部放電的電信（xìn）號，此時即可采用雙曲麵法來（lái）進（jìn）行定位。

②雙曲麵定位法。這是在變壓器外殼上放置4個(或以上)超聲傳感器，以最先接收到的超聲脈衝（chōng）為時間基準，測量其他超聲信號與標準信號間的時延，由此建立雙曲麵方程組求解局部放（fàng）電點。

為簡化問題，假定三（sān）角定位法和雙曲麵算法中的聲速為常數。實際上由於（yú）變壓器結構複（fù）雜，各種聲介質對聲（shēng）波的衰減及對聲速的影（yǐng）響都不一（yī）樣，因此定位誤差很大。研究人員基於最小二乘原理對這兩種算法進行了改進，具體方法是增加傳感器（qì）的（de）數量，並將超聲波的（de）等值聲速作為變量來（lái）處理，從而得到等值聲速和局放點位置。這種改進算法在一定程度上（shàng）降低了傳播路徑對聲速（sù）的（de）影響，提高了定（dìng）位精度（dù）。但改進方法仍然簡化認為各路超聲（shēng）波信號的等值波速是相（xiàng）等的，因此誤差仍然很大。有學者在上述算法的基礎上，通過分析不同聲（shēng）介質（zhì）對超聲信號等值波速和（hé）頻譜影響，提出了一種基於頻（pín）譜分（fèn）析的等值波速修正方法：對各路超聲信號作頻譜分析，如果發現某一路的高頻段衰減明顯（xiǎn）大於低頻段，則定性地確定該路信號存在較強的繞射，並對其等（děng）值波速進行修正，令其為vi，建立包含（hán）新增變量vi的超定方程（chéng）組（zǔ），以初步定位解作為（wéi）初始點進行重新搜索求解（jiě）。隨著研究的（de）深入，一些新的定位（wèi）算法也在發展之（zhī）中。有研究人員提出將超（chāo）聲定位問題轉化為一個帶約束的非線（xiàn）性連續函數優化問題，在最（zuì）優化框架內，應用國際上最近提出（chū）的粒（lì）子群優化(PSO)算法進行求解（jiě）。另（lìng）外有人提出基（jī）於混沌遺傳算法的變壓器局部放電（diàn）源定位方法，將混沌理論和遺傳算法引入局放超聲波定位算法中，也取得了一些成果。