一种高压直流电缆局部放电测试电路及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电缆局部放电测试技术领域，涉及一种高压直流电缆局部放电测试电 路及方法
【背景技术】
[0002] 近年来高压直流输电工程由于其能够在较长距离上传输更高容量电能、利于分布 式发电并网能优点而逐渐发展，其中，柔性直流输电在孤岛供电、城市电网供电等方面相较 交流有较大优势，通常通过直流电缆进行电能输送。局部放电测试被证明是能够发现交流 电缆及附件绝缘缺陷的有效方法之一，国标中已有相关推荐检测方法。而现阶段尚未有IEC 等标准组织发布的直流电缆局部放电现场检测标准，业界对于直流电缆出场、现场局部放 电检测方法也未达成统一，对于直流电缆现场的局部放电检测没有相应的测试方法。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种高压直流电缆局部放电 测试电路及方法，该电路及方法能够进行高压直流电缆局部放电测试。
[0004] 为达到上述目的，本发明所述的高压直流电缆局部放电测试电路包括局部放电检 测仪器、高压直流电压源、高压快速开关、空心电抗器、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二 电容及局部放电检测阻抗；
[0005] 局部放电检测仪器的输出端与高压直流电压源的控制端及高压快速开关内的控 制端相连接，高压直流电压源的输出端与空心电抗器的一端及高压快速开关的一端相连 接，高压快速开关的另一端接地，空心电抗器的另一端与第一电阻的一端、第一电容的一端 及被测高压直流电缆相连接，第一电阻的另一端与第一电容的另一端、第二电阻的一端、第 二电容的一端及局部放电检测器的输入端相连接，第二电容的另一端及第二电阻的另一端 均与局部放电检测阻抗的一端相连接，局部放电检测阻抗的另一端与局部放电检测器的输 入端相连接。
[0006] 高压直流电压源通过保护电阻与空心电抗器及高压快速开关相连接。
[0007] 局部放电检测阻抗通过滤波器与局部放电检测仪器的输入端相连接。
[0008] 局部放电检测阻抗的外壳接地。
[0009] 本发明所述的高压直流电缆局部放电测试方法包括以下步骤：
[0010] 将高压快速开关处于打开状态，高压直流电压源U输出的直流电压施加到被测高 压直流电缆上，完成直流耐压试验，直流耐压试验结束后，设高压直流电压源的输出电压为 预设电压，关闭高压快速开关，此时高压直流电压源被短路，被测高压直流电缆的高压导体 对地短路，被测高压直流电缆与空心电抗器组成LC谐振回路，并通过空心电抗器放电，从而 产生若干连续衰减的谐振电压；
[0011] 局部放电检测仪器判断局部放电检测阻抗上是否有电信号，同时通过第一电阻及 第一电容与第二电阻及第二电容之间测量谐振电压波形，当局部放电检测阻抗上有电信号 时，则被测高压直流电缆存在绝缘缺陷，局部放电检测仪器显示所述电信号；当局部放电检 测阻抗上没有电信号时，则被测高压直流电缆不存在绝缘缺陷。
[0012]谐振频率f的表达式为：
[0014] 其中，C为被测高压直流电缆的等效电容，L为空心电抗器的等效电感。
[0015] 本发明具有以下有益效果：
[0016] 本发明所述的高压直流电缆局部放电测试电路及方法在具体操作时，通过高压直 流电压源提供直流电压，当被测高压直流电缆中的高压导体对地短路时，被测高压直流电 缆与空心电抗器组成LC谐振回路，从而产生连续衰减的谐振电压，局部放电检测仪器观测 被测高压直流电缆是否放电，从而实现高压直流电缆局部放电测试，结构简单，操作方便， 无需额外增加高压试验电源，可操作性及便利性较强，作用时间短，能够有效检测XLPE电缆 中的各种缺陷，且不会对电缆造成任何损害。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明中直流电压切断后对高压直流电缆进行局部放电检测示意图；
[0018]图2为实施例一中被试电缆缺陷不意图；
[0019] 图3为实施例一中被试电缆在振荡波下进行局放检测示意图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
[0021] 参考图1，本发明所述的高压直流电缆局部放电测试电路包括局部放电检测仪器、 高压直流电压源U、高压快速开关K、空心电抗器L、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第 二电容C2及局部放电检测阻抗Zm;局部放电检测仪器的输出端与高压直流电压源U的控制 端及高压快速开关K内的控制端相连接，高压直流电压源U的输出端与空心电抗器L的一端 及高压快速开关K的一端相连接，高压快速开关K的另一端接地，空心电抗器L的另一端与第 一电阻R1的一端、第一电容C1的一端及被测高压直流电缆Cx相连接，第一电阻R1的另一端 与第一电容C1的另一端、第二电阻R2的一端、第二电容C2的一端及局部放电检测器的输入 端相连接，第二电容C2的另一端及第二电阻R2的另一端均与局部放电检测阻抗Zm的一端相 连接，局部放电检测阻抗Zm的另一端与局部放电检测器的输入端相连接。
[0022] 需要说明的是，高压直流电压源U通过保护电阻Ro与空心电抗器L及高压快速开关 K相连接，局部放电检测阻抗Zm通过滤波器F与局部放电检测仪器的输入端相连接，局部放 电检测阻抗Zm的外壳接地。
[0023] 本发明所述的高压直流电缆局部放电测试方法包括以下步骤：
[0024] 将高压快速开关K处于打开状态，高压直流电压源U输出的直流电压施加到被测高 压直流电缆Cx上，完成直流耐压试验，直流耐压试验结束后，设高压直流电压源U的输出电 压为预设电压U，关闭高压快速开关K，此时高压直流电压源U被短路，被测高压直流电缆Cx 的高压导体对地短路，被测高压直流电缆Cx与空心电抗器L