无线多点超声波局放测量装置 CNR216-025

项目背景

本文针对电力生产中的实际痛点，研发了无线多点超声波局放测量装置，有效提高了作业效率与安全水平。局部放电（局放）是开关柜等高压设备绝缘劣化的重要征兆，及时发现局放对于预防绝缘击穿、保障设备安全运行具有重要意义。超声波局放检测是配电室开关柜常见的带电检测手段，通过探测局放产生的超声波信号来评估设备绝缘状态。

传统的超声波局放检测主要依靠作业人员手持仪器，逐台开关柜进行探测。这种方式虽然能够逐点检测，但在效率和信号捕捉上存在明显不足，尤其是对于间歇性出现的局放信号，逐点检测很容易漏检。团队由此着手研制一种多传感器同步测量的局放检测装置。

存在问题

一是效率低，手持逐柜探测需要逐台进行，涵盖整个配电室往往耗时约 3 小时，工作量大；二是时间不同步，各测点的测量是在不同时间分别进行的，各点数据之间缺乏时间上的对应关系，难以进行同步分析；三是易漏检间歇信号，局放信号往往具有间歇性，逐点检测时若恰逢信号间歇期，就会漏掉原本存在的局放，也难以为故障定位提供依据。

创新目标

研制无线多点超声波局放测量装置，采用 16 路无线传感器实现同步采集，使各测点数据在时间上严格一致；通过 TDOA（到达时间差）声源定位技术定位局放源；将配电室检测时间由约 3 小时缩短至 30 分钟，同时减少间歇信号漏检。

技术方案

装置由 16 路无线超声波传感器组成，可同时布置在配电室内多个关键测点上。所有传感器通过无线方式同步采集超声波信号，确保各路数据在时间上严格对齐，为后续的同步分析奠定基础。

在数据分析环节，装置利用 TDOA（到达时间差）声源定位技术，根据局放超声波信号到达不同传感器的微小时间差，反推局放源的位置，实现对局放源的空间定位，改变了以往只能判断有无局放、无法定位的局面。

通过多路传感器同步采集与 TDOA 定位，配电室的局放检测由逐柜进行的约 3 小时缩短至 30 分钟左右，间歇性局放信号因同步采集而更易被捕捉，漏检率明显下降，检测的覆盖性与效率同步提高。

创新亮点

该装置的亮点在于"多路同步 + 声源定位"：16 路无线传感器同步采集，各点时间严格一致；TDOA 声源定位，局放源空间可定位；配电室检测由 3 小时缩至 30 分钟，让局放检测从逐点慢查变为同步快测、准确定位。

落地应用效果

装置投入配电室局放检测后，16 路传感器同步采集、时间一致，间歇性局放信号漏检明显减少；TDOA 技术实现对局放源的定位，为检修提供了明确目标；配电室检测时间由约 3 小时缩短至 30 分钟，检测效率与诊断能力同步提升。

产出物：无线多点超声波局放测量装置一套（含 16 路无线传感器与 TDOA 定位算法），以及配套的使用说明。

适用场景：配电室开关柜超声波局放检测、局放源定位，以及其他需要多路同步测量的带电检测场景。

常见问题

Q：该创新成果的适用场景有哪些？

A：本成果适用于电力系统各类相关作业场景，包括但不限于变电站运维、输电线路检修、配电作业等。具体应用时可根据现场实际情况进行调整。

Q：与传统方案相比，主要优势是什么？

A：主要优势体现在作业效率提升、安全风险降低、操作便捷性增强等方面。经过实际应用验证，综合效益显著。

Q：后续是否有升级计划？

A：将根据现场应用反馈持续改进改进，进一步提升性能和适用性，拓展更多应用场景。

数据来源：项目验收报告及现场应用统计，单位信息已脱敏处理。