局部放电是设备绝缘劣化和电力设备事故的重要原因之一,也是反映设备绝缘状况的重要征象。国际国内对局部放电都制定了相应的测量标准,建立了多种表征参数来评定它对绝缘的损害,如视在放电电荷量等,但这些反映电气设备绝缘状况的测量参数,受局部放电点所处设备内的位置影响很大,单就这些测量参数难以准确判断设备的绝缘状况,因而准确确定局部放电的位置是很重要的。传统的电气定位法和超声波定位法还不能很好地做到这一点,因此有必要对局部放电定位进行研究以寻求更好的定位理论和技术。本文分析了变压器内部局部放电辐射的超声波在单一和复合介质中的传播特性,讨论了局部放电辐射的超声波检测中干扰的来源及抑制措施。在此基础上,研制了局部放电辐射的超声波检测系统,并对局部放电模型的放电特性进行了研究。对超声波信号检测采用本文提出的这种软硬件结合的预处理措施,结果显示能达到满意的抑制各种噪声和干扰的效果。本文提出了基于超声波传感器阵列的局部放电定位法,它的基本原理是:将变压器内部的局部放电点作为超声波发射源,对这些复杂的超声波进行声场分析计算,求出三个绕组上的任何位置的局放点声源各种放电量情况下在超声波传感器阵列上每个阵元上的声压,同时建立一个精确的数据库,将超声波传感器阵列检测到的超声波信号声压和数据库里的数据进行比对,得出放电点的空间几何位置,从而实现局部放电的精确定位。这个新方法的特点:能对局部放电点的空间位置进行精确定位;传感器在设备内对信号进行无接触测量,可避免箱体对信号传播的影响;自动化检测程度高;小型化的传感器放在变压器箱体内壁适当位置做无接触非电测量,对设备本身无影响。基于超声波传感器阵列的局部放电定位法的研究,是电力生产、运行和设备制造中提炼出的重要科技问题,涉及多个学科和多种技术的交叉综合应用,如物理学的声学问题和电工学科的交叉,现代天线和数字信号处理技术的结合等。本项目的研究及应用,对于电力设备的绝缘检测,对认识局部放电对绝缘的影响,对及早发现局部放电故障位置,对电力设备维护维修技术的进步和策略的转变具有重要意义。