Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Analys av fältfördelning i kabelavslut av linjära och icke linjära material: Analysis of the field distribution in cable termination by linear and nonlinear material
KTH, School of Technology and Health (STH), Medical Engineering, Computer and Electronic Engineering.
KTH, School of Technology and Health (STH), Medical Engineering, Computer and Electronic Engineering.
2016 (Swedish)Independent thesis Basic level (university diploma), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

I nuläget används XLPE högspänningskablar vid överföring och distribution av elkraft och har en viktig roll i elsystemet. Kraftöverföring som sker över långa sträckor kopplas vidare från en punkt till en annan och sker med hjälp av kabelavslutningar. Dessa kabelavslutningar har en del sårbarheter ”felfunktion i kabelavslut” som påverkar hela elkraftsystemet.

En analys och simulering av fältfördelning i kabelavslut genomfördes genom en teoretisk-respektive praktisk del i rapporten. Den teoretiska delen av rapporten genomfördes med hjälp av FEM programmet Comsol Multiphysics. Resultaten visade att den högsta fältkoncentrationen uppstår vid isolationen av kabeln och orsakade felfunktion och sårbarheter. Vid det linjära fallet för den elektriska delen resulterade en hög permittivitet till att potentialen och det elektriska fältet minskades vilket var densamma med låg konduktivitet. För det olinjära materialet ändrade sig konduktiviteten med elektriska fältet och tiden.

Temperaturen vid det linjära fallet visade att vid en hög temperatur blev materialet mer ledande och gav ett högt elektriskt fält i halvledaren. I det olinjära fallet minskades materialets ledande. Detta kunde regleras med olika tröskelvärde (Eb) vilket inte kan i det linjära fallet.

Den praktiska delen genomfördes i E.ON:s laboratorium för olika typer av kabelavslutningar som testades med 33 kV. Vissa av de provade kabelavslutningarna användes för  provningssyfte och andra plockades ur drift på grund av felfunktion i kabeln.

Ett försök för att kontrollera fältkoncentrationen genomfördes i laboratorium och resulterade till en reducerad fältfördelning i kabelavslutning. Resultatet av den praktiska delen visade hur fältkoncentrationen fördelades i kabelavslutning och att fältfördelning ledde till sammanbrott i kabeln.

Abstract [en]

Nowadays XLPE high voltage cables are used in transmission and distribution of electrical power and has an important role in the electrical system. Power transmission that occurs over long distances is diverted from one point to another and is done with the help of cable terminations. These cable terminations have some vulnerabilities that affect the entire power system.

The theoretical part of the report was carried out with the help of FEM software Comsol Multiphysics. Results showed that the highest field concentration occurs at the insulation of the cable and caused malfunction and vulnerabilities. In the linear case for the electrical part resulted a high permittivity that the potential and the electric field was reduced, which showed the same result for low conductivity. For the nonlinear material the conductivity changes with the electric field and time.

The temperature of the linear case showed that at high temperatures the material became more conductive. In the nonlinear case the conductive material was reduced. This could be controlled with different threshold value (Eb) which cannot in the linear case.

The practical part was done in E.ON:s laboratory for different type of cable terminations that were tested with 33kV. Some of the tested cable terminations were used for testing purposes and was picked out of operation because of a malfunction in the cable. An attempt to control field concentration was carried out in the laboratory and resulted to a reduced field  istribution in the cable termination. The result of the practical part showed how the field concentration was distributed in the cable termination and that the field distribution led to the collapse of the cable.

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , 70 p.
Series
TRITA-STH, 2016:19
Keyword [en]
High voltage cables, cable termination, field control, simulation
Keyword [sv]
Högspänningskablar, kabelavslutningar, fältstyrning, simulering
National Category
Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-188414OAI: oai:DiVA.org:kth-188414DiVA: diva2:934992
Educational program
Bachelor of Science in Engineering - Electrical Engineering
Supervisors
Examiners
Note

QC 20160718

Available from: 2016-07-18 Created: 2016-06-09 Last updated: 2016-07-18Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Fältstyrning(2372 kB)