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变压器局部放电辐射的超声波信号的传播机理分析
点击次数:543 发布时间:2017-10-24

我们提出将超声波传感器阵列用于变压器局部放电定位,将超声波传感器阵列放到变压器的入孔处接收变压器内部局部放电辐射的超声波信号。项目组分析放电点在变压器内部相对于超声传感器的空间位置有几种可能:假设传感器阵列安装的一面为绕组的正面,一种情况是放电点和传感器阵列同在绕组的正面,第二种情况是放电点在绕组的背面,第三种情况是放电点在绕组的两侧面。

 

局部放电点产生的超声波传播到传感器阵列是空间多路径方式,是极其复杂的物理现象,项目组认为上面三种位置的局部放电点产生的超声波传播到传感器阵列都有五种路径:*种路径是局部放电点产生的超声波以球面波形式穿过变压器油直接传播到传感器阵列,这部分超声波都是纵向波。第二种路径是局部放电点产生的超声波先以纵向波形式不同方向传播到变压器内壁钢板上,再经过内壁的多次反射zui终到传感器阵列,这部分超声波也都是纵向波。第三种路径是局部放电点产生的超声波先以纵向波形式不同方向传播到变压器内壁钢板上,然后沿钢板按横向波传播到传感器,此波为复合波。第四种路径是局部放电点产生的球面超声波在绕组上转换到绕组围成的圆柱上再传播到传感器阵列。第五种路径是放电点在绕组的背面时超声波穿过绕组透射再直达到传感器阵列。

 

实际上变压器内部具有多种声传播介质,如绝缘件、变压器油和金属等,超声波信号在不同的介质内传播的声速差异很大,声强衰减也不同,放电点在变压器内部相对于超声传感器的空间位置有几种可能,局部放电点产生的超声波传播到传感器阵列有几种路径,传播路径多而且在内部传播时会发生多次的反射和折射,再加上现场各种噪声的影响,往往很难准确定位,所以要研究局部放电点产生的超声波传播问题,并对超声波进行声场分析计算。

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