超聲定位測量技術是80年代開始發展，90年代趨于成熟的，應用于探測電氣設備絕緣系統中的缺陷和故障位置，尤其是用來探測大型高壓、超高壓電力變壓器內局部放電量超標時所存在的制造缺陷位置。通過幾十臺變壓器超聲定位測量證實，超聲定位測量技術較傳統的電氣測量技術表現出較大的*性和實用價值。但是，在實際測試中發現，由于超聲定位測量技術涉及的知識面廣，具有一定的深度，因此，掌握超聲定位測量技術具有較大的難度。以探測變壓器制造缺陷的試驗為基礎，得出超聲定位測量結果的可靠性與對該系統測試技術的掌握程度有關，推薦使用局部放電超聲定位系統。
1探頭的應用與安裝
1.1探頭的工作頻帶選擇
(1)當被試品為油浸式電氣設備如大型電力變壓器時，工作頻帶范圍應大于80kHz；
(2)當被試品為充氣式電氣設備時，工作頻帶范圍應大于4kHz。
1.2探頭的安裝方法
探頭是磁浮式的，可以保證其傳感器牢固地吸附在鐵制的油箱壁表面。由于超聲信號在空氣中傳播時衰減很大，探頭的傳感器平面與油箱表面要以約0.5mm厚的黃油為媒介吸合，同時安裝探頭的油箱表面必須平滑清潔。
1.3探頭的安裝位置
因探頭的測量角度范圍有限，只能保證對與探頭所在平面成30°～150°角范圍之內的局部放電源進行有效測量，所以在進行變壓器局部放電定位測量時，對布置的所有探頭必須保證局部放電源在其測量范圍之內。
2聲電信號的同步性
電力變壓器內產生的局部放電，往往不是由一個放電源產生。在進行超聲定位測量時，系統工作的觸發信號是通過檢測阻抗取自變壓器套管末屏上的電信號，而定位測量的超聲信號則來自安放在變壓器油箱表面的探頭。由于聲電信號取得的途徑和方法不同，可能出現各自所取得的大信號不是由同一個局部放電源所產生。所以，在進行定位測量之前，必須對進入定位系統的聲、電信號經過尋找、篩選、判斷，從而確保兩者測得的放電信號為同一放電源所產生。這一點在很大程度上決定了定位測量結果的準確性。在某些情況下，如局部放電源位于變壓器的組件如套管、瓷套式互感器時，往往超出了探頭的測量范圍，這樣測得的電信號與超聲信號不能同步，此種情況可另當別論。
3測量結果的準確性
進行定位測量時需要4個探頭測量超聲信號。一般選用3個測量探頭所測得放電源與探頭之間的距離s1、s2、s3，只能求得*的一組局部放電源的空間坐標(x1、y1、z1)。為了驗證測量結果的準確性，常選用4個探頭測量。這樣對于同一放電源則得到4個距離數據s1、s2、s3、s4，由此可得兩組以上關于求解局部放電源位置坐標的方程組。通過對比兩組方程組的解，可以發現其一般遵循著這樣一個規律：兩組方程的解相等或近似相等時，定位測量結果的準確度高。
4超聲信號的波形質量
探頭測量的超聲信號經過超聲定位系統傳輸處理，后通過顯示器顯示的波形，應該符合一定的要求，即：
(1)4個超聲信號均與觸發系統工作的電信號同步。
(2)信噪比明顯，即超聲信號的幅值要遠大于噪聲信號的幅值。聲信號一出現要達到限幅的高度，噪聲信號均遠低于限幅高度，不允許噪聲信號有一點達到限幅的高度。
(3)合理選擇記錄字的速度，在保證4個超聲信號均顯示出的條件下，使得超聲信號出現在2/3幅寬的位置附近。
(4)當測量系統的掃描速度一定時，超聲信號在屏幕上出現的幾何位置一致性要好。在測試過程中，可能存在變壓器內偶爾發生的氣泡放電信號較快地到達某一探頭，導致某一超聲信號的幾何位置發生超常變化，對此種情況必須進行分析予以排除。
5測量結果分析
5.1測量波形及數據處理
本超聲定位系統進行某次測量的波形圖如圖2所示，圖中顯示的坐標數據為當次測量的計算結果。圖2中，從左邊0位置起到超聲信號限幅位置的距離，反映了觸發系統工作的電信號與超聲信號到達測量系統的時間差，決定了試品內局部放電源到測量探頭的距離，其中，忽略了電信號到測量系統的傳播時間。根據波形圖中顯示的各個探頭測量的波形位置所決定的字長，如圖2中*探頭測量的波形位置決定的字長為5816，則得出*探頭安裝位置距局部放電源的距離為：
s1=5816×0.2×1.4=1628.5mm
式中，0.2為每字的記錄時間，單位為μs；1.4為超聲波在變壓器油中的傳播速度，單位為mm/μs。
圖2超聲定位測量波形圖
為了提高超聲定位測量系統的準確性，對一臺試品的超聲定位測量，連續測量500次，并采用本系統專門設計的處理程序，舍去500次中測量無效的次數，進行算術平均，得出終測量結果。
5.2測量誤差
造成本系統測量誤差的主要因素有三個方面：
(1)超聲波在變壓器油中的傳播速度1.4mm/μs是經驗數據，認為超聲信號穿過繞組、絕緣、變壓器油的傳播速度近似相同。
(2)4個定位探頭的安裝位置是否成矩形，所成矩形的邊長測量值是否準確，對計算局部放電源位置的坐標數據有直接影響。
(3)在500次測量過程中，偶爾會出現干擾，使得超聲信號波形出現的時間提前。一般說，考慮到上述因素的影響，測定局部放電源位置的坐標精度為±50mm以內。
5.3測量結果分析
從實際問題考慮，如能將變壓器內局部放電源的位置坐標誤差確定為±50mm以內，查找局部放電源是比較容易解決的。另一方面，為了更準確地確定局部放電源的位置，在500次測量過程中，通過仔細觀察每次的測量數據與波形，找出數據出現幾率較大的數據群與后的測量結果比較，對確定局部放電源的坐標誤差方向具有實際意義。
