用于油中局部放电定位的超声波接收阵列的定向算法比较

为了减少16×16超声阵列传感器的阵元数和后续电路的成本,已研制了13阵元的L形和25阵元的十字形超声阵列传感器。该文利用这两种超声阵列,对双边相关变换(two-sided correlation transformation,TCT)的宽带聚焦算法、基于四阶累积量的阵列扩展算法以及二者相结合的算法进行了对比研究。宽带聚焦算法可很好地适应局部放电辐射的宽带超声信号,四阶累积量对这两个阵列虚拟扩展后,可分别达到97和193个阵元的阵列性能。对比研究了3种算法对局部放电辐射宽带超声波的适应能力,以及对局部放电源来波方向的准确性估计。对单个和两个局部放电源进行的定向仿真和试验结果表明,采用宽带聚焦算法和四阶累积量的阵列扩展算法二者相结合的算法,对局部放电源的定向精度高,误差均小于2°,形成的空间谱谱峰尖锐,因而具有很好的宽带信号处理能力和噪声抑制能力。这进一步为阵列技术在电力变压器局部放电定位中的应用提供参考。