High temperature superconducting(HTS) power cable system consists of HTS cable, termination and cryogenic system. And the HTS cable consists of the former, HTS phase conductor, electric insulation, HTS shield and cryostat. Taking the advantage of HTS shield, the cold dielectric has been adopted. The phase conductor and the shield have been designed to minimize the AC loss below 1W/m/phase. The former has been designed to transport the fault current of 25kA, at fault condition. This paper describes the design process of 22.9kV HTS cable considering AC losses at normal state and the stability at fault condition.
본 연구에서는 국내 배전계통에 사용 중인 전력케이블에 대한 평균열화평가시스템을 개발하였다. 절연진단의 최소한의 목적은 전력공급의 중단을 초래할 수 있는 열화 즉, 사고가능성이 논은 전력케이블을 효율적으로 선별하고 경제적으로 관리하는데 있다. 따라서 이러한 최소한의 진단 목표를 달성하기 위한 가장 효율적인 진단원리로 열화시정수법을 채택하고 감쇠전압을 측정변수로 하여 진단설비를 개발하였다. 현장적용성 시험 및 파괴강도 시험 결과 열화상태 평가결과와 파괴강도의 상관관계를 확인하였으며 본 연구를 통해 개발된 진단장치는 사고를 초래할 수 있는 열화의 효율적이고 경제적인 선별 및 관리에 유용한 설비가 될 수 있음을 알았다.
우리 나라에서 발전소가 전기를 생산하고 고전압 전력을 공급하기 위하여 채택한 XLPE 케이블(또는 CV케이블)은 포설된지 40년에 이르고 있다. 설치환경 및 사용조건에 다르겠지만, 설치 후 운전 상태에 있는 CV 케이블은 6~8년의 기간이 경과하면 열화가 발생하기 시작하고, 상태가 나빠지는 경우, 절연 파괴현상으로 인한 휴전 및 화재 사고가 발생한다는 많은 사례 보고가 있다. 근래에 포설한 케이블이라 할지라도 시공 불량이나 기타의 열악한 주변 환경으로 인한 악조건 상태에 노출되는 경우, 6~8년 미만의 시점에서도 사고가 발생할 수가 있다. 사고를 미연에 방지하기 위하여 케이블의 동작상 태를 정기적으로 감시 확인하여야 한다. 우리는 케이블의 사고를 체계적으로 감시 및 예방하기 위하여 측정 장비를 개발하였다. 이 논문에서 케이블의 절연 상태의 열화 상태를 감시하기 위하여 한국서부발전 주식회사(Korean Western Power Co. Ltd.)에 설치하여 운영 중에 있는 장비의 설계와 그 장비를 사용하여 측정한 결과즉, 케이블의 열화 과정을 나타내는 결과를 제시한다.
A Bi-2223 tape has been developed for power applications such as power cables or transformers working at liquid nitrogen temperature. For such applications it is required to understand fault current characteristics of the Bi-2223 tape. In this paper, we report fault current characteristics using two types of samples, straight sample and pancake coil sample. It was found that the fault current characteristics of the Bi-2223 tape are depend on electrical insulations and fault durations strongly. Also it was shown that the fault current characteristics in the insulated straight sample are similar to those in the pancake sample with a conductor insulation. Finally, it was shown that the pancake sample with a layer insulation has better characteristics than that with a conductor insulation for fault currents.
고압용 가교 Polyethylene 절연 케이블의 도체와 절연체 사이, 절연체와 외부 차폐층 사이에는 계면에서의 부분방전을 방지하고 전기적 스트레스를 완화할 목적으로 반도전층이 설계되어 있다. 이 반도전층의 성질은 케이블의 품질과 신뢰성에 매우 중요한 관련이 있다. 일반적으로 반도전층은 압출 성형하는데 Base Polymer에 다량의 카본블랙을 혼합하여 도전화 한다. 절연층과 반도전층간 계면의 평활도는 전력 케이블의 수명과 깊은 관계가 있는데 만약 평활도가 좋지 않으면 전기적 Stress 가 증가하여 전선 수명이 짧아진다. 계면 평활도를 나쁘게 하는 주 요인은 계면의 Void, 반도전층의 돌기와 이물, 탄화물 등이다. 반도전 Compound 제조에 있어서 Carbon Black의 선택과 분산성은 전선수명을 결정하는 중요한 요소이다.
This paper reviews the known techniques for diagnosing the condition of OF cable system and improving the service reliability. These tests are periodically achieved and intended to provide indications that the insulation system has deteriorated. One of these tests is analyzing the gas in oil on Oil-filled cable that is well known and widely accepted method. In this paper, this method of analysis and the relevant measurement standards overview and the concrete example of preventing fault incidence by performing this test is introduced.
When insulators are operated near cement factories, some amount of cement powder may be stuck on the surface of insulators and decreases their electrical performances. Three kinds of insulators, such as, silicone EPDM and porcelain insulators, are tested in this paper. Testing Voltage of 25kV is applied to the samples, and surface leakage current is measured for 6 months after cement solvent of 10 vol% was stuck on the surface of each insulator in the laboratory. Insulation layers are cut from 3 and 6 month-aged insulators and tested for ac breakdown, impulse breakdown, contact angle. After aging, electrical properties are unchanged in silicone and EPDM insulators but show some changes in porcelain insulators.
EHV power cables can take any damage during shipping, transportation, handling, storage and installation. As the damage influences a reliability of the power cable system in the short and long periods, field tests have been required, for installers, to confirm the reliability of an installed system and, for utilities, to make sure the compatibility of an installed system. Of field tests, a HV withstand test for the cable insulation has been performed to check the soundness of the insulation. For EHV XLPE power cables, the test has been done by applying a specified d.c voltage till lately. But as some problems with the d.c test is emphasized and the equipment for the a.c test is improved, the a.c test is considered positively as an after-installation test. This paper describes the recent trends of the a and its recent application in the field.
Changhee Son;Hyewon Cheon;Hakson Lee;Daekyung Kang;Jonghoo Park
센서학회지
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제32권4호
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pp.219-222
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2023
Partial discharges (PD) have long been recognized as a major contributing factor to catastrophic failures in high-power equipment. As the demand for high voltage direct current (HVDC) facilities continues to rise, the significance of on-line and real-time monitoring of PD becomes increasingly prominent. In this study, we have designed, fabricated, and characterized a highly sensitive and cost-effective PD sensor comprising a pair of copper electrodes with different arc lengths. The key advantage of our sensor is its non-invasive nature, as it can be installed at any location along the entire power cable without requiring structural modifications. In contrast, conventional PD sensors are typically limited to installation at cable terminals or insulation joint boxes, often necessitating invasive alterations. Our PD sensor demonstrates exceptional accuracy in estimating PD location, with a success rate exceeding 95% in the straight sections of the power cable and surpassing 89% in curved sections. These remarkable characteristics indicate its high potential for realtime and on-line detection of PD.
Private electrical facilities are judged whether it is suitable for the insulation aging condition of their incoming underground cables using DC leakage current test method. In the case where the service point of utility is the secondary side of cut out switch installed in the electric pole, there is a problem that it is difficult to separate the lightning arresters(LA) because of their high position of the pole. Therefore, the field test voltage is applied at value lower than DC 30 kV, which are stated in the inspection guideline. However, this test could reduced the insulation performance of the LA by accelerating the electrical stress of the metal oxide varistor element in the pre-breakdown region. In this study, we analyzed the relationship between the DC test voltage and the leakage current using the non-destructive DC high voltage equipment with leakage current measurement function. The results show that the leakage current increases sharply above the specified test voltage. As a consequence, it could be contributed to improve insulation aging inspection method by selecting the possible test area on the VI characteristic curve of the pre-breakdown area of the LA.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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