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)方面的問題：

一、局部放電產(chǎn)生超聲波機(jī)理問題

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題

由于無法預(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)，從油到鋼的傳播過程中會(huì)有全反射現(xiàn)象。無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)生過程是一個(gè)非線性過程。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。