在電力系統穩定運行中，局部放電是設備絕緣劣化的重要信號，若不及時處理，可能引發絕緣擊穿等嚴重故障。超聲波局部放電檢測技術憑借高靈敏度和抗干擾性，成為電力設備狀態監測的核心手段，配合精準的故障定位方案，可實現隱患的早期發現與快速處置。?

超聲波局部放電檢測的原理基于 “聲電轉換” 機制。當電力設備內部發生局部放電時，會伴隨高頻機械振動，產生 20kHz 以上的超聲波信號。檢測設備通過壓電傳感器捕捉這些聲波，經信號放大、濾波處理后，轉化為可分析的電信號。與傳統電測法相比，超聲波檢測能有效避開電力系統的電磁干擾，尤其適用于 GIS(氣體絕緣開關設備)、變壓器等高壓設備的帶電檢測。?

實際檢測中需根據設備類型選擇適配方案。對 GIS 設備，采用 “多傳感器陣列” 布局：在每個間隔的盆式絕緣子處安裝超聲波傳感器，采樣頻率設為 1MHz，可捕捉微弱放電信號。變壓器檢測則需結合油浸特性，使用磁吸式傳感器貼合油箱壁，通過聲波在油介質中的傳播特性判斷放電強度，當信號幅值超過 50mV 時觸發預警。?

故障定位方案依托 “時差定位法” 與 “聲波成像技術” 的協同作用。多傳感器同步采集信號后，系統計算超聲波到達不同傳感器的時間差，結合聲波在介質中的傳播速度(如 SF6 氣體中約 134m/s，變壓器油中約 1400m/s)，通過三角定位算法鎖定放電點三維坐標，定位誤差可控制在 5cm 以內。對復雜設備如電纜終端，輔以聲波成像儀生成放電區域可視化圖譜，直觀顯示故障位置與嚴重程度。?

電力設備超聲波局部放電及故障定位方案

現場檢測需注意環境干擾排除。超聲波傳感器需遠離機械振動源(如冷卻風扇)，檢測前對傳感器進行校準，確保靈敏度誤差≤±3dB。在嘈雜環境中，可采用 “頻譜分析” 技術，提取局部放電特有的 100-500kHz 頻段信號，濾除環境中的低頻噪聲。檢測人員需遵循 “多點復測” 原則，同一檢測點連續采樣 3 次，取信號幅值平均值作為判斷依據，避免偶發干擾導致誤判。?

該方案在實際應用中成效顯著。某 220kV 變電站 GIS 設備檢測中，超聲波傳感器捕捉到 350kHz 特征信號，經時差定位鎖定 A 相斷路器內部放電點，解體后發現觸頭磨損導致的局部放電，及時更換避免了停電事故。在電纜線路檢測中，通過聲波成像技術定位到中間接頭的局部放電，修復后局放信號完全消失，驗證了方案的可靠性。?

隨著智能電網發展，該方案正向 “在線監測 + AI 診斷” 升級。部署分布式超聲波傳感器網絡，實時上傳數據至云端平臺，AI 算法通過信號特征庫比對自動識別放電類型(如電暈放電、沿面放電)，并預測故障發展趨勢。這一閉環管理體系將電力設備的故障處置從 “被動搶修” 轉向 “主動預防”，為電網安全運行提供全周期保障。