超声波局放标定系统

　　随着国民经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，社会对电能的需求越来越大，电网容量不断扩大，电压等级逐步提高，对电力系统的稳定性和可靠性提出了更高的要求。加强输变电设备在线监测、故障诊断与状态评估技术的研究，对于提高设备利用率和运行可靠性，保障电网安全经济运行具有重要意义。电力系统运行维护方式由计划维修模式向状态检修过渡已成为必然趋势。局部放电是造成绝缘劣化的主要原因，也是绝缘劣化的重要征兆和表现形式。

　　在局部放电发生时，放电区域内分子间会剧烈撞击，同时介质由于放电发热而瞬间体积发生改变，这些因素都会在宏观上产生脉冲压力波，超声波就是其中频率大于20kHz的声波分量。此时，局部放电源可看作点脉冲声源，声波以球面波的形式向四周传播，遵循机械波的传播规律，在不同介质中传播速度不同，且介质交界处会产生反射和折射现象。在设备外部安装声电转换器，可将声信号转化为电信号，然后经一系列的处理，就可得到代表设备局放信息的特征量。超声波检测受电气干扰小，可实现远距离无线测量，相对于传统的电脉冲等检测方法，有明显的优点，尤其是在大容量电容器的局部放电检测方面，其灵敏度甚至高于电脉冲法。

　　本局部放电超声波标定系统成套产品，是经过多年的深入研究而推出的科研成果，该产品实现了对局部放电超声波检测的传感器接收特性、检测系统的核心性能指标进行了科学合理的量化评价考核，并进行大量的测试应用，取得了良好的应用效果，目前也已满足相关电力行业标准。该产品有效推动了局放检测技术的发展，为促进行业健康有序发展和电网安全稳定运行奠定了扎实的技术基础。

　　标定系统构成

　　高频测量标定系统由标定信号发生器、试验试块、用于SF6气体绝缘电力设备的接触式发射传感器、参考传感器各1只、用于充油电力设备的接触式发射传感器、参考传感器各1只、高速数字示波器、测控计算机、测控分析软件及各种线缆附件等构成。

本标定系统平台可以检测灵敏度试验、检测频带试验、线性度误差、稳定性试验等核心指标。

灵敏度

对于接触式传感器峰值灵敏度一般不小于60dB(V/(m/s))，均值灵敏度一般不小于40dB(V/(m/s))； 对于非接触式检测仪检测灵敏度不大于40dB（V/uPa）。

检测频带

用于SF6气体绝缘电力设备的超声波检测仪，一般在20kHz～80kHz范围内；对于充油电力设备的超声波检测仪，一般在80kHz～200kHz范围内；对于非接触方式的超声波检测仪，一般在20kHz～60kHz 范围内。

线性度误差

线性度误差不大于±20%。

稳定性

局部放电超声波检测仪连续工作1小时后，注入恒定幅值的脉冲信号时，其响应值的变化不应超过±20%。

表1检测系统相关技术参数要求：