This paper describes the EMTP/ATP Draw modeling HVDC submarine cable. HVDC submarine cables consist of conductor, lead sheath and amore. It is different from general cable which is composed with just conductor and aluminium sheath. Therefore, the transient characteristics are totally different between HVDC submarin cable and general cable. However, the study on HVDC cable modeling and Transient are insufficient. In this paper, characteristic and effectiveness of HVDC Submarine Cable through Transient analysis. Therefore it is evaluated that the application of HVDC Submarine cable at the field should be considered cautiously when more detailed transient analysis, another electrical testes and economic evaluations are implemented.
HVDC(High Voltage Direct Current) is an underwater cable between Jeju Island and Haenam in main land and supplies approximately 50% of electrical usage in Jeju Island. If there is any power failure due to HVDC, it will cost approximately 50,000 US dollars per day including Thermal Electrical Generation. Therefore it is absolutely necessary to recover the problem in rapid timely basis. In conclusion, evaluation methode of HVDC cable is needed urgently to upgrade current HVDC underwater cable repair technique in Korea to minimize the cost and time factors.
This paper describes the mechanical and electrical test on HVDC submarine cable, Flexible Repair Joint and termination for 180kV. This HVDC submarine cable was manufactured using LS cable's unique skill and would be applied the HVDC submarine cable system in korea. The performance test consist of mechanical test and electrical test. The tensile bending test and tensile test was done as the mechanical test and Electrical test is DC voltage and Impulse test. The tensile bending test carried out 6 times(double of specified times) for maximum reliability. The DC test voltage is $\pm$400kV/1hr. We estimate the lower limit of DC breakdown voltage is 600kV. The impulse test voltage is $\pm$800kV/10shots. The type of developed cables is the MI type. Its insulation consist of paper tapes impregnated with a high viscosity oil. The development of new HVDC cable is available for HVDC underground or submarine power transmission. The developed HVDC cable, FRJ and termination have passed the mechanical and electrical test successfully and showed excellent performance.
HVDC (high-voltage direct current) 시스템에 TP (thermoplastic) 케이블을 안전하게 사용하기 위해서는 다양한 연구와 테스트를 통해 운전 중 발생할 수 있는 시스템 고장으로 인한 케이블의 수명 손실률 분석이 필요하다. 본 논문에서는 HVDC 시스템 운영 중에 발생할 수 있는 고장 유형에 따른 TP 케이블의 절연체 수명 손실률을 분석하였다. TP 케이블 모델에 고장으로 인한 전력을 인가하고, 2D 유한요소법을 통한 분석 결과를 바탕으로 Arrhenius-IPM (Inverse Power Model)을 적용하여 절연체의 수명 손실률을 분석하였다. 분석결과 절연체 수명 손실률은 전기장 세기의 영향이 높았으며, 고장 발생 시 절연체 내부 측에서 손실률이 가장 높았다. 이러한 결과는 TP 케이블 상용화를 위한 초기 설계 단계에서 중요한 특성으로 사용될 수 있다.
HVDC(High Voltage Direct Current) is an underwater cable between Jeju Island and Haenam in main land and supplies approximately 50% of electrical usage in Jeju Island. If there is any power failure due to HVDC, it will cost approximately 50,000 US dollars per day including Thermal Electrical Generation. Therefore it is absolutely necessary to recover the problem in rapid timely basis. In conclusion, jointing methode of HVDC cable is needed urgently to upgrade current HVDC underwater cable repair technique in Korea to minimize the cost and time factors.
This paper describes insulation design and its reliability evaluation of ${\pm}80kV$ HVDC XLPE cable. Recently, the construction of HVDC transmission system, which is combined overhead line with underground cable, has been completed. This system is installed with existing 154 kV AC transmission line on the same tower. In this paper, the lightning transient analysis is firstly reviewed for selection of basic impulse insulation level and nominal insulation thickness. Then the electrical performance tests including load cycle test and superimposed impulse test based on CIGRE TB 496 are performed to evaluate the reliability of newly designed HVDC cable. There is no breakdown for ${\pm}80kV$ HVDC XLPE cable during electrical performance test. Finally, this system is installed in Jeju island based on successful electrical performance test (Type test). After installation tests are also successfully completed.
This paper describes the development of HVDC ${\pm}500kV$ polypropylene laminated paper (PPLP) mass-impregnated (MI) type cable system for HVDC transmission lines. As you know, mass-impregnated type cable generally has only insulating layer with the Kraft paper impregnated with a high-viscosity insulating compound. But polypropylene laminated paper is made of a layer of extruded polypropylene (PP) film sandwiched between two layers of Kraft paper. Thanks to PP film and its combination with Kraft paper, PPLP has higher AC, Impulse (Imp.) and DC breakdown (BD) strengths as well as lower dielectric loss than conventional Kraft paper insulation. In addition, Kraft MI cable has a limitation for the maximum conductor temperature as $55^{\circ}C$ But this PPLP MI cable has higher maximum conductor temperature than that of Kraft MI cable due to advantage of oil drainage characteristics. It is the most economic type of cable for HVDC transmission. Also HVDC ${\pm}500kV$ PPLP MI cable system was developed including land joints and outdoor-terminations. In order to prove the mechanical and electrical performances, the type test was carried out according to CIGRE recommendations. A full scale cable system has been tested successfully. And additional load cycle and polarity reversal tests on the cable system showed a higher performance compared with a similar mass impregnated paper cable.
This paper describes the EMTP modeling method using searching coil test for HVDC submarine cables. HVDC submarine cables consist of conductor, lead sheath and amore. It is different from general cable which is composed with just conductor and aluminium sheath. Therefore, the transient characteristics are totally different between HVDC submarine cable and general cable. However, the study on HVDC cable modeling and transient are insufficient. In this paper, EMTP modeling is performed according to grounding interval and grounding resistance, then they are compared with real test results by searching coil test.
HVDC Light는 300MW에 이르는 전력을 가지고 있는 아불 성형된 DC Cable과 Voltage Source 컨버터에 기반을 둔 가장 최근의 HVDC 기술이다. HVDC Light 컨버터는 IGBT(Insulated Gate bi-polar Transistor)와 유효전력과 무효전력 사이의 고속 컨트롤을 위한 PWM(펄스 폭 변조)의 기능을 가지고 있다. HVDC Light 케이블은 압출 성형된 폴리머의 절연을 가진 케이블이며 직류 전압을 위해 특별히 개조되었다. 전력 범위 내에서 HVDC Light 컨버터와 케이블은 지중 또는 해저 송전 등에서도 송전전력을 위해 훌륭하게 조합될 수 있었다. 본 원고는 실제의 케이스로부터 얻은 경험지식으로, HVDC Light 기술의 조합을 사용해 해결된 문제점을 소개하고, HVDC Light의 장점을 설명하였다.
Recently, Due to increasing demand for HVDC Cable, 180kV HVDC Cable has developed by our Technology and Facility to save high generation cost & ensure the system stability and the supply of electric power. The purpose of this study is to ensure Cable design & Test Procedure of HVDC CABLE.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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