Abstract
Research on condition monitoring and diagnosis of power facilities has been conducted to improve the safety and reliability of electric power supply. Although insulation diagnostic techniques for unit equipment such as gas-insulated switchgears and transformers have been developed rapidly, studies on monitoring of cables have only included aspects such as whether defects exist and partial discharge (PD) detection; other characteristics and features have not been discussed. Therefore, this paper dealt with PD characteristics against void sizes and positions, and with defect localization in XLPE cable. Four types of defects with different sizes and positions were simulated and PD pulses were detected using a high frequency current transformer (HFCT) with a frequency range of 150kHz~30MHz. The results showed that the apparent charge increased when the defect was adjacent to the conductor; the pulse count in the negative half of the applied voltage was about 20% higher than that in the positive half. In addition, the defect location was calculated by time-domain reflectometry (TDR) method, it was revealed that the defect could be localized with an error of less than1m in a 50m cable.
전력공급의 안정성 및 신뢰도 향상을 위해 각종 전력설비의 예방진단에 관한 연구개발이 활발하다. 가스절연개폐장치와 변압기와 같은 단위 기기의 절연진단기술은 빠르게 발전하고 있으나, 전력케이블에 있어서는 단순히 결함의 유무와 부분방전을 측정할 뿐, 세부적 특성에 대해서는 거의 연구되고 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 XLPE 케이블에서 보이드의 크기와 위치에 따른 부분방전 특성과 결함의 위치추정에 관한 연구를 수행하였다. 보이드의 크기 및 위치에 따른 4종의 결함계를 모의하였으며, 부분방전펄스는 주파수 대역 150kHz~30MHz의 고주파변류기로 검출하였다. 실험결과, 도체에 인접한 결함일수록 방전전하량이 크고, 정극성에 비해 부극성의 방전펄스 수가 약 20% 많게 나타났다. 또한 TDR 방법으로 결함위치를 산출하였으며, 50m 케이블에서 1m 이내로 결함의 위치를 추정할 수 있었다.
