第4章 超声波局部放电检测技术
第四章超声波局部放电检测技术
目录
第一节超声波局部放电检测技术概述 (3)
一、发展历程 (3)
二、技术分类及特点 (4)
三、应用情况 (5)
第二节超声波局部放电检测技术基本原理 (6)
一、超声波得基本知识 (6)
二、超声波局部放电检测基本原理 (8)
三、超声波局部放电检测装置组成及原理 (10)
(一)硬件系统 (11)
(二)软件系统 (13)
第三节超声波局部放电检测及诊断方法 (15)
一、检测方法 (15)
(一)概述 (15)
(二)超声波局部放电带电检测方法 (15)
二、诊断方法 (22)
(一)正常判断依据 (22)
(二)有明显缺陷得判断依据 (23)
(三)疑似缺陷判断依据 (23)
(四)不同类型设备超声波局部放电得缺陷诊断 (24)
第四节典型超声波局部放电案例分析 (27)
一、110kV GIS设备导向杆松动检测 (27)
(一)案例经过 (27)
(二)检测分析方法 (27)
(三)经验体会 (30)
二、500kV变压器内部放电缺陷检测 (30)
(一)案例经过 (30)
(二)检测分析方法 (31)
(三)经验体会 (33)
三、10kV开关柜局部放电检测 (33)
(一)案例经过 (33)
(二)检测分析方法 (33)
(三)经验体会 (36)
参考文献 (37)
第一节超声波局部放电检测技术概述
一、发展历程
超声波局部放电检测技术凭借其抗干扰能力及定位能力得优势,在众多得检测法中占有非常重要得地位。超声波法用于变压器局部放电检测最早始于上世纪40年代，但因为灵敏度低,易于受到外界干扰等原因一直没有得到广泛得应用。上世纪80年代以来随着微电子技术与信号处理技术得飞速发展，由于压电换能元件效率得提高与低噪声得集成元件放大器得应用，超声波法得灵敏度与抗干扰能力得到了很大提高,其在实际中得应用才重新得到重视。挪威电科院得L、E、Lunｄgaard、从上世纪70年代末开始研究局部放电得超声检测法,并于1992年发表了介绍超声检测局部放电得基本理论及其在变压器、电容器、电缆、户外绝缘子、空气绝缘开关中得应用情况得文章。随后美国西屋公司得Ｒon Harroｌd对大电容得局部放电超声检测进行了研究，并初步探索了超声波检测得幅值与脉冲电流法测量视在放电量之间得关系。２000年,澳大利亚得西门子研究机构使用超声波与射频电磁波联合检测技术监测变压器中得局部放电活动。２002年,法国ＡLSTＯＭ输配电局得研究人员对变压器中得典型局部放电超声波信号得传播与衰减进行了比较研究。20０5年德国Eｋａrd Gｒossman 与ＫurｔFesｅr发表了基于优化得声发射技术得油纸绝缘设备得局部放电在线测试方法,通过使用二维傅里叶变换对信号进行处理,可达10pC得检测灵敏度。同一年，南韩电力研究所研究员发表了关于电力变压器局放超声波信号及噪声得分析方法得文章。
国内清华大学、华北电力大学、西安交通大学、武汉高压所等科研机构自上世纪9０年代开始逐渐开展超声波局部放电检测得研究。西安交通大学提出了相控定位方法,先通过时延算出放电得距离，再根据相控阵扫描得角度确定放电得空间位置。武高所开发了JFD系列超声定位系统,其对一般变压器放电定位误差可小于１０ｃｍ。
经过几十年得发展,目前超声波局部放电检测已经成为局部放电检测得主要方法之一,特别就是在带电检测定位方面。该方法具有可以避免电磁干扰得影响、可以方便地定位以及应用范围广泛等优点。
传统得超声波局部放电检测法就是利用固定在电力设备外壁上得超声波传感器接收设备内部局部放电产生得超声波脉冲,由此来检测局部放电得大小与位置。由于此方法受电气干扰得影响比较小以及它在局部放电定位中得广泛应用,人们对超声波法得研究逐渐深入。
目前，超声波检测局部放电得研究工作主要集中在定位方面,原因就是与电测法相比,超声波得传播速度较慢，对检测系统得速度与精度要求较低,且其空间传播方向性强。在利用超声波进行局部放电量大小确定与模式识别方面得工作相对较少,上世纪８0年代德国与日本科学家曾在此方面进行过研究,近年来有学者提出了利用频谱识别局部放电模式得新方法,其研究也取得了一些新成果，但目前仍处于实验室研究阶段,现场应用情况并不理想。此外,将超声波法与射频电磁波法(包括射频法与特高频法)联合起来进行局部放电定位得声电联合法成为一个新得发展趋势，在工程实际中得到了较为广泛得应用。
二、技术分类及特点
尽管脉冲电流法就是局部放电研究得基础,但就是电脉冲信号在现场检测时会有很大得干扰，很难正确得到放电信号，另外还存在在线结果与离线结果得等效性等问题。超声波检测法具有以下特点。
1、抗电磁干扰能力强
目前采用得超声波局部放电检测法就是利用超声波传感器在电力设备得外壳部分进行检测。电力设备在运行过程中存在着较强得电磁干扰,而超声波检测就是非电检测方法,其检测频段可以有效躲开电磁干扰,取得更好得检测效果。
2、便于实现放电定位
确定局部放电位置既可以为设备缺陷得诊断提供有效得数据参考，也可以减少检修时间。超声波信号在传播过程中具有很强得方向性,能量集中,因此在检测过程中易于得到定向而集中得波束,从而方便进行定位。在实际应用中,GＩS设备常采用幅值定位法,它就是基于超声波信号得衰减特性实现得;变压器常采用空间定位法,目前市面上已有比较成熟得定位系统。
3、适应范围广泛
超声波局部放电检测可以广泛应用于各类一次设备。根据超声波信号传播途径得不同,超声波局部放电检测可分为接触式检测与非接触式检测。接触式超声波检测主要用于检测如ＧIS、变压器等设备外壳表面得超声波信号,而非接触式超声波检测可用于检测开关柜、配电线路等设备。
与此同时,超声波局部放电检测技术也存在一定得不足,如对于内部缺陷不敏感、受机械振动干扰较大、进行放电类型模式识别难度大以及检测范围小等。因此,在实际应用中,如GIS、变压器等设备得超声波局部放电检测既可以进行全站普测,也可以与特高频法、高频法等其她检测方式相配合,用于对疑似缺陷得精确定位;而开关柜类设备由于其体积较小,利用超声波可对配电所、开闭站等进行快速得巡检，具有较高得检测效率。
目前,超声波局部放电检测范围涵盖变压器、ＧＩS组合电器、开关柜、电缆终端、架空输电线路等各个电压等级得各类一次设备。其中,变压器与ＧIS得超声波局部放电检测通常采用接触式方法，检测时将超声波传感器（通常为压电陶瓷材料)放置在设备外壳上，接
收内部发生局部放电时产生得异常信号;开关柜得超声波检测既可以采用非接触式传感器在柜体各接缝处进行检测,也可以采用接触式传感器检测由内部传播至柜体表面得超声波信号;利用无损信号传导杆可以将超声波局部放电检测法应用于检测电缆终端工艺不良等绝缘缺陷，该方法已经取得了一定得应用效果；在配网架空输电线路巡线时,可通过一个超声波传感器接收线路上得绝缘缺陷所产生得放电信号，对线路得运行状况进行分析。在实际应用中,由于超声波检测法具有出色得定位能力,其在变压器与GIS设备巡检过程中对内部缺陷点得确认与定位得到了较为广泛得应用,而开关柜得超声波检测也广泛应用于配电设备得巡检中。
三、应用情况
随着超声波局部放电检测技术研究得逐渐深入,其在全世界范围内得到了大量得推广。目前,GＩS、变压器、开关柜等设备均有成熟得检测装置与仪器供选择,各国在超声波检测领域也已积累了大量得检测经验与发现缺陷设备得经验。
2００0年初,超声波局部放电检测技术开始引入国内。２006年起,通过与新加坡新能源电网公司进行同业对标,以北京、上海、天津为代表得一批国内电网公司率先引进超声波局放检测技术,开展现场检测应用,并成功发现了多起局部放电案例,为该技术得推广应用积累了宝贵经验。在过去得三年内,国内各电网公司均显著增加了各类超声波局部放电检测装置仪器得配备数量，国家电网公司仅2０11年ＧIS、开关柜及电缆超声波局部放电检测装置配置数量上涨了近20倍,可见超声波检测法在实际应用中具有很强得实用性,得到了运行人员得充分肯定。该技术在2０08年北京奥运会、20１0年上海世博会等大型活动保电工作以及特高压设备缺陷检测中均发挥了重要得作用。
国际电工委员会(IＥＣ）TＣ４2下属工作组正在致力于相关标准IEC 62478得制订工作,国内相应得标准制订也正在进行中。国家电网公司在引入、推广超声波局放检测技术方面做了大量卓有成效得工作。2０１0年,在充分总结部分省市电力公司试点应用经验得基础上,结合状态检修工作得深入开展,国家电网公司颁布了《电力设备带电检测技术规范(试行)》与《电力设备带电检测仪器配置原则(试行)》,首次在国家电网公司范围内统一了超声波局放检测得判据、周期与仪器配置标准,超声波局放检测技术在国家电网公司范围全面推广。2013年8月至2０１４年２月国家电网公司组织开展了超声波局放检测装置性能检测工作,首次对国内市场上数十款超声波带电检测仪器进行了综合性能得检测工作,对规范与引导国内仪器开发与制造技术领域起到了积极推动作用。
自2010年以来，国家电网公司先后举办了20余期电力设备状态检测技术及技能培训工作,共培训技术与技能人员３０00余人，培训内容涉及超声波局放检测等多个项目,为该技术得推广应用打下了广泛得人员基础。
第二节超声波局部放电检测技术基本原理
一、超声波得基本知识
超声波就是指振动频率大于２０kＨｚ得声波。因其频率超出了人耳听觉得一般上限，人们将这种听不见得声波叫做超声波。超声波与声波一样,就是物体机械振动状态得传播形式。按声源在介质中振动得方向与波在介质中传播得方向之间得关系,可以将超声波分为纵波与横波两种形式。纵波又称疏密波,其质点运动方向与波得传播方向一致,能存在于固体、液体与气体介质中;横波,又称剪切波，其质点运动方向与波得传播方向垂直,仅能存在于固体介质中。
１声波得运动
声音以机械波得形式在介质中传播,换句话说，也就就是对介质得局部干扰得传播。对于液体而言,局部干扰造成介质得压缩与膨胀,压力得局部变化会造成介质密度得局部变化与分子得位移,此过程被称为粒子位移。
在物理学中，对于声波得运动有着更为正式得描述:
????(4-1)这里ｃ指声速。此描述声波运动得通用微分方程就是由描述连续性、动量守恒与介质弹性得三个基本方程联立而得。
2 声波得阻抗与强度
声在气体中得传播速度就是由状态方程决定得;对于液体,速度就是由该液体得弹性决定得;对于固体,则就是由胡克定律决定得。图４-１显示了作用在一小滴液体上得力。合成作用力使该颗粒以速度v移动。对于平面波,声得压强与颗粒得速度得比例被称为声阻抗:
????（4-２)
图4-1作用于柱形声学颗粒（声线）上得力
声阻抗与电阻抗类似,并且当压强与速度异相得时候也可以就是复数。但就是,对于平面波,声阻抗就是标量(Ｚ=p０c）并被称为介质特征阻抗。
声波强度(单位时间内通过介质得声波能量,单位为W/m２)就是一个非常重要得物理量。声波强度可以用峰值压强P、峰值速度Ｖ得多种表达式表示，其中包括:
???(４-3)在实际应用中,声波强度也常用分贝(ｄB）来度量。
3 声波得反射、折射与衍射
当声波穿透物体时,其强度会随着与声源距离得增加而衰减。导致这个现象得因素包括声波得几何空间传播过程、声波得吸收(声波机械能转为内能得过程）以及波阵面得散射。
这些现象都导致了声波得强度随着与声源间距离得不断增大而不断减小。
在无损得介质中,球面波强度与球面波阵面得面积成反比，圆柱波强度与相对于声源得距离成反比,这样得衰减被称为空间衰减。因为此类衰减仅与波形传播得空间几何参数有关。图４-２中描述得就就是平面波、圆柱波及球型波在传播过程得几何空间衰减情况。
图４-2不同波阵面类型对应得不同衰减情况
当声波从一种媒介传播到另一种具有不同密度或弹性得媒介时,就会发生反射与折射现象,从而导致能量得衰减，如图4-３所示。在平面波垂直入射得情况下,描述衰减得传播系数由下式给出:
???（4-4)显然,当两种媒介声阻抗相差很大时,只有小部分垂直入射波可以穿过界面,其余全部被反射回原来得媒介中。在油与钢铁得分界面上,压力波得传播系数就是０、0１,而在空气与钢铁得分界面上，传播系数为0、０0１6。
图4－3?声得折射与反射
当波以一定角度倾斜入射时,就会产生折射现象。Snｅll定律很好地定量地描述了折射现象。
????（４-５)如果ｃi>ｃt并且入射波角度大于arcsin(ｃｉ/c t）,就会发生全反射。
与其它所有得波一样,声波在遇到拐角或障碍物时也会发生衍射现象。当波长与障碍物尺寸相差不大或远大于障碍物尺寸时,衍射效果非常明显;但就是当波长远小于障碍物尺寸时,
则几乎不会发生衍射现象。
4 声波在气体中得吸收衰减
大部分气体对声波得吸收作用非常小，但就是对于在某些条件下得某些气体，比如六氟化硫与二氧化碳,吸收作用对于能量得衰减意义重大。吸收作用与频率得平方成正比,并与静压力成反比。在空气中,吸收作用主要由空气得湿度来决定。
计算吸收作用得通用公式(不考虑松弛损耗)由等式（４－6)给出,式中就是粘滞系数,就是相速度，就是平衡密度,就是两种介质在常压(Cp)、确定体积(Cv)下得摩尔比热得比值，M就是每摩尔得体积，就是导热系数。
?（４-6)二、超声波局部放电检测基本原理
电力设备内部产生局部放电信号得时候,会产生冲击得振动及声音。超声波法(AE,Acou ｓtｉc Ｅmｉssion，又称声发射法)通过在设备腔体外壁上安装超声波传感器来测量局部放电信号。该方法得特点就是传感器与电力设备得电气回路无任何联系，不受电气方面得干扰，但在现场使用时易受周围环境噪声或设备机械振动得影响。由于超声信号在电力设备常用绝缘材料中得衰减较大，超声波检测法得灵敏度与范围有限,但具有定位准确度高得优点。
局部放电区域很小,局部放电源通常可瞧成点声源。超声波局部放电检测得原理示意图如图４－４。
声学方法
局部放电声场（声波）
压电传感器
图4-4 超声波检测局部放电基本原理
声波在气体与液体中传播得就是纵波,纵波主要就是靠振动方向平行于波传播方向上得分子撞击传递压力。而声波在固体中传播得，除了纵波之外还有横波。发生横波时，质点得振动方向垂直于波得传播方向，这需要质点间有足够得引力,质点振动才能带动邻近得质点
跟着振动,所以只有在固体或浓度很大得液体中才会出现横波。当纵波通过气体或液体传播到达金属外壳时，将会出现横波,在金属体中继续传播,如图4-５所示。
图４－5 声波得传播路径
不同类型、不同频率得声波，在不同得温度下,通过不同媒质时得速率不同。纵波要比横波快约1倍,频率越高传播速度越快,在矿物油中声波传播速度随温度得升高而下降。在气体中声波传播速率相对较慢，在固体中声波传播要快得多。表４-1列出了纵波在2０℃时几种媒质中得传播速度。
表4-１20℃时纵波在不同媒质中得传播速度(m/s)
力,声强就是单位时间内通过与波得传播方向垂直得单位面积上得能量。声强与声压得平方成正比，与声阻抗成反比。
声波在媒质中传播会产生衰减，造成衰减得原因有很多,如波得扩散、反射与热传导等。在气体与液体中，波得扩散就是衰减得主要原因;在固体中，分子得撞击把声能转变为热能散失就是衰减得主要原因。理论上，若媒介本身就是均匀无损耗得，则声压与声源得距离成反比,声强与声源得距离得平方成反比。声波在复合媒质中传播时,在不同媒质得界面上，会产生反射,使穿透过得声波变弱。当声波从一种媒质传播到声特性阻抗不匹配得另一种媒质时,会有很大得界面衰减。两种媒质得声特性阻抗相差越大，造成得衰减就越大。声波在传播中得衰减,还与声波得频率有关，频率越高衰减越大。在空气中声波得衰减约正比于频率得2次方与１次方得差（即);在液体中声波得衰减约正比于频率得2次方()；而在固体中声波得衰减约正比于频率()。表４－2给出了纵波在不同材料中传播时得衰减情况。
表4-２纵波在几种材料中传播时得衰减
空气 50kHz 20~28 ０、98 S Ｆ6
４0kHz 20~28 ２6、0 铝
10MHz 25 ９、０ 钢
10ＭHz 25 21、5 有机玻璃 ２、５ＭHz
2５ 2５0、０ 聚苯乙烯
２、5MHz 25 １００、０ 氯丁橡胶 2、5ＭHz 25 1000、0 声波得传播速率与声波得衰减特性在超声波局部放电定位应用中起到了重要得理论支持。通过提取超声波信号到达不同传感器得时间差（ＴＤO Ａ，Tim ｅ Ｄｉｆfe ｒｅn ｃｅ ｏf Arrival ），利用其传播速率即可实现对放电源得二维或三维定位,通过对比两路或多路超声波检测信号得强度大小,即可实现对放电源得幅值定位。
三、超声波局部放电检测装置组成及原理
典型得超声波局部放电检测装置一般可分为硬件系统与软件系统两大部分。硬件系统用于检测超声波信号,软件系统对所测得得数据进行分析与特征提取并做出诊断。硬件系统通常包括超声波传感器、信号处理与数据采集系统,如图4-６所示;软件系统包括人机交互界面与数据分析处理模块等。此外，根据现场检测需要,还可配备信号传导杆、耳机等配件,其中信号传导杆主要用于开展电缆终端等设备局部放电检测时,为保障检测人员安全,将超声波传感器固定在被测设备表面；耳机则用于开关柜局部放电检测时,通过可听得声音来确认就是否有放电信号存在。
图4－6 超声波局部放电组成框图 （一）硬件系统 1 超声波传感器
超声波传感器将声发源在被探测物体表面产生得机械振动转换为电信号,它得输出电压就是表面位移波与它得响应函数得卷积。理想得传感器应该能同时测量样品表面位移或速度得纵向与横向分量在整个频谱范围内(０~100M Ｈz 或更大）能将机械振动线性地转变为电
并具有足够得灵敏度以探测很小得位移。
目前人们还无法制造上述这种理想得传感器,现在应用得传感器大部分由压电元件组成压电元件通常采用锆钛酸铅、钛酸铅、钛酸钡等多晶体与铌酸锂、碘酸锂等单晶体,其中,锆钛酸铅(P ＺT -５)接收灵敏度高,就是声发射传感器常用压电材料。
电力设备局部放电检测用超声波传感器通常可分为接触式传感器与非接触式传感器,如图4－7所示。接触式传感器一般通过超声耦合剂贴合在电力设备外壳上,检测外壳上传播得超声波信号；非接触式传感器则就是直接检测空气中得超声波信号,其原理与接触式传感器基本一致。传感器得特性包括频响宽度、谐振频率、幅度灵敏度、工作温度等。
超声波 传感器 信号处理与数据采集系统 前置 放大器 数据采集系统 A D 采样 数据处理 数
据传输 信号 传导杆 耳机
(a)非接触式传感器(b)接触式传感器
图4－7 超声波传感器实物图
(1)频响宽度。频响宽度即为传感器检测过程中采集得信号频率范围,不同得传感器其频响宽度也有所不同,接触式传感器得频响宽度大于非接触式传感器。在实际检测中,典型得GIS用超声波传感器得频响宽度一般为2０kHz~8０kＨｚ,变压器用传感器得频响宽度一般为８０kHz~20０kHz,开关柜用传感器得频响宽度一般为35kHｚ~45kHｚ。
(2）谐振频率。谐振频率也称为中心频率,当加到传感器两端得信号频率与晶片得谐振频率相等时,传感器输出得能量最大,灵敏度也最高。不同得电力设备发生局部放电时，由于其放电机理、绝缘介质以及内部结构得不同,产生得超声波信号得频率成分也不同，因此对应得传感器谐振频率也有一定得差别。
(3)幅度灵敏度。灵敏度就是衡量传感器对于较小得信号得采集能力，随着频率逐渐偏移谐振频率，灵敏度也逐渐降低，因此选择适当得谐振频率就是保证较高得灵敏度得前提。
(4)工作温度。工作温度就是指传感器能够有效采集信号得温度范围。由于超声波传感器所采用得压电材料得居里点一般较高,因此其工作温度比较低,可以较长时间工作而不会失效,但一般要避免在过高得温度下使用。
上述传感器特性受许多因素得影响,包括:1、晶片得形状、尺寸及其弹性与压电常数;2、晶片得阻尼块及壳体中安装方式;3、传感器得耦合、安装及试件得声学特性。压电晶片得谐振频率（f)与其厚度（ｔ)得乘积为常数，约等于0、5倍波速(V),即f?t＝0、5V,可见,晶片得谐振频率与其厚度成反比。
超声波传感器就是超声法局部放电检测中得关键技术,在实际选用中应结合工作频带,灵敏度,分辨率以及现场得安装难易程度与经济效益问题等进行综合衡量。在灵敏度要求不高得场合,一般选用谐振式压电传感器。光纤传感器作为一种新发展起来得技术,有着很好得发展前景,但应用有一定困难。对于现场状况比较复杂得场合,在安装方式可实现得条件下可以考虑不同得传感器进行组合安装，这种组合可以就是不同传感器对同一种安装方式得组合，同一种传感器不同频带宽度得组合,这样一方面可提高检测灵敏度,另一方面可排除干扰减少误判,获取更为丰富得局部放电得信息。
目前应用最为广泛得就是以压电陶瓷为材料得谐振式传感器,它利用压电陶瓷得正压电效应，在局部放电产生得机械应力波作用下发生形变产生交变电场。虽然局部放电及所产生
得声发射信号具有一定得随机性,每次局部放电得声波信号频谱不同,但整个局部放电声波信号得频率分布范围却变化不大,基本处于20~200kHz频段，传感器谐振频率一般选择在GＩS 为40ｋHz、变压器为160ｋＨz。常见得压电型谐振传感器得结构形式如图4-8所示,可分为单端式传感器与差分式传感器。单端式传感器结构比较简单,且带负载能力强，但灵敏度略逊于差分式传感器;差分式传感器可以有效抑制共模干扰,具有较高得灵敏度,但就是其结构复杂，且带负载能力较弱。
（a）单端式（b)差分式
图４－８压电型谐振超声波传感器得结构形式
２信号处理与数据采集系统
信号处理与数据采集系统一般包括前端得模拟信号放大调理电路、高速A/D采样、数据处理电路以及数据传输模块。由于超声波信号衰减速率较快，在前端对其进行就地放大就是有必要得,且放大调理电路应尽可能靠近传感器。A/D采样将模拟信号转换为数字信号，并送入数据处理电路进行分析与处理。数据传输模块用于将处理后得数据显示出来或传入耳机等供检测人员进行观察。
数据采集系统应具有足够得采样速率与信号传输速率。高速得采样速率保证传感器采集到得信号能够被完整地转换为数字信号,而不会发生混叠或失真;稳定得信号传输速率使得采样后得数字信号能够流畅地展现给检测人员,并且具有较快得刷新速率,使得检测过程中不致遗漏异常得信号。
(二)软件系统
1 人机交互界面
人机交互界面就是指检测装置将其采集处理后得数据展现给检测人员得平台,一般可分为两种。一种就是通过操作系统编写特定得软件,在检测装置运行过程中通过软件中得不同功能将各种分析数据显示出来，供检测人员进行分析。变压器与GIS得超声波局部放电检测装置通常为这种形式。另一种就是将传感器检测到得信号参数以直观得形式显示出来,如开关柜得超声波局部放电检测通常可通过记录信号幅值与听放电声音得方式来完成。
2 数据得分析、处理与存储
超声波局部放电检测装置通过对其采集得信号进行分析与处理,利用人机交互界面将结果展现给检测人员,即为检测中得各种参数。常用得检测模式包括连续模式、脉冲模式、相位模式、特征指数模式以及时域波形模式等，检测得参数包括信号在一个工频周期内得有效
值、周期峰值、被测信号与50Ｈz、1０0Hz得频率相关性(即50Hｚ频率成分、1００Hｚ频率成分）、信号得特征指数以及时域波形等。在利用超声波局部放电检测方法检测开关柜时,检测装置通过混频处理,将超声波信号转为人耳能够听到得声音。由于检测过程中存在一定得干扰源,检测装置显示得超声波强度可能会比较大，但就是只要没有在装置中听到异常得声音,即可初步认定开关柜可能不存在放电现象。
此外,超声波局部放电检测装置均配有数据存储功能，在检测背景噪声信号以及可疑得异常信号时,可以对数据进行存储,以便进行对比与分析。
3 缺陷类型识别
由于超声波信号传播具有较强得方向性特点,因此超声波局部放电检测被广泛应用于缺陷得精确定位,而其在缺陷类型得识别方面却鲜有突破。目前,常用得超声波局部放电检测装置对于缺陷类型得识别主要依靠检测人员对检测参数进行分析后加以判断。
第三节超声波局部放电检测及诊断方法
一、检测方法
(一)概述
当前电力设备局部放电检测中，基于超声波原理得检测主要分为带电检测与在线监测两种方法。带电检测就是当前超声波法在电气设备局部放电检测中应用最广泛得一种检测方法;而国内电力系统内已经安装得几套超声波局部放电长期在线监测系统受技术与设备得稳定性所限,性能不稳定，出现高误报率,应用受到很大得限制,相关技术有待进一步得研究与完善。
一般得,超声波局部放电带电检测遵循如图4-9所示得基本流程。在检测开始前,通过对背景与检测点超声波信号有效值、幅值、频率相关性、相位及原始波形得测定,判断就是否正常。如果有异常信号,就进一步分析确认所检测得设备就是否存在明显缺陷,以确定缺陷得原因与位置;对于疑似缺陷、一些间歇性与不稳定得异常信号,可以利用其它不同检测手段如特高频、红外测温、分解物分析、X射线等进行辅助检测。
超声波局部放电检测对颗粒、悬浮放电、尖端放电、松动、异物杂质等缺陷均有较好得检测效果，对绝缘子内部缺陷灵敏度低。超声波局部放电检测与特高频局部放电检测为互为补充,互为验证得关系,不可偏袒。
图4-10 超声波局部放电带电检测得流程
1）检测前得准备工作
检测前应检查仪器得完备性,设定仪器得试验参数,确保仪器得内部电池电量充足,确认超声硅脂等部件齐全以及传感器性能良好。
2)检测点得选择
根据不同电力设备得内部结构，确定各个检测点。由于超声波信号衰减较快,因此在检测时,两个检测点之间得距离不应大于1米。对于GIS设备,通常应选择得测试点有:①盆式绝缘子两侧，特别似乎水平布置得盆式绝缘子；②隔室下方，如存在异常信号,应在该隔室进行多点检测,查找信号最大点;③断路器断口处、隔离刀闸、接地刀闸、电流互感器、电压互感器、避雷器、导体连接部件等处。对于变压器设备,超声波局部放电检测通常用于进行放电源定位，因此可在变压器外壳上选择合适得检测点。对于开关柜设备,通常宜选用非接触式超声波传感器对柜体缝隙进行检测，并辅以接触式超声波传感器对柜体外壳进行检测。
3)背景得检测
检测现场空间干扰小时，将传感器置于空气中,仪器所测得得数值即为背景值;检测现场空间干扰较大时，将传感器置于待测设备基座上,仪器所测得得数值即为背景值;而在信号确诊与准确定位时,宜将传感器置于临近得正常设备上,仪器所测得得数值即为背景值。
4)信号普测
手持超声波传感器,平稳地放在设备外壳得各检测点上,待信号稳定后，观察信号情况10秒以上时间。建议为一人操作。检测中要避免传感器得抖动,避免测试人员得衣物、信号电缆与其她物体与待测电力设备得外壳接触或摩擦。
5）信号定位
超声波法局部放电定位有幅值定位与时差定位两种。幅值定位就是根据超声信号得衰减特性,利用峰值或有效值得大小定位,一般离信号源越近,信号越大;时差定位就是根据超声波信号达到传感器得时差,通过联立球面方程或双曲面方程组计算空间坐标,进行精确定位,精度可达１０cｍ。在实际应用中,可采用幅值方法进行初步定位,随后根据现场需要决定就是否需要进行进一步得精确定位。此外,由于设备内部得结构不同,超声波信号传播存在一定得复杂性,也可采取声电联合等定位方法。
6)信号详测
在发现有可疑超声波信号得部位后,应进行定位后对该部位进行详细检测,此工作必须使用传感器固定装置(如磁铁固定座、固定座与绑扎带等),进行综合分析,必要时增加测点检测。应记录并存储信号时间分辨率与电源周波频率相当得超声波信号得时域波形，以便于准确分析。记录还应包括设备工况、环境条件等内容。
7)信号异常处理与分析
在电力设备检测到超声波局部放电信号异常时，应进行短期得在线监测或其她方法得检测,如特高频检测、绝缘介质得电/热分解得成分分析、温度检测等手段,并加以综合分析。
超声波异常信号分析宜采用典型波形得比较法、横向分析法与趋势分析法。典型波形比较法就是综合考虑现场干扰因素后,获得真正代表目标内部异常得超声波信号与典型波形图库进行比较;横向分析法即为目标部位得信号与相邻区域信号或另相相同部位信号进行比较,确定就是否有明显异常信号;趋势分析法为目标部位得信号与历史数据相比较就是否有明确得增长发展趋势。异常信号分析时应综合考虑工况因素得影响。
８)分析报告
分析报告主要应包括电力设备详细名称、电力设备工况、检测详细位置、使用检测设备名称、检测者、检测时间、检测数据、数据分析情况、建议与结论等内容。
2带电检测时得注意事项
1)注意检测仪器状态良好。
2)不同得电力设备选择合适得传感器。
3)合理使用超声硅脂,超声波信号大部分在超声波频段范围,在不同介质（如金属与非金属、固体与气体)得交界面，信号会有明显得衰减。使用接触式超声波检测仪器时，在传感器得检测面上涂抹适量得超声耦合剂后,检测时传感器可与壳体接触良好，无气泡或空隙,从而减少信号损失，提高灵敏度。
4）检测时宜使用传感器固定装置,避免操作者得人为因素得影响。
5)选择合适得检测时间,注意外部干扰源。现场干扰将降低局部放电检测得灵敏度，甚至导致误报警与诊断错误。因此，局部放电检测装置应能将干扰抑制到可以接受得水平。
6)提高检出概率,建议使用信号时间分辨率与电源周波频率相当得超声波信号得时域波形得检测设备,并记录连续多工频内得时域波形。
7)检测时,应做好检测数据与环境情况得记录或存储,如数据、波形、工况、测点位置等。
８)每年检测部位应为同一点,除非有异常信号,定位出最大点后,改为最大点得部位检测。
9)检测者宜熟悉待测设备得内部结构。
3 GＩＳ设备超声波局部放电带电检测得技术要点
GIＳ内部发生局部放电时,伴随有超声波信号得产生。通过在GIS外部安装超声波传感器,接收ＧIS内部放电产生得超声波信号,间接判断GIS就是否有放电现象。该方法得检测频率一般在１00kHz范围内,对于SF6气体中得颗粒跳动、尖端放电、悬浮电位、异物与连接不良比较灵敏，但对于绝缘件内部空隙、裂缝等缺陷灵敏度较低。对GＩS进行超声波检测流程如图4-11所示。
图4-11GIS超声波局部放电检测流程
１)传感器得选择
一般得,对ＧＩS设备进行超声波局部放电检测选择传感器得频率范围为２0kHz-1００ｋHz,谐振频率为40kＨｚ。
2)检测背景信号
检测前，应注意尽量清理现场得干扰声源。检测现场附近得排风扇旋转、施工机械摩擦、物体与GIS壳体摩擦、临近得带电导体电晕等都会带来干扰。推荐得背景检测点就是GIＳ外壳底架,并选择各相测点得最小值。对于初步判断超声波信号异常得部位,应在该部位附近重新检测背景信号。
3)测点得选择
由于超声波信号随距离增加而显著衰减,故检测选点不宜太少,否则很可能漏掉异常点。GＩS得超声波检测位置示意图如图4-１２所示。选择测点得基本原则就是:
(1)内部结构易出问题得部位,如筒体下部,开关触头等;
(2)测点间距离不宜大于3米，每两个盆式绝缘子之间至少１个测点;
(3)断路器、隔离开关、接地开关等有活动部件得气室取点应增多;
(4）观察历史趋势时应与前次检测取相同测点;
(5)三相共箱得ＧIＳ建议在横截面上每１20度至少1个测点；
（6)在ＧIS转角处与T形连接处前后应各测1点;
（7)对于外壳直径较大得GIS应考虑在横截面上适当增加测点；
（8）在水平安装得盆式绝缘子处,应增加测点,颗粒可能残留在这些绝缘子上并产生局部放电。
图４-１1 GＩS超声波局放检测点示意图
4)信号源定位
GIS中得超声波局部放电定位技术分为频率定位技术与幅值定位技术。频率定位技术就是利用SF6气体对超声波信号中得高频信号得吸收作用,通过分析超声波信号高频部分（50k Ｈｚ－100kHz)得比例来区分缺陷位于中心导体上还就是外壳上,具体流程见图4-1３。而对于稳定缺陷，可以利用幅值定位与时差定位技术进行精确定位。
图4-13 频率定位技术得流程
5)GＩS得异常声响分析
我们偶尔会遇到运行中得ＧIＳ出现了可听得异常声响,这种现象可能就是由于内部松动、设备动静触头对应不正或设备运行引起振动等因素造成,因此我们不应盲目认为GIS内部出现了明显得放电，而应改变超声波信号频段检测,并加以设备得振动分析与特高频检测等其她检测手段进行综合分析。
此外,由于设备得设计与布局得原因,在设备运行时可能引起设备某段区域存在共振现象。我们应找出共振区域,检测就是否有局部放电信号。这种共振现象频率一般比较低,人手能感觉出来,不伴有超声波局部放电信号。
６)特殊部位得分析
在工作状态下，电压互感器与电流互感器得内置绕组与铁芯会产生周期性得交变电磁场,由此可能产生特有得超声波信号。所以我们应对电压互感器气室与电流互感器气室进行特殊分析。该特有得超声波信号一般具有强得单倍频与多倍频信号规律性,波形具有典型对称性特征。所以检测者可以通过检测信号得周期性与对称性等特征来判断信号就是否源于局部放电之外得其它原因。
5 变压器超声波局部放电带电检测得技术要点
变压器内部绝缘材质多样，结构复杂,发生局部放电时，超声波信号在不同材质中得衰减速率差异较大,传导到变压器外壳得超声波信号也比较复杂。在变压器局部放电检测中，一般用油色谱与高频等方法进行普测,而超声波法则用于发现缺陷后进行缺陷得定位。在定位过程中，通过在变压器外部安装多个超声波传感器,来接收变压器内部局部放电产生得超声波信号,并利用多通道得超声波信号得幅值与时差变化来判断变压器内部放电部位得三维空间位置。
1）传感器得选择
一般得,对变压器设备进行超声波局部放电检测选择传感器得频率范围为80kHz-２０
0kHz,谐振频率为160ｋＨz。
2)检测背景信号
检测前,应注意尽量清理现场得干扰声源。检测现场附近得排风扇旋转、施工机械摩擦、物体与变压器壳体摩擦、临近得带电导体电晕等都会带来干扰。推荐得背景检测点就是变压器外壳基座。此外,电抗器与换流变在运行中有较大得振动,对局部放电超声波检测有一定得干扰,但就是该干扰信号特征明显,可以通过观察后进行排除。
3)测点得选择
由于超声波信号随距离增加而显著衰减,且变压器内部结构复杂,超声波信号存在一定得折反射,故检测选点不宜太少,否则很可能漏掉异常点。选择测点得基本原则就是:原点应为变压器高电压侧得左下角,传感器位置可根据变压器得设计及详细试验条件而改变。重要得就
是对于类似得变压器,传感器应布置在相同得坐标位置以利于比较结果。相邻传感器之间得直线距离以２~3米以内为宜,并应准确记录传感器得坐标位置。
４)信号源定位
变压器得超声波局部放电定位技术除了幅值定位技术以外,还需增加时差定位技术来综合实现变压器内部得三维空间定位。时差定位技术就是利用局部放电产生得超声波信号传播到不同位置得传感器所需时间得差别来定位得技术,但由于变压器内部结构复杂、信号到达不同传感器路径不同与材料得特性差异等原因,容易造成时差测定不准确，给定位带来较大得误差。在实际定位时,可对超声波形进行分析,确定其属于横波或纵波，通过增加测点与移动传感器，获取有明确时差得纵波信号,即可提高定位精度。
6 开关柜超声波局部放电带电检测得技术要点
高压开关柜内产生局部放电时得超声波信号可以利用非接触式超声波传感器在缝隙处进行检测，也可以利用接触式超声波传感器在壳体上进行检测。由于超声波在开关柜内部得传播存在折反射,使得局部放电定位得精度受到限制,很难利用超声波信号对局部放电进行模式识别与定量判断。
开关柜检测中常见得干扰源有水银灯以及附近走动得人或运行得机器,在检测时应隔离这些干扰噪声。
接触式超声波法检测时,将接触式探头放置在开关柜得主骨架上检测超声波信号。开关柜面板表面包括断路器室、母线通风处得板/盖、开关柜得门、高压电缆端子箱等部位。依此程序,扫描所有得开关柜,每一处扫描应持续10秒,以便检测超声波信号。如有必要,延长检测时间。
非接触式超声波法检测时,将仪器指向开关柜面板缝隙处,沿着缝隙检测超声波信号。开关柜面板包括断路器与金属封装得缝隙处、电缆或母线窗、母线通风板／盖处得缝隙、开关面板/门处得缝隙、高压电缆接头箱得侧面或底部得通风孔等部位。
对开关柜进行超声波局部放电检测得结果分析原则有如下三个。第一，横向分析法。对同个开关室中开关柜得检测结果做出横向比较，如果其中一个开关柜得检测结果大于现场背景值以及其它开关柜得测试结果，则可以确定该设备可能存在缺陷。第二,趋势分析法。分析同一个开关柜在不同时间得检测结果,进行纵向比较判断开关柜得运行趋势。根据特定得周期检测开关室中得开关柜,保留每次得检测结果,就可以根据检测结果对设备局部放电状态变化得趋势进行分析。第三，定值判别。将判断阈值与开关柜得检测结果做出比较,分析比较结果来判断开关柜得运行状态。典型得开关柜超声波定值判别依据如表4-3所示。表中Ｐ为检测中得到得超声波信号幅值,通常以单位ｄB表示。应当注意,超声波定值判别时应结合声音进行判别,如果未听到放电声音则可认定为正常。
表4－３开关柜超声波定值判别依据
二、诊断方法
局部放电就是很复杂得物理现象，用单一表征参数很难全面描述,所以在诊断中应尽量对各种放电谱图进行全面分析,以减少误判。局部放电缺陷诊断得主要依据就是信号水平、频率相关性、相位分布与特征指数，同时也可以参考时域波形。
(一)正常判断依据
根据背景与检测点所测超声波信号得周期峰值、有效值、50Hz相关性、10０Hz相关性、相位分布、特征指数分布及时域波形得差异,满足表4－4得所有标准即为正常，任何一项参数不满足均可判定为异常。背景信号通常由频率均匀分布得白噪声构成,表4-５列出了不同检测模式下背景信号得典型谱图与特征。
表4-4 超声波局部放电正常得判定标准
信号均匀，未见高幅值脉冲无明显规律,峰值未聚集在整数特征值
根据背景与检测点所测超声波信号得周期峰值、有效值、５０Ｈz相关性、100Hz相关性、相位分布、特征指数及时域波形得差异,几种不同缺陷类型得判断标准如表4-6所示。
如表４-7所示，在检测过程中,如果观察到一些间歇性得没有规律得异常信号,即可以判断为疑似缺陷。
表４-7 超声波局部放电疑似缺陷得判定标准
超声波检测技术
超声工业测量技术 在非电量电测技术中，许多非电量可以通过电学方法加以测定，同样，许多非声量也可通过声学方法来加以测定，这就是所谓超声工业测量技术。非电量的电测主要是通过一些元件的电阻、电容或电感等量来进行的。在超声工业测量技术中，非声量的测定也往往是通过某些媒质声学特性(主要是声速、声衰减和声阻抗率等)的测量来进行的。 超声工业测量技术中应用最广的是媒质的声速这一物理量。 第一，媒质的声速与媒质 的许多特性有直接或间接的关系。有些关系非常简单直接，已有精确的理论公式，例如，在测定声速和密度后，就可求出媒质的弹性模量。有些关系比较间接而且复杂，但在特定的条件下，仍可以建立一些半理论或纯经验的关系式，例如，媒质的成分，混合物的比例，溶液的浓度，聚合物的转化率，某些液体产品的比重，某些材料的强度等等，都可与声速建立一定的关系，利用这些关系，就熊通过测量声速来测定这些媒质的非声特性。上述原则是声速分析仪的基本原理。 第二，媒质的声速与媒质所处的状态也有相互关系。例如，媒质的温度、压强和流速等状态参量的变化都会引起相应的声速的变化。如声学温度计、超声波风速仪和超声流量计就是用这一类关系来测量温度或流量的。 第三，其他应用，例如在声速c已经测知的媒质中，可以利用声波传播距离L和传播时间t 的关系L=ct，或利用波长λ和频率f(或周期T)之间的关系c=fλ=λ/T，进行超声测距的应用。如超声液位计和超声测厚计就是这一方面的典型应用技术。 声阻抗率方法也是一种较常用于媒质特性分析的技术。在这种技术中，所测定的声学 量是换能器对媒质的辐射阻抗率。如果换能器在媒质中所激起的是平面纵波行波，则辐射阻抗率就是声阻率ρc。当两种媒质的声速c几乎相同，但密度ρ有很大不同时，往往就可根据ρc的测量来加以区别。在同时测得声速的情况下，也可用这种方法来测量液体的密 度p或弹性模量ρc2等。如果换能器在液体媒质中激起的是切变行波，其声阻抗率将与 成正比，η是液体的粘性，这就是超声粘度计的原理。如果换能器是在流体中作弯曲振动的，则其辐射声抗率将与流体的密度p有关，因而使换能器的共振频率随p而变化，这也是一种可以精确测定液体密度的原理。 遇到需要采用声学方法来测定一个非声量的情况时，在声速、衰减和阻抗这三种技术途径中，应按什么准则来决定取舍呢?第一是看要测的非声量究竟与那一个声学量的关系比较明显。这就是说，相应于同样大小的非声量的变化，如果某一声学量能够有最大的变化，这一声学量就比较值得考虑。第二，应该考虑到声速、衰减和声阻抗率都是随很多因素变化的，除待测的那种非声量外，其他媒质特性或媒质状态的变化往往也会引起声学量的变化，对于须测的非声量来说，这些其他因素引起的变化就是一种干扰。因此，选用某种声学量的途径时，应注意干扰因素要尽可能少，干扰影响要尽可能小，或可采用切实可行的补偿措施来避免这些干扰。第三，挑选技术途径时必须注意满足现场的使用、安装和维护等条件并应达到要求的精度，在这一前提下还应力求稳定耐久和方便可靠，才能有较高的实用价值。上述准则只是一些原则性的意见，还应根据具体情况作具体的考虑。 声发射检测技术 材料或结构受外力或内力作用产生形变或断裂 ,以弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射。各种材料声发射的弹性波的频率范围很宽 ,从次声频、声频到超声频 ,因此 ,
局部放电缺陷检测典型案例和图谱库
电缆线路局部放电缺陷检测典型案例 （第一版） 案例1：高频局放检测发现10kV电缆终端局部放电 （1）案例经过 2010年5月6日，利用大尺径钳形高频电流传感器配Techimp公司PDchenk 局放仪，在某分界小室内的10kV电缆终端进行了普测，发现1-1路电缆终端存在局部放电信号，随后对不同检测位置所得结果进行对比分析，初步判断不同位置所得信号属于同一处放电产生的局放信号，判断为电缆终端存在局放信号。 2010年6月1日通过与相关部门协调对其电缆终端进行更换，更换后复测异常局放信号消失。更换下来的电缆终端经解体分析发现其制作工艺不良，是造成局放的主要原因。 （2）检测分析方法 测试系统主机和软件采用局放在线检测系统，采用电磁耦合方法作为大尺径高频传感器的后台。 信号采集单元主要有高频检测通道、同步输入及通信接口。高频检测通道共有3个，同时接收三相接地线或交叉互联线上采集的局部放电信号，采样频率为100 MHz，带宽为16 kHz~30 MHz，满足局部放电测试要求。同步输入端口接收从电缆本体上采集的参考相位信号，通过光纤、光电转换器与电脑的RS232串口通信，将主机中的数据传送至电脑中，从而对信号进行分离、分类及放电模式识别。 利用局部放电测试系统，在实验电缆中心导体处注入图1-1的脉冲信号，此传感器可直接套在电缆屏蔽层外提取泄漏出来的电磁波信号，在电缆中心导体处注入脉冲信号，耦合到的信号如图1-2所示。 图1-1 输入5 ns脉冲信号图1-2输入5 ns脉冲信号响应信号 将传感器放置不同距离时耦合的脉冲信号如图1-3所示。距电缆终端不同距离耦合的脉冲信号随其距离的增长而减小（见图1-4），这样就可以判断放电是来
超声波检测相关标准
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超声监测专业技术的新应用
超声监测技术的新应用
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超声监测技术的新应用 超声检测技术是一门以物理、电子、机械以及材料学为基础，各行各业都在使用的通用技术之一，他是通过超声波的产生、传播及接受的物理过程完成的。目前，超声波技术广泛应用于工业领域的很多方面。 其中超声探伤检测是无损探伤中最为重要一种方法，由于超声波具有穿透能力强、对材料人体无害、使用方便等特点，可对各种锻件、轧制件、铸件、焊缝等进行内部缺陷检测，因而得到广泛应用。 此外利用超声波的各种特性，超声技术还应用于金属与非金属材料厚度测量、流量测量、料位及液位检测与控制、超声波零件清洗等工业领域。 本文主要介绍超声技术在设备故障检测及诊断方面的最新应用。 一．压力及真空系统的泄漏检测 当气体在压力下通过限流孔时，它从一个有压层流变为低压紊流（参见图1）。紊流产生所谓的“白噪声”广谱声音。在这种白噪声中含有超声波分量。因为泄漏部位的超声最大，探测这些信号通常是非常简单的。 目前已有成熟的超声检测专用仪器，可将探测到的超声波信号转换为人耳可听见的音频信号，适用于各种泄漏检测。（参见附录） 泄漏可以在压力系统或真空系统中出现。在这二种系统中，超声的产生方式如上所述。二者之间唯一不同的是真空泄漏产生的超声波振幅通常小于同等流速的压力泄漏。其原因在于真空泄漏产生的紊流是发生在真空室内，而压力泄漏产生的紊流出现在大气中 什么样的气体泄漏采用超声波探测呢？一般来说，不管何种气体，包括空气在内，只要它从限流孔泄出时产生紊流，就可以用超声波探测。与气体专用的传感器不同，超声检测是属于声音专用检测。气体专用传感器仅能用于它所能辨别的具体气体（如氦）。而超声检测能辨别出任何类型的气体，因为它探测的是泄漏紊流所产生的超声。
电气设备局部放电检测技术的思考
电气设备局部放电检测技术的思考 发表时间：2018-05-02T11:44:18.290Z 来源：《科技中国》2017年11期作者：安军红[导读] 摘要：在电气设备中，局部放电检测技术是一种公认的绝缘状态评判办法，目前该技术的应用尤为广泛，且成效显著。设备局部放电过程中，会在周边的空间中产生电气、声、光等变化，而伴随着这些变化的产生，可为设备绝缘状态提供相应的检测信号。本文主要对电气设备局部放电检测技术进行了研究和思考。 摘要：在电气设备中，局部放电检测技术是一种公认的绝缘状态评判办法，目前该技术的应用尤为广泛，且成效显著。设备局部放电过程中，会在周边的空间中产生电气、声、光等变化，而伴随着这些变化的产生，可为设备绝缘状态提供相应的检测信号。本文主要对电气设备局部放电检测技术进行了研究和思考。 关键词：电气设备；局部放电；检测技术；绝缘介质；高场强区域前言：局部放电与闪络和击穿不同，其属于绝缘部分区域的微小击穿。而电器设备中的绝缘材料通常都是由有机材料构成，如环氧、绝缘纸等等，由于其在运行过程时常出现杂质和气泡问题，进而使绝缘介质表面产生高场强区域，最终出现了局部放电的现象。 1电气设备局部放电检测技术局部放电测量工作通常都是在设备运行、现场试验以及设备出厂的过程中进行，借助局部放电定位、模式以及强度等因素，对测量结果的精准性进行判断。在此过程中，检测技术处于基础与核心的地位。结合上述几个重要因素，可对介质的绝缘状态进行精准、合理的评估。具体分析如下： 1.1脉冲电流法 目前，该方式是唯一具有国际认证标准的检测方法，其主要是借助设备的接地点和中性点，对局部放电所导致的脉冲电流进行测量，由此可精准获得放电频次、放电相位以及实际放电量等信息。在传统的测量方式中，通常可分为窄带测量和宽带测量2种。前者频带宽度较窄，通常保持在9~30KHz之内，具有强大的抗干扰能力和较高的灵敏度，但缺陷在于信息丰富度低和脉冲的分辨率低等等。后者在应用过程中，检测频率范围在30~100KHz之间，具有信息量丰富、脉冲分辨率高峰优势，但缺陷在于噪音比较低。 基于上述两种检测方式中存在的缺陷和不足，目前，相关学者尝试将更高检测频率应用于实践测量工作中，如测量阻抗，其宽带频率为30KHz，该方式主要借助了特殊的数据处理办法，对噪声加以剔除，并结合脉冲表现特征中局部脉冲和噪声脉冲之间的差别，实现了脉冲在频域和时域的变换，并对各脉冲的等效时间和宽带进行精准计算。该方式目前的应用十分广泛，其在局部放电识别、分离等领域也具有着十分突出的效果[1]。 1.2特高频检测法 设备在局部放电过程中，所产生的电磁波谱特性与放电间隙绝缘强度和电源的几何波形之间存在着十分密切的关系。若实际的放电间隙较小，则高频电磁波的辐射水平也就比较高。 特高频检测方式起初在气体组合电器（GIS）中应用较为广泛，据相关研究实验表明，在GIS中局部放电中，信号通常都是以横磁波、横电波以及横电磁波等形式传播。发生于变压器中的局部放电，由于绝缘结构具有一定的复杂性，进而导致电磁波在传播的过程中出现了衰减和折反射的现象，与此同时，变压器内箱壁同样也会影响电磁波传播，进而大幅度增加了局部放电测量工作的难度。基于上述情况，相关研究人员又开展了一系列的实验研究，如将特制的高频天线应用于变压器油阀中，使油箱内壁和天线保持在同一平面，并借助波导结构将所获取的信号导入到检测装置中，以此降低电磁波传播过程中产生的衰减，从而大幅度提升测量结果的精准性和测量过程的灵敏性。与此同时，研究人员还对变压器进行了深入分析和实验，即在其顶部开设介质窗，特高频天线便可借助该窗口对局部放电信号进行提取，该方式的实践应用效果尤为显著[2]。 1.3超声波检测法 GIS、变压器等设备在产生局部放电现象的过程中，通常都会经历电荷中和的过程，与此同时，也会产生一定的电流脉冲，最终产生类似于“爆炸”的现象，在结束放电之后，发生膨胀的区域才会慢慢恢复至原有体积。局部放电主要是脉冲形成，由此也会产生一系列的声波，另外，超声波检测法在具体应用的过程中，还可实现对机械波的检测，并以此判断颗粒实际的运动状态。 局部放电过程中，声波频率通常在10~107Hz，随着电气设备、环境条件、传播媒介、放电状态的不断变化，声波频率也会随之发生一定改变。在GIS中，局部放电不仅会产生声波，同时还伴有操作、机械振动、颗粒碰撞等产生的声波，但频率通常都比较低，在检测GIS局部放电的过程中，超声波传感器的谐振频率通常保持在25kHz左右，但在变压器中，则通常保持在150kHz左右。 相关研究人员借助超声传感器，实现了模型内部缺陷的检测，并通过超声符号的分量和幅值等因素，对缺陷类型进行精准定性，通过对超声信号进行分析，可对自由颗粒的实际移动方向进行精准推测。而变压器局部放电测量装置的诞生主要是依靠了LABVIEW平台，通过实验室研究，发现该装置在应用的过程中，可精准的获取局部放电量、模式以及放电位置等信息。 2局部放电检测技术存在的不足及未来发展途径电气设备局部放电检测技技术经常长时间的发展和应用，目前已经逐渐形成完善的检测流程和方法，其中，具有代表性的要数超声检测法和特高频检测法，其与常规的检测技术存在较大差别。在实际应用的过程中，可查找出很多绝缘缺陷问题，降低了事故问题的发生概率。但局部放电的故障和缺陷往往是针对于电气设备而言，若设备的电压等级较高，则一般无法从根本上解决顽疾问题。具体缺陷和发展途径分析如下：第一，在线监测和带电检测在具体应用的过程中，最显著的问题在于其自身存在的不可靠性，且缺乏完善的测试标准和准入机制，进而直接对监测低结果造成不良影响。解决该问题的办法，一方面要确保装置本身的灵敏性、精准性和可靠性，为此，需对信号分析技术、数据采集技术以及传感器技术等进行深入分析；另一方面，还应强化装置的检测力度，并对其质量加以控制[3]。 第二，GIS、变压器等设备在局部放电的过程中，最为常见的测量方式为超声波法和特高频法。但在实践应用的过程中，发现上述两种测量方式并不能发现设备内部的所有缺陷，可见，其仍存在较多缺陷问题。基于上述情况，相关研究人员已将检测技术的深入研究作为工作重点，且也开发出很多全新的检测方式，如光检测法、化学检测法等等，虽然这些技术目前均处于应用的初级阶段，存在一定的缺陷和不足之处，但随着科学技术的不断发展以及人员研究力度的不断加大，检测技术在未来发展过程中必定更加完善，其应用效果也会得到显著提升。
无损检测新技术-超声波相控阵检测技术简介
无损检测新技术-超声波相控阵检测技术简介 夏纪真 无损检测资讯网 https://www.wendangku.net/doc/7b7319421.html, 广州市番禺区南村镇恒生花园14梯701 邮编：511442 摘要：本文简单介绍了超声波相控阵检测技术的基本原理、应用与局限性 关键词：无损检测超声检测相控阵 1 超声波相控阵检测技术的基本原理 超声波相控阵检测技术是一种新型的特殊超声波检测技术，类似相控阵雷达、声纳和其他波动物理学应用，依据惠更斯（Huyghens-Fresnel）原理：波动场的任何一个波阵面等同于一个次级波源；次级波场可以通过该波阵面上各点产生的球面子波叠加干涉计算得到。 并显示保真的（或几何校正的）回波图像，所生成材料内部结构的图像类似于医用超声波图像。 常规的超声波检测技术通常采用一个压电晶片来产生超声波，一个压电晶片只能产生一个固定的声束，其波束的传递是预先设计选定的，并且不能变更。 超声波相控阵检测技术的关键是采用了全新的发生与接收超声波的方法，采用许多精密复杂的、极小尺寸的、相互独立的压电晶片阵列（例如36、64甚至多达128个晶片组装在一个探头壳体内）来产生和接收超声波束，通过功能强大的软件和电子方法控制压电晶片阵列各个激发高频脉冲的相位和时序，使其在被检测材料中产生相互干涉叠加产生可控制形状的超声场，从而得到预先希望的波阵面、波束入射角度和焦点位置。因此，超声波相控阵检测技术实质上是利用相位可控的换能器阵列来实现的。超声波相控阵激发的超声波进入材料后，仍然遵循超声波在材料中的传播规律。因此，对于常规超声波检测应用的频率、聚焦的焦点尺寸、聚焦长度、入射角、回波幅度与定位等等，超声波相控阵也是同样应用的。 超声波相控阵探头的每个压电晶片都可以独立接受信号控制（脉冲和时间变化），通过软件控制，在不同的时间内相继激发阵列探头中的各个单元，由于激发顺序不同，各个晶片激发的波有先后，这些波的叠加形成新的波前，因此可以将超声波的波前聚焦并控制到一个特定的方向，可以以不同角度辐射超声波束，可以实现同一个探头在不同深度聚焦（电子动态聚焦）。此外，从电子技术上为阵列确定相位顺序和相继激发的速度可以使固定在一个位置上的探头发出的超声波束在被检工件中动态地“扫描”或“扫调”通过一个选定的波束角范围或者一个检测的区域，而不需要对探头进行人工操作。相控阵探头的关键特性包括：电子焦距长度调整、电子线性扫描和电子波束控制/偏角。 图1示出了超声波相控阵换能器实现电子聚焦和波束偏转的原理示意图。 图1超声波相控阵换能器实现电子聚焦和波束偏转的原理示意图超声波相控阵换能器的晶片不同组合构成不同的相控阵列，目前主要有三种阵列类型：线形阵列（晶片成间隔状直线形分布在探头中）、面形（二维矩阵）阵列和圆（环）形阵列，
第章高频局部放电检测技术
《电网设备状态检修技术（带电检测分册）》 弟五章咼频局部放电检测技术 目录
第 1 节高频局部放电检测技术概述 发展历程 高频局部放电检测方法是用于电力设备局部放电缺陷检测与定位的常用测量方法之一，其检测频率范围通常在3MHz到30MHz之间。高频局部放电检测技术可广泛应用于电力电缆及其附件、变压器、电抗器、旋转电机等电力设备的局放检测，其高频脉冲电流信号可以由电感式耦合传感器或电容式耦合传感器进行耦合，也可以由特殊设计的探针对信号进行耦合。 高频局部放电检测方法，根据传感器类型主要分为电容型传感器和电感型传感器。电感型传感器中高频电流传感器（High Frequency Current Transformer ，HFCT具有便携性强、安装方便、现场抗干扰能力较好等优点，因此应用最为广泛，其工作方式是对流经电力设备的接地线、中性点接线以及电缆本体中放电脉冲电流信号进行检测，高频电流传感器多采用罗格夫斯基线圈结构。 罗格夫斯基线圈（Rogowski coils ，简称罗氏线圈）用于电流检测领域已有几十年历史。早在1887 年英国布里斯托大学的茶托克教授即进行了研究，把一个长而且形状可变的线圈作为磁位差计，并且通过测量磁路中的磁阻，试图研究更加理想的直流发电机。罗格夫斯基线圈检测技术在20 世纪90 年代被英国的公立电力公司（CEGB用在名为“ El-Cid ”的新技术里，用于测试发电机和电动机的定子[1]。罗氏线圈自公布起就受到了很多学者的重视，对于罗格夫斯基线圈的应用也越来越广泛，1963 年英国伦敦的库伯在理论上对罗格夫斯基线圈的高频响应进行了分析，奠定了罗格夫斯基线圈在大功率脉冲技术中应用的理论基础[2]。20 世纪中后期以来，国外一些专家学者和公司纷纷对罗氏线圈在电力上的应用进行了大量的研究，并取得了显着的成果。如法国ALSTHO公司有一些基于罗氏线圈电流互感器产品问世，其主要研究无源电子式互感器，在20世纪80 年代英国Rocoil 公司实现了罗格夫斯基线圈系列化和产业化。总而言之，在世界范围内对于罗格夫斯基线圈传感器的研究，于20 世纪60 年代兴起，在80 年代取得突破性进展，并有多种样机挂网试运行，90 年代开始进入实用化阶段。尤其进入21 世纪以来，微处理机和数字处理器技术的成熟，为研制新型的高频电流传感器奠定了基础。20 世纪90年代欧洲学者将罗氏线圈应用于局部放电检测，效果良好，并得到了广泛应用。例如意大利的博洛尼亚大学的. Montanari 和 A.
超声波检测新技术
超声波检测新技术-TOFD 摘要：本文通过简单介绍超声波检测中TOFD方法的物理原理和在无损探伤中的应用，提出了TOFD检测技术将会更加广泛应用于焊缝的无损检测工作中。TOFD检测技术的发展过程、TOFD检测的原理、优点及其局限性，对TOFD检测主要应用范围进行了阐述。给出了TOFD检测的一般工艺流程,并结合实际操作,说明了该技术的重要用途，对TOFD技术对缺陷精确定量进行了简要说明。 关键词:超声波；TOFD；检测 New technology of ultrasonic TOFD ABSTRACT: in this paper, the physical principle of TOFD in ultrasonic testing method is briefly introduced and applied in non-destructive inspection, put forward a nondestructive test technique for the detection of TOFD will be more widely used in the welding seam. TOFD detection technology development process, the TOFD detection principle, advantages and limitations of TOFD testing, main application range are described. The general process of TOFD detection is presented, and combined with the actual operation, explains the important uses of the technology, the TOFD technology of the precise and quantitative defects are introduced briefly. Keywords: ultrasonic; TOFD; detection 0 引言 TOFD(Time-of-flight-diffraction technique)检测技术于1977年，由英国Silk教授根据超声波衍射现象首次提出。现已在核电、建筑、化工、石化、长输管道等工业的厚壁容器和管道方面多有应用。TOFD技术的检测费用是脉冲回声技术的1/10。现在，TOFD检测技术在西方国家是一个热门话题，现已开始大量推广应用，几年以后，将有取代RT的可能。 2006年9月TOFD标准组成立暨首次会议上，中国特检院提出由全国锅容标委归口，2009年12月《固定式压力容器安全技术监察规程》（简称“新容规”）开始实施，后延至2010年11月正式实施。TOFD监测系统由计算机超声波探伤仪本体、发射探头、接收探头、前置放大器、光学或磁性编码器以及连接电缆组成。仪器能以不可更改的方式将所有扫描信号和TOFD图像存储于磁、光等永久介质，并能输出其硬拷贝。[1] 《固定式压力容器安全技术监察规程》第4.5.3.1无损检测方法的选择：压力容器的对接接头应当采用射线检测或者超声检测，超声检测包括衍射时差超声检测（TOFD）、可记录的脉冲反射法超声检测和不可记录的脉冲反射法超声检测；当采用不可记录的脉冲反射法超声检测时，应当采用射线检测或者衍射时差超声检测（TOFD）做为附加局部检测。第 4.5.3.4.2超声检测技术要求：采用衍射时差超声检测（TOFD）的焊接接头，合格级别不低于II级。[2] 1 TOFD检测的原理和应用 1.1 基本原理 TOFD检测原理：当超声波遇到诸如裂纹等缺陷时，将在缺陷尖端发生叠加到正常反射波上的衍射波，探头探测到衍射波，可以判定缺陷的大小和深度。也可理解为当超声波在存在缺陷的线性不连续处，如裂纹等处出现传播障碍时，在裂纹端点处除了正常反射波以外，还要发生衍射现象。 两束衍射波信号在直通波与底面反射波之间出现。缺陷两端点的信号在时间上将是可分辨的，根据衍射波信号传播的时间差可判定缺陷高度的量值。因为衍射波分离的空间（或时间）与裂纹高度直接相关。[3] 非平行扫查一般作为初始的扫查方式，用于缺陷的快速探测以及缺陷长度、缺陷自身高度的
第章 高频局部放电检测技术
《电网设备状态检修技术（带电检测分册）》第五章高频局部放电检测技术 目录
第1节高频局部放电检测技术概述 发展历程 高频局部放电检测方法是用于电力设备局部放电缺陷检测与定位的常用测量方法之一，其检测频率范围通常在3MHz到30MHz之间。高频局部放电检测技术可广泛应用于电力电缆及其附件、变压器、电抗器、旋转电机等电力设备的局放检测，其高频脉冲电流信号可以由电感式耦合传感器或电容式耦合传感器进行耦合，也可以由特殊设计的探针对信号进行耦合。 高频局部放电检测方法，根据传感器类型主要分为电容型传感器和电感型传感器。电感型传感器中高频电流传感器（High Frequency Current Transformer ，HFCT）具有便携性强、安装方便、现场抗干扰能力较好等优点，因此应用最为广泛，其工作方式是对流经电力设备的接地线、中性点接线以及电缆本体中放电脉冲电流信号进行检测，高频电流传感器多采用罗格夫斯基线圈结构。 罗格夫斯基线圈（Rogowski coils，简称罗氏线圈）用于电流检测领域已有几十年历史。早在1887年英国布里斯托大学的茶托克教授即进行了研究，把一个长而且形状可变的线圈作为磁位差计，并且通过测量磁路中的磁阻，试图研究更加理想的直流发电机。罗格夫斯基线圈检测技术在20世纪90年代被英国的公立电力公司（CEGB）用在名为“El-Cid”的新技术里，用于测试发电机和电动机的定子[1]。罗氏线圈自公布起就受到了很多学者的重视，对于罗格夫斯基线圈的应用也越来越广泛，1963年英国伦敦的库伯在理论上对罗格夫斯基线圈的高频响应进行了分析，奠定了罗格夫斯基线圈在大功率脉冲技术中应用的理论基础[2]。20世纪中后期以来，国外一些专家学者和公司纷纷对罗氏线圈在电力上的应用进行了大量的研究，并取得了显着的成果。如法国ALSTHOM公司有一些基于罗氏线圈电流互感器产品问世，其主要研究无源电子式互感器，在20世纪80年代英国Rocoil公司实现了罗格夫斯基线圈系列化和产业化。总而言之，在世界范围内对于罗格夫斯基线圈传感器的研究，于20世纪60年代兴起，在80年代取得突破性进展，并有多种样机挂网试运行，90年代开始进入实用化阶段。尤其进入21世纪以来，微处理机和数字处理器技术的成熟，为研制新型的高频电流传感器奠定了基础。20世纪90年代欧洲学者将罗氏线圈应用于局部放电检测，效果良好，并得到了广泛应用。例如意大利的博洛尼亚大学的. Montanari和A.
超声波检测技术的实验原理和方法
实验超声波检测 一、实验目的 1、了解超声波检测的基本原理和方法； 2、了解超声波检测的特点和适用范围； 3、掌握斜探头横波探伤的距离－波幅（DAC）曲线制作方法。 二、实验设备器材 1、ZXUD-40E型智能超声波探伤仪 ZXUD-40E型数字式超声波探伤仪是小型化的便携式超声波探伤仪器，特别适用于材料缺陷的评估和定位、壁厚测量等，适合各种大型工件和高分辨率测量的要求。
⑴仪器外观如图9-1所示：
图9-1 仪器外观 当连接仅带有一个超声晶片的探头（自发自收）时，可以任意插入一个仪器上的探头连接器。 当连接带有双超声晶片的探头（一个为发射晶片，一个为接收晶片）或连接两个探头（一个发射探头，一个接收探头）时，必须注意：发射的一端接入左边一个探头连接器插孔，接收的一端接入右边一个探头连接器插孔，如图9-1所示。 ⑶键盘及其功能 图9-2ZXUD-40E的薄膜键盘按键排列 仪器包含27个按键。这些按键分成5大类：电源键、方向键、功能菜单键、子菜单键和功能热键。关于各按键的具体功能概述，参见表9-1。 表9-1各按键的具体功能概述
⑷参数设置规程 参数设置可通过以下两种规程来完成。 有些参数设置仅遵照“方向键增减调节规程”，比如：探头类型、声程跨距等；有些参数设置又仅遵照“直接数字输入规程”，比如：探头频率、探头规格等；还有些参数设置可遵照两种规程，比如：检测范围、零位偏移等。 ⑸方向键增减调节规程 可按下或
来增减参数设置。 ⑹直接数字输入规程 对于垂直菜单探伤通道设置，按下进入探伤通道设置状态，再次按下则进入直接数字输入状态；对于水平菜单，按下子菜单键选中子菜单项，再次按下子菜单键则也进入直接数字输入状态。 一旦进入直接数字输入状态，将在菜单项上出现闪烁光标，等待用户直接输入数字。在输入的过程中，若发现先前输入的数字错误，可按下 使得光标回退，删除刚才输入的错误数字。输入完成之后，用户可按下来接受输入，也可按下
局放检测技术
第 卷第 期 年 月 西 安 交 通 大 学 学 报 ?÷ × ?∞ ≥ ×≠? λ √ 超宽频带局部放电检测技术的初步研究3 成永红 李 伟 杨继松 谢恒方方土 西安交通大学 西安 吴广军 西安高压开关厂 摘要 研究了局部放电的超宽频带特性 分析了局部放电产生的电磁波的传输和耦 合特性 研制了一种频率响应为 ? 的超宽频带局部放电检测装置 并用 实验分析了其测量特性 关键词 局部放电 超宽频带 检测技术 中国图书资料分类法分类号 × 可靠的绝缘系统是电力设备安全运行的基本保障 统计表明电力设备一半以上的故障是绝缘故障 因而这就要求对绝缘系统进行有效的检测与诊断 特别是在电力系统朝着特高压!大容量方向发展的今天 绝缘系统的可靠性和绝缘检测与诊断的准确性就显得尤为重要 尽管现代科学技术为绝缘检测与诊断的发展提供了必要条件 但由于受传统绝缘检测与诊断理论的制约 对绝缘系统及其放电特征了解不够 所以在现代技术水平上全面了解绝缘系统及其放电的本质特性 就显得十分重要 到目前局部放电测量仍是最有效的绝缘检测与诊断手段之一 随着现代科学技术的发展 一方面使绝缘检测理论出现了相对滞后现象 另一方面又使测量和检测手段有了很大进步 使我们能够更全面地研究局部放电的特征和检测技术 在本文中 我们将重点研究一种在超宽频带 ? 范围内的局部放电测量技术 局部放电脉冲的频谱特性分析 传统的局部放电检测是采用检测阻抗来测量放电信号 其测量响应频率极限是 我们可以依据椭圆示波图来分析其放电特征 包括放电相位!放电量大小等等 目前这种方法仍被广泛地应用于电力设备绝缘系统的局部放电检测中 随着计算机分析技术的发展 这类仪 收到日期 2 2 成永红 男 年 月生 电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室 副教授 3国家自然科学基金资助项目 ____________________________________________________________________________https://www.wendangku.net/doc/7b7319421.html,
带电检测试题库_特高频法超声波法局部放电检测
一、单项选择题 1、特高频GIS局放检测仪传感器及放大器的频带宽度一般为（ B ）。 A、10kHz-100kHz B、300MHz-1.5GHz C、100kHz-10MHz D、1GHz-10GHz 2、应用脉冲电流法进行局部放电试验，其局部放电量试验结果的单位为（ D ）。 A、kHz B、mV C、mA D、pC 3、如果局放检测方法测得的图谱如下图所示，其放电源类型应为（ C ）。 A、悬浮电位放电 B、绝缘内部气隙 C、电晕 D、金属微粒 4、如果应用GIS特高频局放检测方法测得的图谱如下图所示，其放电源类型应用为（ A ）。 A、金属微粒 B、绝缘内部气隙 C、电晕 D、悬浮电位 5、对于带末屏引下线的CT进行局放检测，可优先选用（ C ）检测方法。 A、特高频 B、超声波 C、高频 D、地电波 6、电力电缆高频局放检测的信号频率范围为（ B ）。 A、10kHz-100kHz B、3MHz—30MHz C、100kHz-10MHz D、1GHz-10GHz 7、GIS局部放电可用（ A ）方法进行检测。 A、特高频、超声波 B、高频、超声波 C、高频、地电波 D、特高频、地电波
8、频谱仪的作用是（ D ）。 A、观察信号的时域波形 B、观察信号的局放谱图 C、观察局放的典型图谱 D、测量信号的频率成分 9、无线电射频根据频率和波长的不同，可以划分为不同的波段，特高频频带范围规定为（ B ）。 A、300MHz-1GHz B、300MHz-3GHz C、300kHz-1GHz D、1GHz-10GHz 10、电磁波在真空或空气中的传播速度是（C ）。 A、8×108m/s B、8×108m/min C、3×108m/s D、3×108m/min 11、特高频与高频局部放电检测过程中是否需要电压同步信号：（ D ）。 A、特高频需要 B、高频需要 C、均不需要 D、均需要 12、超声波是指频率高于（ C ）的声波。 A、100kHz B、300MHz C、20kHz D、150kHz 13、下列电力设备当中，不宜应用超声波法进行局放检测的是（ A ）。 A、隔离开关 B、开关柜 C、GIS D、高压电缆终端 14、下列电力设备当中，不宜应用特高频法进行局放检测的是（ D ）。 A、高压电缆终端 B、开关柜 C、GIS D、高压电缆本体 15、检测电力设备局部放电的目的在于反映其（ C ）。 A、高温缺陷 B、机械损伤缺陷 C、伴随局放现象的绝缘缺陷 D、变压器油整体受潮缺陷
超声波检测技术新继续教育答案
超声波检测技术（每日一练） 考生姓名：苏东旭考试日期：【2020-08-13 】单项选择题（共10 题) 1、声波透射法检测中，当声测管堵塞导致检测数据不全时，该如何 处理？(D) ?A,对上部检测完整的数据进行完整性评价 ?B,可直接判为IV类桩 ?C,根据上部数据估计声测管堵塞处以下混凝土质量 ?D,不得采用规范方法对整桩的桩身完整性进行评定 答题结果： 正确答案：D 2、下列关于声速的说法中，哪一项是正确的？(C) ?A,用声波检测仪测得的声速与测距无关 ?B,用声波检测仪测得的声速与声波频率无关 ?C,超声波在介质中的传播速度就是声能的传播速度
?D,超声波在介质中的传播速度就是质点的运动速度 答题结果： 正确答案：C 3、在桩身某处粗骨料大量堆积往往会造成(C) ?A,波速下降,波幅下降 ?B,波速下降,波幅提高 ?C,波速并不低,有时反而提高,波幅下降 ?D,波速提高,波幅提高 答题结果： 正确答案：C 4、换能器直径D为30mm，将发收换能器置于水中，在换能器表面净 距离d1=500mm、d2=200mm时测得仪器声时读数分别为t1=342.8μs，t2=140.1μs，请计算仪器系统延迟时间（即仪器零读数）t0。将上述换能器放入50号钢管（内径Φ1=54mm，外径Φ2=60mm）的声测管中进行测桩，请计算出该测试中的最终用于计算波速时需扣除的时间是（）。（测试时声测管中水的声速为1500m/s；钢的声速为 5000m/s) (D) ?A,19.2
?B,19.9 ?C,18.7 ?D,22.2 答题结果： 正确答案：D 5、气泡密集的混凝土，往往会造成(A) ?A,波速没有明显降低，波幅明显下降 ?B,波速下降，波幅提高 ?C,波速不变，有时反而提高，波幅下降 ?D,波速提高，波幅提高 答题结果： 正确答案：A 6、调试超声波检测仪时，测得t0=5μs，已知某测点声距L=40cm， 仪器显示声时为105μs，则超声波在混凝土中传播的声速为(C)?A,3636m/s ?B,3810m/s
国家电网公司变电检测通用管理规定 第3分册 高频局部放电检测细则
国家电网公司变电检测通用管理规定第3分册高频局部放电检测细则 国家电网公司 二〇一六年十二月
目录 前言 ...................................................................................................................................................................... II 1检测条件 (1) 1.1环境要求 (1) 1.2待测设备要求 (1) 1.3人员要求 (1) 1.4安全要求 (1) 1.5仪器要求 (1) 2检测准备 (2) 3检测方法 (2) 3.1检测原理图 (2) 3.2检测步骤 (3) 3.3检测验收 (3) 4检测数据分析与处理 (3) 5检测原始数据和报告 (4) 5.1原始数据 (4) 5.2检测报告 (4) 附录 A （规范性附录）高频局部放电检测报告 (5) 附录 B （资料性附录）高频局部放电检测的典型图谱 (6) 附录 C （资料性附录）高频局部放电信号分类方法 (8) 附录D（资料性附录）高频局部放电接线示意图 (9) I
前言 为进一步提升公司变电运检管理水平，实现变电管理全公司、全过程、全方位标准化，国网运检部组织26家省公司及中国电科院全面总结公司系统多年来变电设备运维检修管理经验，对现行各项管理规定进行提炼、整合、优化和标准化，以各环节工作和专业分工为对象，编制了国家电网公司变电验收、运维、检测、评价、检修管理通用管理规定和反事故措施（以下简称“五通一措”）。经反复征求意见，于2017年1月正式发布，用于替代国网总部及省、市公司原有相关变电运检管理规定，适用于公司系统各级单位。 本细则是依据《国家电网公司变电检测管理通用管理规定》编制的第3分册《高频局部放电检测细则》，适用于35kV及以上变电站的变压器、避雷器、耦合电容器、电容式电压互感器、电流互感器、高压电力电缆和高压套管等容性设备。 本细则由国家电网公司运维检修部负责归口管理和解释。 本细则起草单位：国网浙江电力。 本细则主要起草人：徐翀、姚晖、吴忠、毛明华、童志明、蓝道林、黄宏华、邹国平。 II
超声波检测技术的应用概述
现代工程测试技术论文
超声波技术应用综述 +++ （++++++++++++++++++） 摘要 简述超声波的产生方式，特点和主要参数，其特点决定在实际生活中的诸多领域广泛应用，着重分析了超声波传感器的应用和研究现状，对超声波技术发展做出展望。 关键词：超声波，检测技术，传感器 Abstract The article sketch the main parameters, features and the production of ultrasonic. Its features determine the wide application in our lives. We analyzed the application of the ultrasonic sensor and the research status and prospect the development of ultrasonic technology. Key words: Ultrasonic; Measurement Technique; Sensor 超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业等诸多领域有广泛应用。 1．超声波的产生和主要参数 声波是物体机械振动状态（或能量）的传播形式。超声波是指振动频率大于20000Hz以上的声波，其每秒的振动次数（频率）甚高，超出了人耳听觉的上限，人们将这种听不见的声波叫做超声波。超声和可闻声本质上是一致的，它们的共同点都是一种机械振动模式，通常以纵波的方式在弹性介质内传播，是一种能量的传播形式。 1.1超声波特点 超声波有如下特点： (1)方向性强，能量易于集中。 (2)能在各种不同媒质中传播，且可传播较远距离。 (3)与传声媒质的相互作用适中，易于携带有关传声媒质状态的信息诊断或对传声媒质产生效用及治疗。 (4)反射、干涉、叠加和共振现象明显。 1.2超声波的两个主要参数 频率：F≥20KHz（在实际应用中因为效果相似，通常把F≥15KHz的声波也称为超声波）。 功率密度：p=发射功率(W)/发射面积(cm2)，通常p≥0.3w/cm2。