RMUTThanyaburi : Partial discharge measurement by Mr.Prompt

1

2

การออกแบบขวตอสายเคเบลแรงดนสงเพอใชทดสอบหาคา

ดสชารจบางสวนและพลงงานสญเปลาไดอเลกตรก

ของสายเคเบล XLPE ขนาดแรงดน24 kV

ภาควชาวศวกรรมไฟฟา คณะวศวกรรมศาสตร

มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร

หองปฏบตการวศวกรรมไฟฟาแรงสง

3

การออกแบบขวตอสายเคเบลแรงดนสงเพอใชทดสอบหาคา

ดสชารจบางสวนและพลงงานสญเปลาไดอเลกตรก

ของสายเคเบล XLPE ขนาดแรงดน24 kV

ภาควชาวศวกรรมไฟฟา คณะวศวกรรมศาสตร

มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร

หองปฏบตการวศวกรรมไฟฟาแรงสง

4

ลำาดบหวขอในการนำาเสนอ1. บทนำา

2. ทฤษฎพนฐานการเกดดสชารจบาง สวน (PD) 3. การออกแบบและสราง . . Cables

Terminator

5 . การทดสอบหาคา PD ของสายเคเบลXLPE 24 kV 6. การทดสอบหาคา Dielectric Loss ของ

สายเคเบล XLPE 24 kV7. บทสรป

4. การวเคราะหคา PD, C & tan Cables ของ Terminator

5

บทท1 บทนำา

6

1. บทนำา1.1 ความเปนมาและความสำาคญ

ของงานวจย 1) เพอการศกษาดานวศวกรรมไฟฟาแรงสง ในเรอง Partial Discharge

และ Dielectric Loss ทเกดขนภายในโครงสรางของฉนวนของสายเคเบล

2) งานวจยนจะเปนแนวทางใชในการออกแบบขวตอสายเคเบลแรงดนสง สำาหรบหองปฏบตการทางวศวกรรมไฟฟาแรงสง

3) งานวจยนยงเปนสวนหนงทชวยลดงบประมาณทสงในการนำาเขาขวตอ สายเคเบลแรงดนสงทผลตจากตางประเทศ

7

1. บทนำา1.2 ความมงหมายและวตถประสงคของการศกษา

เนองจากประเทศไดมการพฒนาระบบสงจายกำาลง ไฟฟามากมาย สายเคเบลใตดนหรอ Underground

Cable จงเปนสวนหนงของระบบ การทดสอบหาคา PD และCapacitance and Dissipation Factor เพอคำานวณหาคาDielectric Loss

8

1. บทนำา1.2 ความมงหมายและวตถประสงคของการศกษา

“ การตรวจสอบหาคา PD” ทเกดขนภายในสายเคเบลไมสามารถมองดวยตาเปลาไดเนองจากเปนลกษณะ

ของการเกดดสชารจภายในเนอฉนวน (Internal discharge)

9

Power cables insulation defectsPower cables insulation defects

ตวอยางความเสยหายทเกดขนกบPower Cable

IEEE Dielectric&Insulation Magazine 1999

10

แนวความคดทใชในการทำาวจย

565,000 บาท

303,000 บาท

590,000 บาท

11

12

13

14

15

16

เปรยบเทยบกบหลกการของงานวจยทมอยเดม

การใชฉนวนเหลวในการลดความเครยดสนาม

ไฟฟา

การใชฉนวนกาซในการลดความเครยดสนาม

ไฟฟา

17

1. ออกแบบและสรางขวตอสายเคเบลแรงดนสง XLPE ทพกดแรงดน 24 kV/240 Sq.mm 2. วเคราะหหาคา PD และ Dielectric Loss ทขวตอ

สายเคเบล (High-Voltage Cable Terminator) 3 . วเคราะหหาคา PD และ Dielectric Loss ของสาย

เคเบลแรงดนสง XLPE 24 kV/240 Sq.mm

18

บทท 2ทฤษฎพนฐานและ

การเกดดสชารจบาง สวน (PD)

19

2. ทฤษฎพนฐานและการเกดดสชารจบาง สวน (PD)

2.รปท 1 สวนตางๆ ของสายเคเบลแรงสงฉนวนXLPE [21]

20

2. ทฤษฎพนฐานการเกดดสชารตบางสวน(PD)

ลกษณะของไดอเลกตรกของฉนวนในสายเคเบลทมโพรงอากาศ

21

2. ทฤษฎพนฐานการเกดดสชารตบางสวน(PD)

(A)

(B)

(C)

3 การเกดดสชารจแบง ลกษณะคอ(A) External Discharge หรอ Corona Discharge(B) Surface Discharge (C) Internal Discharge หรอPartial Discharge

22

2. ทฤษฎพนฐานการเกดดสชารตบางสวน(PD)

cb

bAB

CCCVV

*

*Q=C Vc

23

2. ทฤษฎพนฐานการเกดดสชารตบางสวน(PD)

bV คอแรงดนเบรคดาวนของโพรงอากาศหรอแกปrV คอแรงดนหลงการเบรคดาวนของโพรงอากาศหรอแกปvV คอคายอดของแรงดนครอมโพรงอากาศหรอแก ปถาไมมการเกดของPD เลย

ซงเทากบ )]CC/(C[ cbb เทาของคายอดของแรงดนครอมวสดทดสอบ

24

วงจรพนฐานสำาหรบการตรวจจบดสชารจบางสวน

U คอแหลงจายแรงดนสง Ct คอวสดทดสอบCk คอตวเกบประจคบปลง Zm คออมพแดนซวดA คอวงจรขยายสญญาณ CRT คอภาคแสดงผลZ คอตวกรอง

25

วงจรพนฐานสำาหรบการตรวจจบดสชารจบางสวน

ตามมาตรฐาน IEC Publication No. 270

2.10รปท วงจรทดสอบ ( )ดสชารจบางสวนแบบ ก ตามมาตรฐานIEC 270 [6] 18หนา

26

การจำาแนกชนดของดสชารจบางสวนในสายเคเบล

) ง คารบอนแทรกภายในไดอเลกตรก) ค เศษวสดและสงเจอปนภายในไดอเลกตรก

) ข รอยแตกภายในไดอเลกตรก) ก โพรงอากาศทเกดขนในไดอเลกตรก

(ก) (ค)

(ข)(ง)

27

การควบคมสนามไฟฟาของสายเคเบล

Cut end of ouster conducting layer

Inner conducting layer when present

Insulation XLPE CO

C1

Conductor

Surface element

Semiconductor

0

1CCEdUa

เมอUa คอแรงดนเรมตนของการเบรคดาวนระหวางฉนวนกบชนตวนำาทถกตดออก

C1 คอคาคาปาซแตนซระหวางชนตวนำาทถกตดออกไปกบฉนวน C0 คอคาคาปาซแตนซระหวางฉนวนกบตวนำา Ed คอคาความเครยดสนามไฟฟาเบรคดาวนทปลายชนของตวนำาทถกตดออก

28

การควบคมสนามไฟฟาของสายเคเบลการกระจายสนาม

ไฟฟาเมอใช Stress cone

การกระจายสนามไฟฟาเมอใช

High Permittivity

Material

29

การควบคมสนามไฟฟาของสายเคเบล

2.รปท 28 การแกไขสนามไฟฟาแบบRefractive stress control 2.รปท 27 การแกไขสนามไฟฟาแบบCapacitive stress control

รปท 2.27 รปท 2.28

30

บทท 3การออกแบบและ

สราง H.V.Cables

Terminator

31

3. การออกแบบและสราง . . Cables Terminator

สวนประกอบของขวตอสายเคเบล แรงดนสง แบงออกเปนดงน...

1. ขวตอตวนำาสายเคเบลแรงดนสง XLPE2. ฐานรองรบขวตอตวนำาสายเคเบล

3. ทออะคลลคใส 4. ฝาปดชดทอสอบขวตอสาย

เคเบลและ เกจวดคาความดน

5. ชดลดคาความเครยดสนามไฟฟา

32

3. การออกแบบและสราง . . Cables Terminator

1. ขวตอตวนำาสายเคเบลแรงดนสง XLPE

33

2. ฐานรองรบขวตอตวนำาสายเคเบล

3. การออกแบบและสราง . . Cables Terminator

34

3. การออกแบบและสราง H.V. Cables Terminator

3.33 รปท องคประกอบการคำานวณสนามไฟฟาทสายเคเบลในลกษณะทรงกระบอกแกนรวม

XLPE, = 3.2 cm

r1 r2 r3C’1C’2

E2max

E1max

PVC, = 4.2 cm

Conductor, = 2.0cm

XLPE = 2.5

PVC = 5.0

3.8.3 การออกแบบคำานวณคาสนามไฟฟาขวตอตวนำาสายเคเบลแรงดนสง

35

3. การออกแบบและสราง . . Cables Terminator

วธการคำานวณหาคา C1 และC2 ในฉนวนชนXLPE และPVC

1C =121

rrn

2

และ 2C =232

rrn

2

ฉะนนคาปาซแตนซผล ลพท คอ

resC = 2121CCC.C

=12

223

1

21

rrnr

rn2

36

3. การออกแบบและสราง . . Cables Terminator

ความเครยดสนามไฟฟาในชนฉนวนทรศม r x 3.37 คำานวณไดจากความสมพนธของสมการท คอ

xrE = xxr2Q

= xx

res

rUC

2.

=

12

223

1xx

21

rrnr

rnrU

(ความเครยดสนามไ ฟฟาใ นช นฉนวนท รศมของตวน ำา Conductor) คอ 1rE

1rE = 11

resr2

U.C = )cm0.1(x)5.2(x2

)Volt000,24(x)F922.25( = 39,6058 Volt/cm = 39.6058 kV/cm

ความเครยดสนามไ ฟฟาใ นช นฉนวนท รศมของฉนวน XLPE คอ 2rE

2rE = 22

resr2

U.C = )cm6.1(x)0.5(x2

)Volt000,24(x)F922.25( = 12,376 Volt/cm = 12.3760 kV/cm

37

3. การออกแบบและสราง . . Cables Terminator

ฉ ะ น น ค ว าม เค ร ยด ส น าม ไ ฟ ฟ า ส งส ด ใน ฉ น ว น แต ล ะ ช น จ ะ เก ด ข น ท ร ศ ม น อ ยท ส ด ข อ งช น น น 3ด งแส ด งใน ร ป .33 1 ค อ ใน ฉ น ว น ช น E max เก ด ข น ท r = r 1 , = 1

12

223

11

2

11rr

max1

rrnr

rnr

U E

= )0.1()6.1(n)0.5()6.1(

)1.2(n)5.2()cm0.1(000Volt)(5.0)x(24,

= 39.6170 kV /cm

2 แ ล ะ ใ น ฉ น ว น ช น E max เก ด ข น ท r = r 2 , = 2

12

223

12

1

22rr

max2

rrnr

rnrU E

= )0.1(

)6.1(n)0.5()6.1()1.2(n)5.2()cm6.1(

000Volt)(2.5)x(24, = 12.3803 kV /cm

38

3. การออกแบบและสราง . . Cables Terminator

3รปท.34 คาปาซเตอรทรงกระบอกแกนรวมมชนฉนวนซอนของสายเคเบลa) แรงดนกระจายในชนฉนวนของสายเคเบลr1, r2, ….,rnb) สนามไฟฟากระจายในชนฉนวนของสายเคเบล r1, r2, ….,rn

E

U

a

b

E(r)U(r)

r1r 2r 3r 4r 5r 6r

E 1max

E 2 max E 3 max E 4 max E 5max

39

3. การออกแบบและสราง . . Cables Terminator

3. ทออะคลลคใส

3รปท .35 สายเคเบลแรงดนสงในขวตอสายรอบนอกมฉนวนเปนอากาศ

สายเคเบลแรงดนสงทปลอกสายเหลอเพยงXLPE เสนผานศนยกลาง3.2 cm

ผวนอกของขวตอสายททำาจากอะคล 13.0 ใสเสนผานศนยกลาง cm

ฉนวนกาซทใชภายในขวตอสายคอ อากาศและ กาซออกซเจน

40

เนองจากตองการใหเหนภายในเพราะหากใชเปนทอ PVC ทบหากเกดเบรคดาวนจะไมสามารถมองเหน 3.37 ภายในทอไดแสดงดงรปท ( 0.6 0.12 0.13 )ยาว เมตร รศมใน เมตร รศมนอก เมตร

3.37รปท ทอ 13 อะคลลคใสขนาดเสนผาศนยกลาง เซนตเมตร

41

3. การออกแบบและสราง . . Cables Terminator

4. ฝาปดชดทอสอบขวตอสายเคเบลและเกจวดคาความดน

42

3. การออกแบบและสราง . . Cables Terminator

4. ฝาปดชดทอสอบขวตอสายเคเบลและเกจวดคาความดน

43

3. การออกแบบและสราง . . Cables Terminator

5. ชดลดคาความเครยดสนามไฟฟา

44 H.V. Cables Terminator 24

kV 240 Sq.mm.

45

H.V. Cables Terminator

46

บทท 4การวเคราะหหา

คา PD ของ Cables

Terminator

47

4. การวเคราะหหาคา PD ของ CablesTerminator

วทยานพนธนไดกำาหนดขอบเขตของคาดสชารจบางสวนท เกดขนกบขวตอสายเคเบล โดยอางองจากขวตอสายเคเบลแรงดน

สงทใชในงานอตสาหกรรมและหองปฎบตการทางวศวกรรมไฟฟา แรงสง ผวจยจงขออางองจากขอมลการทดสอบมาตราฐานคาดส

ชารจบางสวนทPD 1 pC ในTechnical Data ของCable Test Termination KEV Series จากบรษท HAEFELY TRENCH

ประเทศSwitzerland

48

4. การวเคราะหหาคา PD ของ CablesTerminator

4.2.1 ขนตอนการทดสอบขวตอสายเคเบล

Type A

Type B

Type C

Type D

49

4. การวเคราะหหาคา PD ของ CablesTerminator

4.6รปท วงจรการทดสอบหาคาดสชารจบางสวน(PD) 24 ทขวตอสายเคเบลแรงดนสง kV

Cable Terminator Testing

Air Insulation

High-Voltage Line

Zf

CHV

CLV

PD

HV Testing Transformer 100 kV

AC, 0-220 V

HVAC, 100 kV

PD

TE-571

50

51

4.3.1 คา PD ของขวตอสายเคเบลแรงดนสงทไมมสายเคเบลตอและไมมฝาปด

Type A

52

4.3.2 คา PD ของขวตอสายเคเบลแรงดนสงทไมมสายเคเบลตอและมฝาปด

Type B

53

4.3.3 คาดสชารจบางสวนของขวตอสายเคเบลแรงดนสงทไมมสายเคเบลตอและไมมฝาปดพรอมกบชดลดโคโรนาดสชารจ

Type C

54

4.3.4 คาดสชารจบางสวนของขวตอสายเคเบลแรงดนสงทไมมสายเคเบลตอและมฝาปดพรอมกบชดลดโคโรนาดสชารจ

Type D

55

4.4 การวเคราะหคาพลงงานสญเปลาไดอเลกตรกทขวตอสายเคเบลกำาลงสญเสยไดอเลก ตรกของวสดหรออปกรณใดๆ ทใชงานกบแรงดนกระแสสลบสามารถ

คำานวณหรอประมาณคาทแรงดนใชงานU ใดๆ ไดจากสมการ Pd = *C*U*2tan

รปท 4.15 วงจรวดคาคาปาซแตนซและแฟกเตอรพลงงานสญเปลาไดอเลกตรก

II

III IV

I

CapacitanceStandard 100 pF

Capacitanceของขวตสายเคเบล

High-Voltage AC Source

280Type 9a

56

4.1ตารางท การทดสอบคาDielectric Loess 1 ( )ของขวตอสายเคเบลแรงดนสงหวท ไมปดฝา

Sensitivity Ucontrol(kV)

Utest( kV)

f(Hz)

Cx test( pF)

tan Dielectric Loss(W)

12

11.311.3

12.2612.21

49.849.8

106.89107.74

1.832 x 10-3

1.860 x 10-392.42193.810

คาเฉลย 11.3 12.24 49.8 107.56 1.847x 10-3 93.115123

22.622.622.4

24.6124.6224.44

49.949.849.8

108.42108.60109.70

1.824 x 10-3

1.845 x 10-3

1.886 x 10-3

376.085381.357388.043

คาเฉลย 22.53 24.55 49.83 108.91 1.851 x 10-3 381.828123

33.533.533.5

36.6836.6836.67

49.849.849.8

108.42108.60108.47

1.838 x 10-3

1.847 x 10-3

1.875 x 10-3

841.866847.393858.741

คาเฉลย 33.5 36.70 49.83 108.49 1.853 x 10-3 849.333

57

4.ตารางท 2 การทดสอบคาDielectric Loess 1 ( )ของขวตอสายเคเบลแรงดนสงหวท ปดฝา

Sensitivity Ucontrol(kV)

Utest( kV)

f(Hz)

Cx test( pF)

tan Dielectric Loss(W)

12

10.910.9

11.8111.81

49.949.9

108.5108.6

1.892 x 10-3

1.845 x 10-389.90487.751

คาเฉลย 10.9 11.81 49.9 107.55 1.867 x 10-3 88.827123

22.022.022.0

23.9323.9223.92

49.949.849.8

108.80108.68109.70

1.859 x 10-3

1.875 x 10-3

1.886 x 10-3

363.683366.102371.706

คาเฉลย 22.0 23.92 49.83 108.34 1.851 x 10-3 367.163123

33.433.433.7

36.5936.3536.29

49.849.849.8

109.61109.80108.47

1.827 x 10-3

1.824 x 10-3

1.835 x 10-3

841.866830.932823.093

คาเฉลย 33.5 36.35 49.83 108.74 1.853 x 10-3 831.963

58

4.ตารางท 3 การทดสอบคาDielectric Loess ของขวตอสายเคเบลแรงดนสงหวท2 ( )ไมปดฝา

Sensitivity Ucontrol(kV)

Utest( kV)

f(Hz)

Cx test( pF)

tan Dielectric Loss(W)

12

11.211.2

12.2612.21

49.849.8

106.89107.74

1.832 x 10-3

1.860 x 10-392.58094.321

คาเฉลย 11.2 12.24 49.8 107.56 1.847x 10-3 93.450123

22.622.622.4

24.6124.6224.44

49.949.849.8

108.42108.60109.70

1.824 x 10-3

1.845 x 10-3

1.886 x 10-3

376.021381.311385.600

คาเฉลย 22.53 24.55 49.83 108.91 1.851 x 10-3 380.977123

33.433.533.4

36.6836.6836.67

49.849.849.8

108.42108.60108.47

1.838 x 10-3

1.847 x 10-3

1.875 x 10-3

842.012844.870852.154

คาเฉลย 33.4 36.70 49.83 108.49 1.853 x 10-3 846.345

59

4.ตารางท 4 การทดสอบคาDielectric Loess ของขวตอสายเคเบลแรงดนสงหวท2 ( )ปดฝา

Sensitivity Ucontrol(kV)

Utest( kV)

f(Hz)

Cx test( pF)

tan Dielectric Loss(W)

12

11.311.3

12.2612.21

49.849.8

106.89107.74

1.832 x 10-3

1.860 x 10-391.54293.100

คาเฉลย 11.3 12.24 49.8 107.56 1.847x 10-3 92.321123

22.622.622.4

24.6124.6224.44

49.949.849.8

108.42108.60109.70

1.824 x 10-3

1.845 x 10-3

1.886 x 10-3

376.085381.357388.043

คาเฉลย 22.53 24.55 49.83 108.91 1.851 x 10-3 381.828123

33.533.533.5

36.6836.6836.67

49.849.849.8

108.42108.60108.47

1.838 x 10-3

1.847 x 10-3

1.875 x 10-3

839.255852.264853.698

คาเฉลย 33.5 36.70 49.83 108.49 1.853 x 10-3 848.405

60

4. การวเคราะหหาคา PD ของ CablesTerminator

วเคาะหไดวาคาดสชารจทเกดขนกบขวตอสายเคเบลแรงดนสงม คาทวดไดอยท PD = 0 pC หรอมคาใกลเคยงมาตราฐาน PD 1 pC

ตามมาตราฐานของบรษททใชอางองในขอมลทางเทคนคของขวตอ สายเคเบลแรงดนสงทใชในงานทดสอบสายเคเบลแรงดนสง

สำาหรบคาพลงงานสญเปลาไดอเลกตรกของขวตอสายนนไมมในขอมลอางองของบรษทแตกสามารถหาคาไดตามหลกการทดสอบหาคาคาปาซแตนซและแฟกเตอรพลงงาน

สญเปลาไดอเลกตรกซงสรปไดวาการเกดพลงงานสญเสยมคาใกลเคยงกนเกอบทกแบบ

สรป

61

บทท 5การทดสอบหา

คา PD ของสาย เคเบล XLPE

24 kV

62

5. การทดสอบหาคา PD ของสายเคเบลXLPE 24 kV

IEC Standard Publication No. 270, Second edition,“Partial Discharge Measurements” 1981.

IEC Standard Publication No. 885-3, First edition,“Electrical test methods for electric cables. Part 3: Test methods for partial discharge measurement lengths of extruded power cable” 1988.

IEC Standard Publication No. 60502-1, First edition,“Power cable with extruded insulation and their accessories for rated voltage from 1 kV up to 30 kV” 1998.

63

5. การทดสอบหาคา PD ของสายเคเบลXLPE 24 kV

5. PD Analysis TE-571

1.Capacitor Voltage Divider 2. High-Voltage Transformer 100 kV

4. Coupling Capacitor Transformer 3. Coupling Quadruple

6. Termination Testing High-Voltage Cable Unit

7. Calibration Type 451

1

2

3

4

5

6

7

รปท 5.4 การทดสอบวดคาดสชารจบางสวน(PD)ในขวตอสายเคเบลแรงดนสง XLPE 24 kV

64

5. การทดสอบหาคา PD ของสายเคเบลXLPE 24 kV

PD TE-571

AKV

HV-CABLE XLPE: 12/20 (24 kV)

High-Voltage Cable Terminator 24 kV(Gas Insulation)

Partial Discharge Analyzer TE-571

High-Voltage Testing Transformer AC, 100 kV/50

Hz

Capacitance Standard 100 kV

รปท 53. วงจรการทำางานของการทดสอบหาคาดสชารจบางสวน(PD) ทเกดขนในสายเคเบลแรงดนสง XLPE ขนาดแรงดน 24 kV 240 Sq. mm.

65

5. การทดสอบหาคา PD ของสายเคเบลXLPE 24 kV

ในการทดสอบสายเคเบลทขวตอสายเคเบลใชแรงดนในการทดสอบทระดบแรงดนสง12 kV, 24 kV 36 และ kV โดยแบงลกษณะของฉนวนทใชในการทดสอบดงน

1) (ฉนวนกาซคออากาศAir) อดอากาศท0.5 bar2) (ฉนวนกาซคออากาศAir) อดอากาศท1.0 bar3) (ฉนวนกาซคออากาศAir) อดอากาศท1.5 bar4) (ฉนวนกาซคออากาศAir) อดอากาศท2.0 bar5) (ฉนวนกาซคออากาศAir) อดอากาศท2.5 bar6) (ฉนวนกาซคออากาศAir) อดอากาศท3.0 bar7) (ฉนวนกาซคอออกซเจนOxygen) อดอากาศท0.5 bar8) (ฉนวนกาซคอออกซเจนOxygen) อดอากาศท1.0 bar9) (ฉนวนกาซคอออกซเจนOxygen) อดอากาศท1.5 bar10) (ฉนวนกาซคอออกซเจนOxygen) อดอากาศท2.0 bar11) (ฉนวนกาซคอออกซเจนOxygen) อดอากาศท2.5 bar12) (ฉนวนกาซคอออกซเจนOxygen) อดอากาศท3.0 bar13) ฉนวนกาซคออากาศ (Air) ทำาสญญากาศท 20 mm.Hg

66

ฉนวนกาซ คอ อากาศ (Air) ทแรงดนทดสอบ1 2 kV

อดอากาศท0.5 bar คา PD 5.8 pC อดอากาศท2.0 bar คา PD= 4.2 pC

67

ฉนวนกาซ คอ อากาศ (Air) ทแรงดนทดสอบ1 2 kV

อดอากาศท3.0 bar คา PD 2.6 pC

68

ฉนวนกาซ คอ อากาศ (Air) ทแรงดนทดสอบ2 4 kV

อดอากาศท0.5 bar คา PD 7.1 pC อดอากาศท2.0 bar คา PD= 3.8 pC

คา PD 5.0 pC

69

ฉนวนกาซ คอ อากาศ (Air) ทแรงดนทดสอบ2 4 kV

อดอากาศท 3.0 bar ทระดบคา PD 5.0 pC

70

ฉนวนกาซ คอ อากาศ (Air) ทแรงดนทดสอบ3 6 kV

อดอากาศท0.5 bar คา PD 7.9 pC อดอากาศท2.0 bar คา PD 6.0 pC

71

ฉนวนกาซ คอ อากาศ (Air) ทแรงดนทดสอบ3 6 kV

อดอากาศท3.0 bar คา PD= 3.6 pC

72

ฉนวนกาซ คอ กาซออกซเจน (Oxygen) ทแรง ดนทดสอบ 12 kV

อดอากาศท0.5 bar คา PD 5.5 pC อดอากาศท2.0 bar คา PD= 2.7 pC

73

ฉนวนกาซ คอ กาซออกซเจน (Oxygen) ทแรง ดนทดสอบ 12 kV

(ออกซเจนOxygen) อดความดนท3.0 bar ทระดบคา PD 2.0 pC

74

ฉนวนกาซ คอ กาซออกซเจน (Oxygen) ทแรง ดนทดสอบ 24 kV

อดอากาศท0.5 bar คา PD 6.7 pC อดอากาศท2.0 bar คา PD3.7 pC

75

ฉนวนกาซ คอ กาซออกซเจน (Oxygen) ทแรง ดนทดสอบ 24 kV

(ออกซเจนOxygen) อดความดนท3.0 bar ทระดบคา PD 2.0 pC

76

ฉนวนกาซ คอ กาซออกซเจน (Oxygen) ทแรง ดนทดสอบ 36 kV

อดอากาศท0.5 bar คา PD 7.1 pC อดอากาศท2.0 bar คา PD5.8 pC

77

ฉนวนกาซ คอ กาซออกซเจน (Oxygen) ทแรง ดนทดสอบ 36 kV

(ออกซเจนOxygen) อดความดนท3.0 bar ทระดบคา PD3.3 pC

78

ฉนวนกาซ คอ สญญากาศ ทแรงดนทดสอ บ 12 24 36 kV

อากาศ (Air) ทำาสญญากาศ ทระดบคา PD 5.5(12kV), 5.3(24kV),6.7(36kV) pC

79

Air InsulationCompressor (bar)

12 kVPD Level (pC)

24 kVPD Level (pC)

36 kVPD Level (pC)

0.5 bar 5.8 7.1 7.91.0 bar 5.3 6.0 7.11.5 bar 4.8 5.5 6.72.0 bar 4.2 3.8 6.02.5 bar 2.7 3.3 5.53.0 bar 2.6 2.1 3.6

80

Oxygen InsulationCompressor (bar)

12 kVPD Level (pC)

24 kVPD Level (pC)

36 kVPD Level (pC)

0.5 bar 5.5 6.7 7.11.0 bar 4.8 5.5 6.31.5 bar 3.1 4.9 5.02.0 bar 2.7 3.7 5.82.5 bar 2.2 2.8 5.33.0 bar 2.0 2.0 3.3

81

VacuumInsulation(mm.Hg)

12 kVPD Level (pC)

24 kVPD Level (pC)

36 kVPD Level (pC)

20 mm.Hg(26.1357 mm.bar)

5.5 5.8 6.7

(760 mm.Hg = 1 bar)

82

5. การทดสอบหาคา PD ของสายเคเบลXLPE 24 kV

การทดสอบสายเคเบลแรงดนสงทใชขวตอสายเคเบลทสรางขนนสามารถใชในการทดสอบทแรงดนสงกระแสสลบตามคาพกดมาตราฐานและยงใชในการทดสอบ

การวดคาดสชารจบางสวนทเกดขน ดวยวธการเปรยบเทยบกบคาของการทดสอบสาย เคเบลทมสภาพทดจากโรงงานผลตสายเคเบลทไดมาตราฐาน มผลการทดสอบอยใน

ระดบมาตราฐาน PD 10 pC

ในการทดสอบสายเคเบลแรงดนสงโดยใชขวตอสายเคเบลทมการฉนวนดวยกาซ คอ อากาศ และกาซออกซเจน สามารถสรปไดวา กาซมคณสมบตในการเปนฉนวน

การอดอากาศหรอการเพมความดนเขาไปทขวตอสายเคเบลแรงดนสงสามารถเพมคาความเปนฉนวนใหกบพนผวบรเวณททำาการปลอกสายเพอการทดสอบได

สรป

83

บทท6 การทดสอบหาคา

Dielectric Loss ของ

สายเคเบล XLPE 24 kV

84

6 การทดสอบหาคา Dielectric Loss ของ สายเคเบล XLPE 24 kV

NcXc

5R 4R

3R 4C

2Tb

IV

V

III

III

N

aG

I

II

Ss

1T

u

85

6. การทดสอบหาคา Dielectric Loss ของ สายเคเบล XLPE 24 kV

C and tan Type 2809a

HV-CABLE XLPE: 22/24 kV

High-Voltage Cable Terminator 24 kV(Gas Insulation)

Capacitance and Dissipation Factor Measuring Bridge Type 2890a

High-Voltage Testing Transformer AC, 100 kV/50 Hz

Capacitance Standard 100 kV

86

6. การทดสอบหาคา Dielectric Loss ของ สายเคเบล XLPE 24 kV

6.1ตารางท ผลการทดสอบการวดคาคาปาซแตนซของชดทดสอบรวมกบสายเคเบลใน กรณทมอากาศปกต 38 g/mทความชนสมบรณท 3 27.2 Cอณหภมหอง

Sensitivity Ucontrol(kV)

Utest (kV)

f(Hz)

Cx test (pF)

Tan

123

12.812.212.6

12.9912.8512.82

49.949.949.9

2562.202568.342579.54

7.982*10-47.981*10-47.980*10-4

12

25.625.8

25.8425.67

49.949.8

2568.902569.67

7.993*10-47.991*10-4

12

39.837.8

39.9738.92

49.849.8

2570.942579.68

7.997*10-47.999*10-4

IEC 60502-1, Tan Delta, XLPE <,= 80x10-4

87

6. การทดสอบหาคา Dielectric Loss ของ สายเคเบล XLPE 24 kV

6.2ตารางท ผลการทดสอบการวดคาคาปาซแตนซของชดทดสอบรวมกบสายเคเบลในกรณ Vacuum ( )สญญากาศภายในทอ 38 g/mความชนสมบรณท 3 27.5 Cอณหภมหอง

Sensitivity Ucontrol(kV)

Utest(kV)

f(Hz)

Cx test(pF)

Tan

123

12.011.911.9

13.0012.8712.87

49.949.949.9

2561.702566.682563.59

7.81*10-47.79*10-47.82*10-4

12

24.4822.2

26.924.18

49.949.8

2574.552574.59

7.79*10-47.79*10-4

12

38.0738.04

40.9040.58

49.849.8

2594.602595.60

7.73*10-47.74*10-4

IEC 60502-1, Tan Delta, XLPE <,= 80x10-4

88

6. การทดสอบหาคา Dielectric Loss ของ สายเคเบล XLPE 24 kV

ตารางท6.3 ผลการทดสอบการวดคาคาปาซแตนซของชดทดสอบรวมกบสายเคเบลในกรณอด 2 barอากาศจำานวน 38 g/mความชนสมบรณท 3 28Cอณหภมหอง

Sensitivity Ucontrol

(kV)Utest(kV)

f(Hz)

Cx test(pF)

Tan

123

12.212.112.1

12.8912.7512.81

49.949.949.9

2561.202563.802563.40

7.954*10-47.952*10-47.956*10-4

123

24.5224.2824.25

24.8824.7524.71

49.949.849.8

2564.602567.822570.65

7.956*10-47.957*10-47.955*10-4

123

38.8037.2537.15

39.9238.7238.58

49.849.849.8

2571.802577.202579.57

7.959*10-47.957*10-47.961*10-4

IEC 60502-1, Tan Delta, XLPE <,= 80x10-4

89

6. การทดสอบหาคา Dielectric Loss ของ สายเคเบล XLPE 24 kV

6.4 ตารางท ผลการทดสอบการวดคาคาปาซแตนซของชดทดสอบรวมกบสายเคเบล ในกรณอดกาซออกซเจน (O2 ) 2 barจำานวน 38 g/mความชนสมบรณท 3 28 Cอณหภมหอง

Sensitivity Ucontrol( kV)

Utest( kV)

f(Hz)

Cx test(pF)

Tan

123

12.112.112.1

12.8812.8612.84

49.949.949.9

2560.642563.352563.36

7.78*10-47.78*10-47.76*10-4

12

24.2623.60

24.8824.75

49.949.8

2579.242578.50

7.76*10-47.75*10-4

12

38.5038.80

39.8840.25

49.849.8

2596.602595.75

7.75*10-47.73*10-4

90

บทท 7บทสรป

91

7. บทสรป 1. งานวจยนสามารถนำามาใชเพอ

การศกษาทางดานวศวกรรมไฟฟา แรงสง ในสวนของพนฐานการ

ทดสอบฉนวนของสายเคเบล XLPE 2 . H.V. Cables Terminator 24 kV/240 Sq.mm ไมมคา PD ทเกดขนเกนกวามาตรฐานอางองของบรษทชนนำาของ

ตางประเทศ ท PD 1pC

92

7. บทสรป 3. การนำาขวตอสายเคเบลมาใช สำาหรบทดสอบสายเคเบล XLPE

24 kV มคา PD 10pC ซง อยในมาตราฐาน IEC 60502

กำาหนด4. แนวทางในการเลอก ฉนวนกาซ มาใชลดความเครยดสนามไฟฟาบรเวณขวตอสายเปนวธหนงทสามารถประหยดงบประมาณในการทดสอบและผลกระทบทมตอสายเคเบล

93

ขอเสนอแนะและแนวทางทจะพฒนางานวจยตอไป

ทายนขอจบการนำาเสนอ...