超聲波定位方法是20世紀(jì)80年代開(kāi)始發(fā)展，90年代趨于成熟的一種局部放電定位方法，目前這種方法已得到比較廣泛的應(yīng)用。超聲波定位法利用放電產(chǎn)生的超聲信號(hào)和電脈沖信號(hào)之間的時(shí)延，或直接利用各超聲信號(hào)之間的時(shí)延進(jìn)行定位。國(guó)內(nèi)外對(duì)超聲定位都做了許多研究，并發(fā)展了三角定位法(球面方程法)、雙曲面定位法、V型曲線法、順序定位法和模式識(shí)別法等多種方法，其中以三角定位法和雙曲面法研究最多。

①三角定位法。這是以局部放電電信號(hào)作為觸發(fā)基準(zhǔn)，通過(guò)3個(gè)(或以上)傳感器測(cè)量超聲波信號(hào)與電信號(hào)的時(shí)間差，以此作為超聲信號(hào)的傳播時(shí)間，并建立球面方程求解局部放電點(diǎn)。隨著特高頻(UHF)技術(shù)和射頻電流技術(shù)的應(yīng)用，電信號(hào)的選取不僅可以選擇IEC270方法推薦的脈沖電流信號(hào)，也可以使用UHF信號(hào)和射頻電流信號(hào)作為電信號(hào)基準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算?，F(xiàn)場(chǎng)有時(shí)難以有效地獲取局部放電的電信號(hào)，此時(shí)即可采用雙曲面法來(lái)進(jìn)行定位。

②雙曲面定位法。這是在變壓器外殼上放置4個(gè)(或以上)超聲傳感器，以最先接收到的超聲脈沖為時(shí)間基準(zhǔn)，測(cè)量其他超聲信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)間的時(shí)延，由此建立雙曲面方程組求解局部放電點(diǎn)。

為簡(jiǎn)化問(wèn)題，假定三角定位法和雙曲面算法中的聲速為常數(shù)。實(shí)際上由于變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各種聲介質(zhì)對(duì)聲波的衰減及對(duì)聲速的影響都不一樣，因此定位誤差很大。研究人員基于最小二乘原理對(duì)這兩種算法進(jìn)行了改進(jìn)，具體方法是增加傳感器的數(shù)量，并將超聲波的等值聲速作為變量來(lái)處理，從而得到等值聲速和局放點(diǎn)位置。這種改進(jìn)算法在一定程度上降低了傳播路徑對(duì)聲速的影響，提高了定位精度。但改進(jìn)方法仍然簡(jiǎn)化認(rèn)為各路超聲波信號(hào)的等值波速是相等的，因此誤差仍然很大。有學(xué)者在上述算法的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析不同聲介質(zhì)對(duì)超聲信號(hào)等值波速和頻譜影響，提出了一種基于頻譜分析的等值波速修正方法：對(duì)各路超聲信號(hào)作頻譜分析，如果發(fā)現(xiàn)某一路的高頻段衰減明顯大于低頻段，則定性地確定該路信號(hào)存在較強(qiáng)的繞射，并對(duì)其等值波速進(jìn)行修正，令其為vi，建立包含新增變量vi的超定方程組，以初步定位解作為初始點(diǎn)進(jìn)行重新搜索求解。隨著研究的深入，一些新的定位算法也在發(fā)展之中。有研究人員提出將超聲定位問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)帶約束的非線性連續(xù)函數(shù)優(yōu)化問(wèn)題，在最優(yōu)化框架內(nèi)，應(yīng)用國(guó)際上最近提出的粒子群優(yōu)化(PSO)算法進(jìn)行求解。另外有人提出基于混沌遺傳算法的變壓器局部放電源定位方法，將混沌理論和遺傳算法引入局放超聲波定位算法中，也取得了一些成果。