基于超声波声压衰减效应的局部放电源定位与强度标定

• 作者: 王玉龙 张晓虹 李丽丽 高俊国 郭宁 程成
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 局部放电 超声波定位 放电强度 数学模型
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 气体、等离子体和放电物理|PHYSICS OF GASES, PLASMAS, AND ELECTRIC DISCHARGES
• 页码范围: 305-314
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.70.20201727

摘要

局部放电是导致电力设备绝缘劣化或击穿的重要原因之一.为此,结合即到达时差法定位原理,在广义互相关法的基础上,引入量子遗传算法对局部放电源进行精准定位.而后以声波传播损耗、反射及折射现象导致的声压衰减效应为研究切入点,首次建立局部放电源超声波信号标定的数学模型.结果表明:在针-板放电模型中,利用量子遗传算法计算的局部放电源较为精准,其最大偏差为(0.27±0.13)cm,与遗传算法、模拟退火算法、粒子群优化算法以及广义互相关法相比,其定位精度分别提高了33.57％,41.51％,32.12％以及87.26％.与此同时,由于声压衰减效应,当测量得到的超声信号电压幅值相同时,随着测试距离增大,放电源处的视在放电量逐渐增加.若测试距离为37.80 cm时,局部放电源的视在放电量为633.83 pC,与7.00 cm相比,放电强度增大了28.51％.局部放电源的放电曲线与标定拟合曲线几乎完全重合,验证了放电源放电程度标定模型的准确性.