[发明专利]一种高压直流电缆局部放电测试电路及方法

说明书

技术领域

本发明属于局部放电现场检测技术领域，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

近年来直流高压输电工程由于其在长距离输电的优势而逐渐发展，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输电有较大优势，通常通过直流电缆进行电能输送。对于XLPE高压直流电缆线路，在出厂试验及现场试验时进行直流耐压试验是国标规定的方法，但耐压试验只是提供电缆整体的情况。局部放电测试被证明能够发现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测试方法，但现阶段尚未有关于直流电缆局部放电现场检测的标准，行业内对于直流电缆出厂、现场局部放电检测方法也未达成统一，对于直流电缆的现场局部放电检测没有相应的测试方法，为了提高直流电缆绝缘缺陷检测及辨识能力，有必要进行高压直流电缆的局部放电试验研究。将耐压试验与局部放电试验结合无疑是一种好的方法，但现场敷设的高压直流电缆通常很长电容值较大，耐压试验电压值通常很高，若只通过实验系统自带的分压器放电，放电时间将会很长，给现场试验带来很大的困难。因此有必要对降压方案进一步的研究，使放电过程可控，才能完成好电缆耐压试验，并同时在可控的放电降压过程中测试电缆局部放电情况，为电缆的运行状况做进一步指导。

发明内容

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，该电路及方法能够实现高压直流电缆的局部放电检测，并且放电时间短。

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直流高压输出装置、高压开关、分压器、局部放电检测仪器、多级放电电阻、接地线及高频电流传感器；

高压直流输出装置与高压开关的一端相连接，高压开关的另一端与分压器的一端及被测高压直流电缆相连接，分压器的另一端接地，分压器的输出端与局部放电检测仪器相连接，被测高压直流电缆的外屏蔽层经接地线接地，其中，接地线穿过高频电流传感器，高频电流传感器与局部放电检测仪器相连接，待高压直流电缆在放电过程中，多级放电电阻与待高压直流电缆相连接，通过多级放电电阻及分压器完成待高压直流电缆的放电。

直流高压输出装置包括工频高压源、整流硅堆、限流电阻及滤波电容，其中，工频高压源通过整流硅堆与限流电阻的一端相连接，限流电阻的另一端与高压开关及滤波电容的一端相连接，滤波电容的另一端接地。

分压器包括第一电阻、第二电阻、第一电容及第二电容，第一电阻的一端及第二电容的一端均与高压开关相连接，第一电阻的另一端与第二电阻的一端及局部放电检测仪器相连接，第一电容的另一端与第二电容的一端及局部放电检测仪器相连接，第二电容的另一端及第二电阻的另一端均接地。

高频电流传感器与局部放电检测仪器通过信号预处理电路相连接。

还包括耦合电容、检测阻抗及检测阻抗测试系统，其中，耦合电容的一端与高压开关相连接，耦合电容的另一端经检测阻抗接地，其中，检测阻抗测试系统与检测阻抗相连接。

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：

将高压开关闭合，使高压直流输出装置输出的直流电压施加到被测高压直流电缆上，再进行被测高压直流电缆的直流耐压试验，试验过程中，设定被测高压直流电缆的耐压试验值为，被测高压直流电缆的直流耐压试验结束后，断开高压开关，将高压直流输出装置与被测高压直流电缆断开，被测高压直流电缆通过分压器对地放电，被测高压直流电缆的电压衰减下降，当被测高压直流电缆的电压下降到预设电压U₁时，将多级放电电阻接入被测高压直流电缆，从而使被测高压直流电缆的电压继续下降，同时阶梯调节多级放电电阻的电阻值，使被测高压直流电缆的电压下降至预设安全范围内；同时局部放电检测仪器通过分压器检测被测高压直流电缆的衰减电压波形，局部放电检测仪器通过高频电流传感器检测被测高压直流电缆的局部放电信号，完成高压直流电缆的局部放电测试。

高频电流传感器检测被测高压直流电缆的局部放电信号，所述被测高压直流电缆的局部放电信号经滤波及放大后输入到局部放电检测仪器中。

本发明具有以下有益效果：