聲波傳感器作為局部放電絕緣試驗的一種傳感器因其靈敏度高、抗干擾性強、可以定位等特點備受重視而得到快速發(fā)展。
在電力系統(tǒng)中，高壓電氣設備的絕緣狀態(tài)直接關系到該設備的運行狀況，甚至影響到整個電力系統(tǒng)的安全。一旦高壓電氣設備發(fā)生故障將會造成生產損失、高昂的維修費用，甚至是生命安全事故。在高壓輸變電站設備中，其電壓等級高于我們一般民用的電壓等級，一般在10kV至75kV，甚至是1000kV范圍內。而且電壓等級越高由絕緣問題引起的局部放電產生的可能性也就越大。經統(tǒng)計，絕緣故障在整體故障中占75%左右。例如：變壓器突發(fā)短路時，其砸間絕緣、主絕緣、以及相間絕緣等會受到破壞，受到破壞的絕緣材料其絕緣強度變差，在運行過程中會加速老化，老化的過程中極有可能產生局部放電，然后隨著局部放電嚴重程度的發(fā)生，甚至會引起變壓器的著火、爆炸，最后失效造成上千萬的經濟損失。所以通過對高壓電氣設備的局部放電檢測試驗和耐壓試驗，使高壓電氣設備的局部放電控制在國家標準范圍之內，這就很大程度的保障了高壓電氣設備運行的穩(wěn)定性、可靠性。
局部放電過程的電子高速位移激發(fā)周圍介質產生電磁波，同時激發(fā)質子的振動生成機械波，機械波產生聲波和超聲波。電子高速移動同時會產生光，以及絕緣材料的分解物，比如說油中的分解氣體，SF6中的分解液體。目前按測量的原理分為電測法和非電測法，其中電測法包括：脈沖電流法、RIV法(無線電干擾法)、特高頻法、暫態(tài)地電波法。非電測法包括：超聲波法、氣相色譜法、紫外線法等。按檢測的環(huán)境分為：在線和離線。其中在線包括：超聲波在線監(jiān)測、特高頻在線監(jiān)測、高頻法在線監(jiān)測等。離線法包括最常用的脈沖電流法和RIV法，當設備出廠前出現(xiàn)問題時，設備檢修需要用的超聲波法。比較這些檢測方法而言，超聲波傳感器檢測放具有檢測局部放電抗干擾性好、靈敏度高、價格相對便宜、可以定位和在線監(jiān)測等特點，所以目前在局部放電應用范圍內和高電壓檢測需求的范圍內，超聲波法檢測已經非常普及常見，但傳感器的質量良莠不齊，需要一套標準的檢測手段和方法，以及一臺高效率的檢測設備來規(guī)范超聲波傳感器的性能
局部放電超聲波傳感器技術的發(fā)展越來越受到科研機構、國家電網(wǎng)公司，傳感器制造廠商的重視。由于超聲波信號的頻譜的非統(tǒng)一性，傳輸介質的非統(tǒng)一性，局部放電產生超聲波的隨機性和可重復性差的特點，所以統(tǒng)一的局部放電超聲波傳感器檢測規(guī)范、可溯源的校準方法和檢測裝置尚未完全建立。這無疑限制了超聲波傳感器在GIS、變壓器、開關柜等局部放電領域上的進一步發(fā)展應用。因此研究局部放電超聲波傳感器的檢測、校準具有重要的理論意義和實用價值。
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