“声学CT”把脉设备安全
发布时间:2026-02-27来源:
传统的变电设备检测手段存在定位不准、依赖人工经验等问题。浙江宁波供电公司采用多通道阵列同步采集技术与先进声场重构算法,研发出便携式低频声成像装置,实现设备可视化精准检测——
“装置安装完毕,接下来重点扫描主变压器运行状态。”2月25日,在浙江宁波500千伏威远变电站带电检测作业现场,工作人员手持一台集成多类传感器的便携式低频声成像装置,对主变压器开展精细检测。装置的显示屏上,实景画面与彩色声压云图实时叠加,设备运行噪声分布情况一目了然。
变压器、电抗器等变电设备在运行中产生的机械振动与声响是反映设备健康状态的重要指标。变电设备早期出现的局部放电、机械松动或结构异常往往会在100赫兹基频及其倍频范围内产生低频噪声。低频噪声波长长、衰减慢,而变电站声场环境复杂,传统的检测手段难以精准定位隐患。长期以来,检修人员主要依靠点式超声检测仪开展辅助判断。但点式超声检测仪对低频信号敏感度不足,检测高度依赖人工经验,且在封闭复杂声场中指向性较弱。
对此,宁波供电公司组建攻关团队,自主研发便携式低频声成像装置。该装置集成高灵敏度微型化矢量声传感器,采用多通道阵列同步采集技术与先进声场重构算法,工作原理类似医学“CT”成像。该装置通过传感器阵列捕捉声波到达不同位置的时间差与相位差,反向推演声源空间具体位置,将原本不可见的声波能量转化为直观可视的彩色声成像图谱。该装置的应用,为变电设备检测提供了非接触、远距离、高指向性的全新手段。
在威远变电站作业现场,检测人员将阵列探头对准被测设备,显示屏便实时生成噪声分布图像。“以往排查变电设备异常声响时,需要多名经验丰富的检修人员反复比对、逐点检测。”检修人员王俊霖说。如今,依托便携式低频声成像装置,检修人员可直观掌握噪声源精确位置与强度分布,快速判断设备是否存在部件松动或绝缘缺陷。该装置不仅验证了声源定位的准确性,还大幅提升了复杂声场下的隐患排查效率。
当前正处于迎峰度冬保供电阶段,变电设备仍在高负荷运行。宁波供电公司持续在各类变电设备巡检中推广应用便携式低频声成像装置,同步优化声纹识别算法模型,不断提升装置对变电设备状态的智能感知能力,提高设备隐患排查精准度与巡检作业效率。
来源:国家电网报