Smart Diagnosis for Cable Sheath Condition in High Voltage Cable Systems

Abstract

Nowadays many researchers are focusing on on-line condition monitoring of high-voltage (HV) insulated cable systems to prevent failures. With the aim of reducing the current induced in the cable sheaths, cross-bonding (CB) grounding cable systems are used in long distance power transmission land lines. This thesis proposes a new criterion for the detection and localization of defects that might occur in the cables sheath when a CB configuration is adopted. The criterion proposed can be applied at different levels of load current and at different percentage of unbalance in minor sections. For the application of the criterion, the cable system under evaluation is modeled using the ATP software. Various practical cases were studied showing the effectiveness of the criterion for the detection and localization of different types of defects in simulated cable systems. Furthermore, in order to validate the criteria adopted for the defect detection, based on the ATP model, two real cases were evaluated. The results obtained proved that this criterion is suitable for the detection and localization of defects in the cables sheath, when on-line measurements are performed in monitoring applications. ----------RESUMEN---------- Actualmente, muchos investigadores están dedicados a la monitorizacion de la condición de los sistemas de cables aislados de alta tensión (AT) para evitar fallos. Con el objetivo de reducir la corriente inducida en las pantallas del cable, se utilizan sistemas de cable de configuración Cross Bonding (CB) en líneas subterráneas de transmisión de largas longitudes. Esta tesis propone un nuevo criterio para la detección y localización de defectos que pueden ocurrir en las pantallas de los cables cuando se adopta una configuración CB. El criterio propuesto puede aplicarse a diferentes niveles de corriente de carga y a diferentes porcentajes de desequilibrio en secciones menores. Para la aplicación del criterio, el sistema de cable bajo evaluación se modela utilizando el software ATP. Se estudiaron varios casos prácticos que muestran la efectividad del criterio para la detección y localización de diferentes tipos de defectos en sistemas de cable simulados. Además, para validar los criterios de detección de defectos, basados en el modelo ATP, se evaluaron dos casos reales. Los resultados obtenidos demostraron que este criterio es adecuado para la detección y localización de defectos en la cubierta de los cables, cuando las medidas en línea se realizan en aplicaciones de monitorizacion.