基于超高频和超声波相控接收阵的局部放电定位法研究

本项目提出将相控阵技术用于变压器局部放电定位。它将局部放电看作超高频和超声波的发射源，用检测超高频和超声波信号的相控接收阵构成平面传感器，以接收到的超高频信号为时间基准，得到各超声波传感器的传输时延，由此计算出局部放电点与传感器间的距离；再根据相控阵扫描的方位角和仰角得出放电点的空间几何位置，从而实现局部放电的定位。新定位法与传统方法的不同有：能对多个局部放电源的空间位置进行定位；传感器在设备内对信号进行无接触测量，可避免超声波法在箱体外测量时箱体对信号传播的影响。小型化的天线设计可实现对设备无影响。本项目主要研究的科学问题有局部放电的超高频及超声波信号特征及时间上的对应关系；变压器复杂结构中的电磁波和超声波传播的正、逆问题；相控阵稀疏及接收信号的数字波束合成；相控阵的小型化技术等。本项目的研究涉及多个学科知识的交叉及技术的综合应用，对实现电力设备的绝缘在线监测及状态维护有重要的应用价值。