7/27/2019 On Line Pd Testing Using Hfct on Power Cable

http://slidepdf.com/reader/full/on-line-pd-testing-using-hfct-on-power-cable 1/6

 

On Line Partial Discharge (PD) Testing on High Voltage Cable. 

Abstract:  ‐  High  voltage  insulation  breakdown  has  been  the  main  causes  of   high  voltage 

system breakdown.

 It

 is

 found

 that

 this

 phenomenon

 occurs

 due

 to

 the

 existence

 of 

 partial

 

discharge within voids  found  in  the  insulation of  XLPE cables, which  is produced accidentally 

during the extrusion process of  the cables. The effect of  partial discharge would lead to serious 

breakdown  of   power  cable  systems  and  electrical  apparatus  failures.  Many  appropriate 

techniques can be used to evaluate the condition of  XLPE cables. Many appropriate techniques 

can be used to evaluate the condition of  XLPE cables. One of  the techniques is partial discharge 

testing. 

Introduction:  ‐  Partial discharge detection  is nowadays a very well established method  for 

monitoring the

 insulation

 condition

 of 

 an

 electrical

 apparatus.

 The

 breakdown

 of 

 insulation

 

while in service can cause considerable damage to an apparatus and to the system to which it is 

connected.  It  has  been  recognized  that  failures  of   this  type  often  may  be  related  to  the 

occurrence  and  severity  of   partial  discharges  within  voids  and/or  on  the  surface  of   the 

insulation. Partial discharge is an electrical discharge that only partially bridges the dielectric or 

insulating medium between conductors. 

There are four types of  partial discharge in cable: ‐ 

1)  Internal discharges:  ‐ Internal discharges are discharges in cavities or voids which lie 

inside the

 volume

 of 

 the

 dielectric

 or

 at

 the

 edges

 of 

 conducting

 inclusions

 in

 a solid

 or

 

liquid insulating medium. 

2)  Surface discharges:  ‐  Surface discharges are discharges  from  the conductor  into a 

gas or a  liquid medium and form on the surface of  the solid  insulation not covered by 

the conductor. 

3)  Corona discharges:  ‐ Corona  is a discharge  in a gas or  liquid  insulation around the 

conductors that are away or removed from the solid insulation. 

4)  Discharge  in  electrical  trees:‐  Electrical  trees  discharge  is  a  discharge  in  the 

hollows, whereby electrical trees start  from defects  in the  insulation and after treeing 

has progressed for some time, the steam and the larger branches grow hollow. 

Therefore,  the  partial  discharge  technique  is  an  appropriate  technique  to  evaluate  the 

condition of  the XLPE cable. 

7/27/2019 On Line Pd Testing Using Hfct on Power Cable

http://slidepdf.com/reader/full/on-line-pd-testing-using-hfct-on-power-cable 2/6

 

Partial Discharge testing methods:‐

1)  Off   Line  PD measurement:  ‐ Off   Line PD measurement  generally  consists HV  source, 

Coupler and

 other

 devices.

 This

 type

 of 

 measurement

 only

 possible

 at

 manufacturing

 

facility for 220 Kv cables. This type of  measurement is not economical at site. 

2)  On Line PD measurement:‐ On Line PD measurement through HFCT  is generally used 

at site. The HFCT sensor should be attached  in away where  it can  intercept either the 

conductor PD  current  (i+) or  the earth PD  current  (i‐)  there  are 3 options  to do  this, 

depending on the cable termination. 

7/27/2019 On Line Pd Testing Using Hfct on Power Cable

http://slidepdf.com/reader/full/on-line-pd-testing-using-hfct-on-power-cable 3/6

 

1x HFCT around the core of  each phase after earth screen has been taken off’ to measure  i+, 

thec onductor PD current. Connection can only be performed after isolating the supply. 

7/27/2019 On Line Pd Testing Using Hfct on Power Cable

http://slidepdf.com/reader/full/on-line-pd-testing-using-hfct-on-power-cable 4/6

 

1xHFCT around the earth screen/drain wire of  each phase to measure the earth PD current I‐. 

The HFCT  is  placed  around  the  earth  screen,  to  detect  the  earth  PD  current  i‐. Option  2  is 

recommended when permanent or semi‐permanent HFCT  installations are made as the HFCT 

sensor in this case is not situated within the electric field of  the cable termination. 

7/27/2019 On Line Pd Testing Using Hfct on Power Cable

http://slidepdf.com/reader/full/on-line-pd-testing-using-hfct-on-power-cable 5/6

 

HFCT around core and 2xearth straps, the earth strap currents cancel leaving the conductor PD 

current, i+. This is the best position for the sensor attachment for on‐line PD testing as thish as 

a double loop’ of  the earth screen. This has the effect of  cancelling out the PD signal i‐ and any 

noise pulses on the earth, leaving only the conductor PD current i+. 

7/27/2019 On Line Pd Testing Using Hfct on Power Cable

http://slidepdf.com/reader/full/on-line-pd-testing-using-hfct-on-power-cable 6/6

 

It is possible to modify cable terminations when they are not suitable for online PD testing. For 

lead plumbed terminations on paper  insulated (PILC) cables  it  is not possible to do this easily 

(without melting down the lead!). However, in many cases with XLPE cables, when there is an 

insulated  gland  and  a  shorting  link  has  been  used)  there  are  some  options  for  simple 

modifications to be made to access the PD signals, as follows. 

• Option 1: Lengthen the shorting  link by using a  looped, braided earth cable so that an HFCT 

sensor can be placed around it. 

• Option 2: Remove  the  shorting bracket  completely  so  the  PD  currents will  flow down  the 

cable earth strap where the HFCT could then be installed. 

•  Option  3:  Where  insulated  washers  are  not  used  and  there  is  an  accessible  earth  strap, 

insulated washers could be added to the bolts that connect the termination to the cable box. 

For  further  advice  and  information  on  On‐line  PD  testing  of   cables  contact  MTEKPRO 

technologies Pvt.

 Ltd,

 New

 Delhi.

 Ph:

‐+ 91

 11

 4617

 3333,

 Email:

 info@mtekpro.com.