報告書番号

H14011

タイトル（和文）

油隙欠陥を含むOFケーブルモデル絶縁系の部分放電特性推移

タイトル（英文）

Time transition of Partial Discharge Characteristics of OF Cable Model Insulation System with an Oil Gap

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

近年，経年OFケーブル接続部の解体調査において，油中ガス分析で異常なしと判定されたにも関わらず，ケーブル絶縁層や補強絶縁層で部分放電（PD : Partial Discharge）の痕跡が認められる事例が報告されている。当所ではPD測定によるOFケーブル劣化診断手法の実現可能性を見極めるため，275 kV級OFケーブル設計電界下でのケーブル絶縁層におけるPD現象に着目し，油隙欠陥を含むシート試料を用いて検討を進めてきた。その結果，絶縁破壊までの予兆を明らかにしたが，OFケーブル実線路にPD測定を適応するためには，実線路と同等の条件でのPDの連続性や特性変化の検証が必要である。そこで、油隙欠陥を含む同軸円筒油浸絶縁系に対し，50 Hz交流過電圧印加による劣化模擬後に，設計電界・最低許容油圧（≒0.02 MPaG）付近下でのPD特性を測定し，油隙欠陥内に最低許容油圧付近の油圧が掛った状態でも高頻度のPDが発生・継続し得ることや，ある程度のリードタイムを経て絶縁破壊に至ることが明らかになった。また，最低許容油圧付近で発生したPDは，印加電圧のゼロクロス手前からピーク付近で観測される典型的なボイド性のパターンを有することや絶縁破壊の数分から数十分前には，ボイド性のパターンに加え，それまでより数倍大きいPD が印加電圧のゼロクロスからピーク付近で観測でき，絶縁破壊の前駆現象を示唆している可能性を示した。

概要 （英文）

Partial discharge (PD) characteristics of a coaxial cylindrical oil-impregnated insulation system with an oil gap were investigated at the electric field adopted in the design of oil-filled (OF) cables at 275kV class and at the oil pressure higher than atmospheric pressure. Firstly, we investigated time transition of PD characteristics under a continuous alternating current (AC) voltage application and around the minimum allowable oil pressure of 0.05 MPaG. As a result, PDs continued with the AC voltage and the insulation system finally broke down. The lead time to breakdown was in the range from a few hours to almost 8 days. This result suggests that a certain amount of lead time is expected even when oil gaps are overlapped on the inner conductor or under the outer shield due to core movement of OF cables after lengthy operation and PDs continuously occur. Also, phase angle characteristics of PD charge magnitude (ϕ-q pattern) showed typical patterns of PDs in a void until before breakdown. Finally, we investigated the effect of the oil pressure to time transition of PD characteristics. PD charge magnitude and number decreased and PDs disappeared at the oil pressure higher than the minimum allowable oil pressure. This phenomenon may be caused by the increase in PD inception voltage due to the decrease in size and number of bubbles and gas phases generated by PD occurrences.

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