Back to search

ENERGIX-Stort program energi

Design, modellering og prøving av HVDC kabelisolasjon for fremtidens elektriske nett - DeMoKab

Alternative title: Design, modelling and testing of HVDC cable insulation for future cable grids

Awarded: NOK 9.5 mill.

Project Number:

327275

Project Period:

2021 - 2025

Funding received from:

Location:

Subject Fields:

Future cable grids for transmission of electric power as high voltage direct current (HVDC) in the North Sea and other places will be of the radial, masked and hybrid types, not point-to-point connections as the existing installations. Simulations show that the HVDC cables in such transmission systems will be subjected to transient over-voltages that with respect to duration, amplitude and waveform, deviate significantly from those currently experienced. Because design of HVDC cables?like for all electric power components?to a considerable extent are designed with the type tests in mind, this implies that the insulation system of today's HVDC cables neither is designed for, nor tested for the over-voltages foreseen in future grids. The project will develop knowledge and numerical models for how the insulation systems used in HVDC cables?both lapped oil/paper (also referred to as "mass-impregnated") and extruded polyethylene?responds to different types of transient over-voltages. Furthermore, test facilities (circuits and components of a high voltage laboratory) for generating the voltage waveforms required for dielectric testing of cables for future grids will be specified. These contributions are essential for obtaining a high reliability in future cable transmission systems, in particular for development of offshore grids. This infrastructure is crucial for phasing in renewable energy sources, an important contribution towards meeting Norway's and Europe's bold climate targets.

Nexans Norway, Statnett og SINTEF Energi vil i DeMoKab utvikle ny kunnskap og nye numeriske modeller for hvordan overspenninger som følge av ulike typer feil i framtidens HVDC-nett vil påkjenne den elektriske isolasjonen i HVDC-kabler. Dette skal benyttes til å: i) berede grunnen for å utvikle kabelisolasjon som tåler slike påkjenninger, og ii) spesifisere hvilke laboratoriefasiliteter som behøves for spenningsprøving av fremtidige HVDC-kabler. I dag finnes kun begrenset empirisk erfaring og lite etablert teori for hvordan isolasjonssystemet i HVDC-kabler vil påvirkes av langvarige, transiente overspenninger. Slik kunnskap er nødvendig for å kunne designe et pålitelig isolasjonssystem. (Spesielt viktig er det å forstå i hvilken rolle lokal feltforsterkning og/eller materialaldring i og nær inhomogeniteter og defekter i isolasjonen spiller.) Disse bidragene er avgjørende for å oppnå en høy pålitelighet i fremtidige kabelnett og er spesielt relevante for den kommende utbyggingen av nye offshore transmisjonsnett. Denne infrastrukturen er essensiell for å kunne fase inn fornybar energiproduksjon, et viktig bidrag til å nå Norges og Europas ambisiøse klimamål.

Activity:

ENERGIX-Stort program energi