變壓器超聲波法測(cè)量局部放電目前主要存在以下三個(gè)方面的問(wèn)題：

一、局部放電產(chǎn)生超聲波機(jī)理問(wèn)題

一般認(rèn)為，局部放電產(chǎn)生超聲波是由于局部體積變化引起的，也就是說(shuō)當(dāng)局部介質(zhì)擊穿時(shí)電流突然增大，引起局部發(fā)熱，局部體積在很短時(shí)間內(nèi)增大，放電結(jié)束后，局部體積冷卻收縮，這種體積的變化引起了介質(zhì)的疏密變化。這樣就形成了超聲波。該方法忽略了空間電荷移動(dòng)所產(chǎn)生的沖擊超聲波，因而無(wú)法取得局部放電與超聲波特征量之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

隨著對(duì)局部放電產(chǎn)生超聲波機(jī)理研究的深入，目前一些專家學(xué)者開始研究空間電荷中超聲波的產(chǎn)生機(jī)理?？诒究茖W(xué)家Tatsuo Takada提出了空間電荷的超聲波產(chǎn)生理論。通過(guò)測(cè)量超聲波能夠獲得電荷的各組成部分，因此深入研究局部放電產(chǎn)生超聲波的機(jī)理對(duì)超聲波法檢測(cè)局部放電具有理論指導(dǎo)意義。

二、超聲波的傳播路徑問(wèn)題

由于無(wú)法預(yù)先確定放電源的位置，因此在實(shí)際的變壓器局部放電的超聲波測(cè)量和定位時(shí)，通常假定變壓器內(nèi)部為均勻介質(zhì)，超聲波的傳播具有各相同性。尤其在超聲定位中，一般將超聲波在變壓器內(nèi)部傳播的速度認(rèn)為是一個(gè)速度，即等值波速(通常取超聲波在油中的速度)。

以上的傳播路徑分析方法忽略了一些影響因素，盡管這種忽略對(duì)局部放電的定位研究有利，但這種忽略了傳播途徑和衰減的研究為局部放電的定量研究帶來(lái)很大的限制。研究表明，變壓器外殼對(duì)超聲波傳播的影響是不可忽略的。主要原因在于超聲波在鋼內(nèi)的傳播速度要比在油內(nèi)的傳播速度快的多，在油鋼界面上，當(dāng)超聲波的入射角大于一定值時(shí)，從油到鋼的傳播過(guò)程中會(huì)有全反射現(xiàn)象。無(wú)法得到直接傳播的超聲波信號(hào)，因此存在超聲波沿變壓器外殼傳播的情況，深入研究超聲波的傳播規(guī)律將有助于利用超聲波法進(jìn)行變壓器局部放電定位、模式識(shí)別以及定量測(cè)量。

三、對(duì)聲信號(hào)的處理方法問(wèn)題

傳統(tǒng)的局部放電超聲波法研究中對(duì)超聲波的研究往往只是在時(shí)域和頻域內(nèi)進(jìn)行研究。這樣的分析實(shí)質(zhì)上是將超聲波信號(hào)作為一個(gè)確定的線性系統(tǒng)來(lái)分析的。這樣的分析在實(shí)際應(yīng)用中能夠解決一些實(shí)際問(wèn)題(例如超聲波法定位)。但是這樣的分析還具有明顯的不足。主要原因在于:實(shí)際上局部放電超聲波信號(hào)的產(chǎn)生過(guò)程是一個(gè)非線性過(guò)程。由于變壓器油的擾動(dòng)以及局部放電的隨機(jī)性，造成所測(cè)量的聲信號(hào)中存在大量的瞬態(tài)成分，所以其超聲波信號(hào)還具有非平穩(wěn)特性。正是由于超聲波本身存在著非線性和非平穩(wěn)特性，就應(yīng)當(dāng)利用一些非線性和非平穩(wěn)的方法進(jìn)行分析，以便更好地取得局部放電地特征信息。