In recent times, gas insulated medium voltage (MV) circuit breakers (CB) form a vital component in power system network, considering its advantages such as reduced size and safety margins. Gas insulation characteristics of circuit breakers are generally measured by lightning impulse (LI) test according to IEC standard 60060-1 as a factory routine test. Considering the environmental issues of $SF_6$ gas, many research works are being carried out towards the mixture of $SF_6$ gases for high voltage insulation applications. However, few reports are only available regarding the LI withstand and streamer propagation characteristics (at both positive and negative polarity of waveform) of $SF_6/N_2$ gas mixture insulated medium voltage circuit breakers. In this paper, positive and negative polarity LI tests are carried out on 22 kV medium voltage circuit breaker filled with $SF_6/N_2$ gas mixture at different gas pressures (1-5 bar) and at different gas mixture ratios. Important LI parameters such as breakdown voltage, streamer velocity, time to breakdown and acceleration voltage are evaluated with IEC standard LI ($1.2/50{\mu}s$) waveform. Weibull distribution analysis of LI breakdown voltage data is carried out and 50% probability breakdown voltage, scale parameter and shape parameter are evaluated. Results illustrate that the $25%SF_6+75%N_2$ gas filled insulation considerably enhances the LI withstand and breakdown strength of MV circuit breakers. LI breakdown voltage of circuit breaker under negative polarity shows higher value when compared with positive polarity. Results show that maintaining the gas pressure at 0.3 MPa (3 bar) with 10% $SF_6$ gas mixed with 90% $N_2$ will give optimum lighting impulse withstand performance of 22 kV MV circuit breaker.
The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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v.60
no.5
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pp.971-976
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2011
This paper proposes a test system for a valve and poles building blocks used for large scale inverters such as STATCOM, SSSC, UPFC and VSC HVDC. Power semiconductors in the valve are normally connected in series to withstand switching voltage much larger than the voltage rating of a single power semiconductor. Therefore, there is a need to verify if the dynamic voltage sharing during switching in a valve is satisfactory. In this paper, we propose a test system that provides the necessary test condition: voltage and current in the valve using resonant circuits. A test scheme for a single phase inverter consisting two poles is also proposed. The performance of the inverter pole has to be verified at the factory test, before the system is installed at the site to secure the reliability of the system. The proposed scheme makes it possible to confirm if the pole can withstand voltage and current switching condition and handle loss.
Proceedings of the Korea Institute of Applied Superconductivity and Cryogenics Conference
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2003.02a
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pp.47-50
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2003
In order to verify the extended theory, we have fabricated a two layers cable with the same twisting layer pitch. It was observed that almost all the operational current less than the critical current flowed on the outer layer because of its lower inductance. In case of operational current more than critical currents of layers, the flux flow resistances affect strongly current waveform and thereby the currents of layers were determined by the flux flow resistances. And we investigated withstand voltage, impulse voltage and breakdown characteristics of mini-model cable. In these test, the withstand voltage and impulse voltage test was satisfied and the breakdown voltage was 110kV.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2008.04c
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pp.103-105
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2008
In, this paper, we consider the relation between on-line monitoring and diagnostics on the one hand and high-voltage (HV) withstand and partial discharge (PO) on-site testing on the other. HV testing supplies the basic data (fingerprints) for diagnostics. In case of warnings by on-line diagnostic systems, off-line withstand and PO testing delivers the best possible information about defects and enables the classification of the risk. Because alternating voltage (AC) is the most important test voltage, the AC generation on site is considered. Frequency tuned resonant (ACRF) test systems are best adapted to on-site conditions. They can be simply combined with PO measuring equipment. The available ACRF test systems and their application to electric power equipment -from cable systems to power transformers - is described.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2005.07a
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pp.560-561
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2005
For the insulation design of a HTS cable, the withstand voltage of three kinds were proposed. One of them is the AC design withstand voltage, another is the impulse design withstand voltage, and the other is the partial discharge inception stress. However, the multi-layered effect was not considered on insulation design of a HTS cable at existent design process. Therefore in this paper, the electrical breakdown characteristics by multi-layered effect of LPP insulation paper were investigated. Based on these results, the insulation thickness of 22.9 kV class HTS cable was designed, and compared with existent design process.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.19
no.6
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pp.586-590
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2006
This paper deals with the application of a partial discharge (PD) test on low-voltage electrical and electronic devices, which is recently being accepted as a non-destructive and a effective dielectric test method. A comparative analysis combined with the Withstand Voltage Test (WVT) specified in IEC standards was carried out on low-voltage insulation transformers. The results showed that the WVT causes insulation degradation of the specimen during the test by applying high voltage. However, the PD test can be performed in ranges from 30 % to 50 % of the test voltage specified in the WVT. Therefore, the PD test is successfully applicable for a non-destructive test method on low-voltage electrical and electronic devices as a replacement of the WVT.
The most electrical apparatus should be able to withstand short-time current and peak current during a specified short time until circuit breakers have interrupted fault current. It defines the short-time withstand ability of electric a apparatus to be remain for a time interval under high fault current conditions. It is specified by both dynamic ability and thermal capability. KERI(Korea Electrotechlology Research Institute) recently constructed the new short-time current and low voltage short circuit testing facilities. This paper shows short- circuit calculation of transformer and describes high current measuring system, and evaluate the result of short-time withstand test used in $3{\phi}$ 90MVA short-time current testing facilities.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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1999.11a
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pp.613-616
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1999
Polyehtylene[PE] in polymer insulation materials of used power cable have carried out in abundance of experiment and study for electrical conduction, insulation breakdown, dielectric character and so on. when apply to field for power cable to make PE, application of DC withstand test to put in practice for inspection is get to effect accumulated space charge. In this paper, to make use of Pulsed Electro-Acoustic(PEA), It is analysis to take shape space charge under AC and DC, clear up the point at issue for DC withstand test impressing
This paper describes a type test results of 154 kV transmission line arrester with external gap. The test was carried on surge arrester unit and line arrester with external gap, respectively. Withstand voltage test demonstrate the voltage withstand capability of the line arrester with external series gap under the dry and wet conditions. In insulation coordination test external series gap shall be discharged every time when lightning impulse voltage with the steepness of more than 1500 $kV/{\mu}s$ are applied under the wet condition.
The paper considers the relation between on-line monitoring and diagnostics on the one hand and high-voltage (HV) withstand and partial discharge (PD) on-site testing on the other. HV testing supplies the basic data (fingerprints) for diagnostics. In case of warnings by on-line diagnostic systems, off-line withstand and PD testing delivers the best possible information about defects and enables the classification of the risk. Because alternating voltage (AC) is the most important test voltage, the AC generation on site is considered. Frequency tuned resonant (ACRF) test systems are best adapted to on-site conditions. They can be simply combined with PD measuring equipment. The available ACRF test systems and their application to electric power equipment -from cable systems to power transformers - is introduced.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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