I ndo ne s i a n J o ur na l  o f  E l e c t r i c a l  E ng i ne e r i ng  a nd C o m p u t e r  Sc i e nc e   V o l.   11 ,  N o.   2 A ug us t   201 8 , p p 62 2 ~ 62 9   I SSN :   2502 - 4752 D O I :  10. 11 591/ i j eecs . v 11. i 2 .p p 622 - 6 29          622       Jou r n al  h om e p age h ttp : //ia e s c or e . c om / j our nal s / i nde x . php/ i j e e c s   Verif ica t io n  o f  M AT L AB /Si m ulin k P o w er Ca ble M o delling   w it E x peri m ent a l Ana ly s is       T z e  M e i  K ua n,  Suha i l a  Sul a i m a n,  A z r ul  M o hd.  A r i f f i n ,   W a n M o ha m a d S ha k i r  W a n  Sha m s u ddi   D ep ar t m en t   o f  E l ect r i cal  P o w er  E n g i n eer i n g ,  C o l l eg e o f  E n g i n eer i n g ,   U n i v er s i t i  T en ag a N as i o n al ,   J al an  I K R A M - UNI T E N,  4 3 0 0 0  Ka j a n g ,  M a l a y si a       A rt i cl e I n f o     AB S T RAC T   A r tic le  h is to r y :   R ecei v ed   Fe b   1,  2018   Re v i se d   Ap r   2 1 ,  201 8   A ccep t ed   A pr   2 7,  2 018     Cro s s - lin k e d   p o l y et h y l en e ( X L P E )  p o w er  cab l e i s  co m m o n l y  u s ed  as  t h m e di um  f or  t r a ns m i t t i ng  pow e r  s up pl y  i n t he   pow e r  s y s t e m  ne t w or k .   H o w e v er ,  f r eq u en t  ex p o s u r o f  X L P E  cab l e t o  t h h i g h  v o l t ag e cau s es  i t s   i n s u l at i o n  t o   d eg r ad e o v er  t i m e l e ad i n g  t o  el ect r i ci t y  o u t ag es .  D e g r a da t i on of   cab l e can  b e p r ev en t ed  i f  r eg u l ar  m ai n t en an ce i s  p er f o r m ed  u s i n g  t h e   accu r at e as s es s m en t   m et h o d .  T h i s  s t u d y   m o d el s  an d  s i m u l at es   a ca b l e s y s t e m   c om pr i s i ng  of  t hr e e  c a bl e  s e c t i ons  c o nne c t e by  t w o un - d eg r ad ed  cab l jo in ts .  T h is  m o d e l a im s  t o  as s e s s  d ef e ct  al o n g  t h e t es t ed  cab l e  w i t h  t h ap p l i cat i o n  o f  t i m e d o m ai n  r ef l ect o m et r y  ( T D R )  t ech n i q u e.  A  s er i es  o f   s i m ul a t i ons  a r e  c onduc t e d by  v a r y i ng t he  c a bl e  i ns ul a t i on c o ndi t i o n t o s t u dy   i t s  i n f l u en ce o n  t h e cab l e j o i n t  r ef l ect i o n .  T h es e s i m u l at i o n   r es u l t s  f r o m   M A T L A B / S i m u l i n k  ar e v al i d at ed  ag ai n s t  t h e act u al  T D R  ex p er i m en t al   r e s ul t s .  T he  i de nt i c a l  r e s ul t s  s how n be t w e e n t he   s i m ul a t i on a nd e x pe r i m e nt a l   r es u l t s  i n d i cat e t h at  t h e cab l e m o d el  i s  v al i d  an d  can  b e u s ed  t o  as s es s  t h c ondi t i o n of  a  c a bl e .   Ke y wo rd s :   C ab l e d ef ect s   C a b le s  j o in ts   M AT L AB / S i m u l i n k   T i m e d o m ai n  r ef l ect o m et r y     C opy r i g ht   ©  201 8   I ns t i t ut e  o f  A d v anc e d E ngi ne e r i ng  an Sc i e nc e   A l l  ri g h t s re se rv e d .   Co rre sp o n d i n g  Au t h o r :   T ze M ei  K u an   D ep ar t m en t  o f  E l ect r i cal  P o w er  E n g i n eer i n g ,   C o l l e ge  o f  E n gi ne e r i n g,   U ni ve r s i t i  T e na ga  N a s i o na l ,   J al an  I K R A M - U N I T E N ,  43 0 00  K a j a ng,  M a l a y s i a .   E m a il:  t z e m e i @ uni t e n. e d u. m y       1.   I NT RO D UCT I O N   P ow e r  c a bl e  i s  a   m e di um   f or   s u ppl y i ng  po w e r   t o c on s um e r s .  T h u s ,  i t  i s  c r u c i a l   f or  po w e r  u t i l i t y  t o   en s u r e t h es cab l es  ar w el l   m ai n t ai n ed  t o  p r o v i d e a r el i a b l e p o w er  s y s t e m .  H o w e v er ,   f r eq u en t  e x p o s u r e o f   t h es e cab l e s  t o  h i g h   v o l t ag e c au s e s  t h e  cab l e i n s u l at i o n  t o   d eg r ad e o v er  t i m e a n d   f i n al l y  b r eak d o w n  o ccu r s   r es u l t i n g  i n  el ect r i ci t y  o u t ag es .  D eg r ad at i o n  o f  cab l e c a n  b e cau s ed  b y  s e v er al  f act o r s  s u ch  as  p ar t i al   d i s ch ar g e,  v o i d s ,   w at er  t r eei n g ,   f au l t y  cab l e j o i n t  a n d  o t h er s  [ 1 - 7 ] .  H en ce,  p er f o r m i n g  r eg u l ar   m ai n t en a n ce o f   p o w er   cab l i s   i m p o r t an t   s o   t h at   d ef ect s   i n   t h cab l can   b d i ag n o s ed   at   t h ear l y   s t ag t o  p r ev en t   m aj o r   o ut a ge s .   P o w e r   ut i l i t i e s   ha ve   b e e n a p p l yi n va r i o us   t e c h ni q ue s   [ 8 - 1 2 ]   f o r  cab l e d ef ect   d i ag n o s i s   h o w e v er ,   m o s te c h n iq u e s   a r e  u n a b le   to   p in p o in th e   d e f e c lo c a tio n   a lo n g   th e   te s te d   c a b le   an d   s o m t ec h n i q u e s   ar e   d es t r u ct i v [ 1 2 - 14] .  R e c e n t s tu d ie s  i [ 1 5 - 1 8 ]   h av s u g g es t ed   t h at   t h r ef l ect o m et r y  t ec h n i q u e i s   t h m o s t   s u i t ab l e ap p r o ach  a n d  i s  n o n - d e s tr u c ti v e .  R e f le c to m e tr y  te c h n iq u e   w o r k s  b y  s e n d in g  a  p u ls e  to  t h e  te s t c a b le   an d  an y  r e f l ect i o n  n o t i ced  al o n g  t h e cab l e i n d i cat e s  i m p ed a n ce d i s co n t i n u i t y   w h i ch  ca n  b e d u e t o  d ef ect  o r   c a b le  j o in tin g   [ 1 8 ] .   T h u s ,   w i t h  p r o p er   r eco g n i t i o n  o f  t h e r ef l ect ed  p u l s e p at t er n ,  t h e l o cat i o n  o f  t h e d ef ect  can   b e  p in p o in te d  a t th e  p o in t o f  r e f le c tio n .   T h is  s t u d y  a i m s  to  a s s e s s  d e f e c t a lo n g  te s te d  c a b le   w ith  t h e  a p p lic a t i on of  t i m e  do m a i r e f le c to m e tr y  ( T D R )  te c h n iq u e  t h r o u g h  a  c a b le   m o d e l  b u ilt  u s in g  M A T L A B / S i m u lin k .  T h is   w o r k  is  a n   ex t en s i o n  o f  s t u d y  i n  [ 1 9 ] .  A   cab l e s y s t e m  co m p r i s i n g  o f   t h r ee cab l e s ect i o n s  co n n ect ed  b y  t w o  u n - d eg r ad ed   c a b le  j o in ts  is   m o d e lle d  a n d   s i m u la te d   u s i n g  M A T L A B /S i m u lin k   w i th  t h e  a p p lic a tio n   o f  T D R  te c h n iq u e .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       V e r ific a tio n  o f M A T L A B /S im u lin k  P o w e r  C a b le  M o d e llin g  w ith   E xp er i m en t a l   ( Tz e   Me i  K u a n )   623   A  s e r ie s  o f  s i m u la tio n s  a r e  c o n d u c te d  b y  v a r y in g  th e  c a b le  in s u la tio n  c o n d itio n  to  s tu d y   i ts  in f l u e n c e  o n  t h e   c a b le  jo in t r e f le c tio n .  T h e s e  s i m u la tio n  r e s u lt s  f r o m  M A T L A B /S i m u li n k  a r e  v a l i d at ed  ag ai n s t  t h e act u al  T D R   e xp e r i m e nt a l  r e s ul t s   f r o m  [ 20 ] .  E x p er i m e n t al  r es u l t s  o b t ai n ed  f r o m   s t u d y   i n  [ 2 0 ]  ar m ea s u r ed   u s i n g  M e g g er   T el ef l ex  S X  T D R  eq u i p m e n t  o n  cab l s a m p l e o f  a  s i n g l e co r e   240m m 2   11kV   u n a r m ou r e d X L P E  c a bl e   ( a l um i num  c on du c t or )   w i t h   c ab l e l en g t h   f i x ed  at  3 0 0 m   f o r  al l  ex p er i m e n t s .  H en ce,  al l  p ar a m et er s  s et   i n  t h e   M A T L A B / S i m u l i n k   m o d el  ar e t h e s a m e as  p ar a m et er s   f r o m  t h e ex p er i m e n t s  co n d u ct ed   t o  en s u r e r es u l t s  ar e   v al i d at ed  accu r at el y .         2.   M E T HOD OL OG Y   2. 1.  C ab l e  C on f i gu r at i on s  f o r   M A T L A B / Si m ul i n k  Si m ul a t i o n   T hi s  r e s e a r c h e xt e nd s  t he   s t ud y i n [ 1 9 ]   w h er e t h e p r ev i o u s  s t u d y  co m p ar es  t h s i m u l a t i o n   r es u l t s   f o r   s in g le  c a b le   w i th o u t j o in t a n d  c a b le s   w it h  a  s in g le  j o in w i t h  th e  e x p e r i m e n ta l r e s u l ts  f r o m  [ 20 ] .  H en ce,  t h i s   w o rk   fu rt h e r v e ri f i e s  t h e  c a p a b ilit y  o f  t h e  c a b le   m o d e l b u ilt  u s i n g  M A T L A B / S i m u l in k  i n  id e n tif y i n g  d e f e c ts   al o n g   t h cab l b y   i n cr eas i n g   t h n u m b er   o f   cab l j o i n t .   F i g u r e   1   s h o w s   t h cab l co n f i g u r at i o n s   o f   t h r ee  1 0 0 m  cab l e s ect i o n s  co n n ect e d  u s i n g  t w o  cab l e j o i n t s .  T h cab l e j o i nt  us e d  i n t hi s  s t ud y   i s  t he  s a m e  a s  [ 1 9 w h ic h  is  u n - d e g r a d e d .  T a b le   1  lis ts   th e   s e r ie s  o f  s i m u la tio n s   w i th  v a r io u s  c o m b i n a tio n s  o f  c a b le  i n s u la tio n   c o n d itio n  te s te d  u s in g  M A T L A B /S i m u li n k .  T h e  c a b le  i n s u la tio n  c o n d itio n  is   v a r ie d  to  in v e s ti g a te  it s   in f lu e n ce o n  t h e T D R  r ef l ect i o n  r es u l t  es p eci al l y  at  t h e cab l j o i n t  r ef l ect i o n .           F i gu r e  1.  C a bl e  c on f i gu r a t i on   f or  t h r e e  100m  c onn e c t e d b y  t w o c a bl e  j oi n t s     ( C J  1 a n d C J  2)       T ab l e 1 .   C om bi n a t i ons  of   X L P E  c a b le s  f o r  s i m u la tio n   S im u la t io n   C a b l e 1   C ab l J o i n t  1   C a b l e 2   C a b l e   J o i n t  2   C a b l e 3   1 0 0 m   1 0 0 m   1 0 0 m   1   Id e a l   Id e a l   Id e a l   2   Id e a l   Id e a l   D eg r a d ed   3   Id e a l   D eg r a d ed   Id e a l   4   D eg r a d ed   Id e a l   Id e a l   5   D eg r a d ed   D eg r a d ed   Id e a l   6   D eg r a d ed   Id e a l   D eg r a d ed   7   Id e a l   D eg r a d ed   D eg r a d ed       2 .2 M o de l l i ng  o f  T D R  t e c hni que  C a bl e  A s s e s s m e nt  Sy s t e m  i n M A T L A B / Si m u l i n k   F ig u r e  2  s h o w s   th e   f u ll c a b le  s y s te m   m o d e l b u ilt i n  M A T L A B /S i m u li n k  f o r  th e   s i m u la tio n s  o f  t h r e e   100m  c a bl e   s e c t i ons  c onn e c t e w i t h  t w o c a bl e  j oi n t s .  T h e  c a bl e   m ode l  i n F i g u r e  2 i s   s l i gh t l y  m odi f i e d f r o m   t h e cab l m o d el s  i n  [ 1 9 ]  b y  ad d i n g  an o t h er  l u m p ed  p ar a m et er   m o d el  t o  r ep r es en t  t h e  s eco n d  cab l e j o i n t   w h i c h   co n n ect s   t es t   cab l 2   a n d   3 .   A l l   p ar am et er   s et t i n g s   o f   t h p u l s g e n er at o r ,   cab l b l o ck   d i ag r a m   an d   l u m p ed  p ar a m et er   m o d el s  r e m ai n e d  t h e  sa m e  a s t h e  s e t t i n g s f r o m  st u d y  i n  [ 1 9 ].       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i ,   V o l.   11 , N o .   2 A ug us t  2018   :   6 22     629   624     F ig u r e  2 .  C a b le  s y s te m   m o d e l in  M A T L A B /S i m u li n k       2. 3.  V al i d at i on   of  T D R  S i m u l at i on   T ab l e 1  s i m u l at i o n  r es u l t s  ar v er i f i ed  a g ai n s t  t h e e x p er i m e n t al  r es u l t s  co n d u ct ed  b y  s t u d y   i n  [ 20 ]  to   in v e s ti g a te  th e  r e lia b ilit y  o f  t h e  c a b le  m o d e l in  p r o d u c in g  c o n s is te n t r e s u lts   w it h  th e  a d d itio n  o f  th ir d  c a b le   s ect i o n  a n d  s eco n d  cab l e j o i n t .         3.   RE S U L T S ,  ANA L YS I S  AN D DI S CU S S I O NS   C ab l e co n f i g u r at i o n s  i n  T ab l e 1  can  b e cl as s i f i ed  i n t o  t h r ee  cat eg o r i e s ;  i d eal  cab l w i t h  t w o  cab l j o i n t s ,  o n e cab l e s ect i o n  d eg r ad ed  w i t h  t w o  cab l e j o i n t s  an d  t w o  cab l e s ect i o n s  d eg r ad ed   w i t h  t w o  cab l e   j o i n t s .  T h e f o l l o w i n g   s ect i o n s   d i s cu s s es  t h e r es u l t s  a n d  an al y s i s   f r o m  t h es e t h r ee cat eg o r i es .     3. 1.  I d e al  C ab l e  w i t h  T w C ab l e  Joi n t s   F i g ur e  3  s ho w s   s i m ul a t i o n 1  r e s ul t   us i n g t he  M A T L A B / S i m ul i nk c a b l e   m o d e l  i n F i gur e  2  w h e r e  a l l   t h r ee cab l e s ec t i o n s  ar e i n   g o o d  co n d i t i o n s  i n c l u d i n g  t h e t w o  cab l e j o i n t s .  F o u r  r e f l ect i o n s  ar e o b s er v ed   f r o m   V in .  T h e   f ir s t r e f le c tio n s  a t  t h e  s ta r t i n g  p o i n t  d en o t es   t h i n j ect ed  p u l s f r o m  t h e p u l s g en er at o r   w h i l e t h e   o t h er  t h r ee ar e r ef l ect ed  at  1 µs ,  2 µs  an d  3 µs ,  r es p e ct i v el y .   A s  ex p l ai n ed  i n  [ 1 9 ] ,  t he  x - a xi s  i n   M A T L A B /S i m u li n k   is  li m ite d  to  tim e   p a r a m e te r  o n l y .  H o w e v e r ,  th i s   c a n  b e   tr a n s la te d  to   c a b l e   l e ngt b us i n g t he  t i m e  d e l a y  e q ua t i o n  [ 21 ] .  B y  ap p l y i n g  t h e t i m e  d el a y  eq u a t i o n ,  t h e r e f l ect i o n s   at  1 µs ,  2 µs  a n d  3 µ s   r ep r es en t s  t h e r e f l ect i o n s  at   cab l e l en g t h  o f  1 0 0 m ,  2 0 0 m  an d  3 0 0 m ,  r es p ect i v el y .  T h i s  i n d i cat es   t h at  t h s eco n d  r ef l ec t i o n  r ef er s   t o  t h e f i r s t  cab l e j o i n t   s i n ce i t  i s  l o cat ed  b et w ee n  t h f i r s t  1 0 0 m  cab l e a n d   s eco n d   1 0 0 m   cab l e.   T h t h i r d   r ef l ect i o n   i s   d et ect ed   at   2 0 0 m   w h i c h   i n d i cat e s   t h r e f l ect i o n   f r o m   t h s eco n d   cab l j oi n t   s i n c e   i t   c o n n e c t s   t h e   s e c on d 100m  c a bl e   a n d t h i r 1 00m  c a bl e .  T h e   f o u r t h   r e f le c t io n  is  id e n t if ie d  a 300m   w hi c h  de n ot e s  t h e  e n dpoi n t  r e f l e c t i o n  of  t h e   w h ol e  300m  t e s t e d c a bl e .   I t  can  b e o b s er v ed  t h at  t h e t w o  cab l j o i n t s  r ef l ect i o n s  i d en t i f i ed  at  1 0 0 m  an d  2 0 0 m  s h o w  a p ai r  o f   p o s i t i ve  a nd  ne ga t i ve  r e f l e c t i o ns   w i t s a m e   m a g ni t ud e  e a c w hi c h i s  c o n s i s t e nt   w i t h t he   h y p o t he s i s     m a de  i n  [ 19]   w h e r e  a   g ood j oi n t  c on n e c t i ng   t w o  g ood c a bl e s  s h o w s  a  pa i r  of  r e f l e c t i on s   w i t h  s a m e   m a g n it u d e .  I n  o r d e r  t o  v e r if y  th is  s i m u la tio n  r e s u l t,  it is  c o m p a r e d  to  th e  e x p e r i m e n ta l r e s u lt a s   ill u s tr a te d  in   F ig u r e  4 .  I t is  c le a r l y  o b s e r v e d  th a t th e  e x p e r i m e n ta l r e s u lt  s h o w   s i m ila r  r e f le c t io n s  a s  th e   s i m u la te d  r e s u lt.        Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       V e r ific a tio n  o f M A T L A B /S im u lin k  P o w e r  C a b le  M o d e llin g  w ith   E xp er i m en t a l   ( Tz e   Me i  K u a n )   625         F ig u r e  3 .  S i m u la tio n  1  r e s u lt           F ig u r e  4 .  E x p e r i m e n ta l r e s u lt  f o r  id e a l c a b le   w it h  2  j o in ts  [ 20 ]       3. 2.  O n e  C ab l e   Se c t i o ns  D e g r a de d w i t h T w o  C a bl e  J o i nt s   S i m u l at i o n s  2  t o  4  ar e cab l e   co n f i g u r at i o n s   w i t h  o n l y  o n o f  t h e t h r ee cab l e s ect i o n s  i s   d eg r ad ed .   A c c or di ng  t o t h e  hy pot h e s i s   m a de  i n  [ 1 9 ] ,  i n  t h e o ccas i o n   w h er e a cab l e s ect i o n  i s  d eg r ad ed ,  t h e cab l e   j o i n t   r ef l ect i o n  cl o s es t  t o  t h e d eg r a d ed  cab l w i l l  s h o w   h i g h er   m ag n i t u d e co m p ar ed  t o  i t s  p ai r .  A l l  t h r ee r es u l t s   f r o m  s i m u l at i o n s  2  t o  4  ar e  f o u n d  t o  h av e s i m i l ar  ch ar act er i s t i cs  as  t h h y p o t h e s i s   m ad e i n  [ 1 9 ] .  T he   e nd p o i nt   r ef l ect i o n s   f o r  t h es e  s i m u l at i o n s  ar e al s o  o b s er v ed  t o  b e s l i g h t l y  d el a y ed  s i n ce a cab l s ect i o n  i s  d e g r ad ed .   F i g u r e 5  s h o w s  s i m u l at i o n  3   r es u l t   w h er e t h e s eco n d  cab l e s ect i o n  i s  d eg r ad ed .  S i n ce t h e d eg r ad ed  cab l e i s   l o cat ed  b et w ee n  t w o  cab l e j o i n t s ,   h e n ce t h e cl o s e s t  cab l e j o i n t  r e f l ect i o n s   w h i c h  ar e t h e n eg at i v e   r ef l ect i o n   f r o m  t h e f i r s t  cab l e j o i n t  an d  t h e p o s i t i v e r e f l ect i o n   f r o m  t h e s eco n d  cab l e j o i n t  s h o w   h i g h er   m a g n i t u d e t h an   its  r e s p e c ti v e  p a ir .  V a l id a tin g  th i s  r e s u lt   w it h  t h e  e x p e r i m e n ta l r e s u l f r o m   F ig u r e  6 ,  i t i s  c le a r l y   n o tic e a b le   th a t t h e cab l e j o i n t  r ef l ect i o n s   ch ar act er i s t i c s  ar e i d en t i cal .             F ig u r e  5 .  S i m u la tio n  3  r e s u lt     -1 0 -5 0 5 1 0 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 A m pl i t ude ,  V   D i s t a n ce, m   I d e a l  C a b l e  w i t h   2   C a b l e  J o i n t s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i ,   V o l.   11 , N o .   2 A ug us t  2018   :   6 22     629   626       F i gu r e  6.  E x pe r i m e nt a l  r e s ul t   f or  1 c a bl e  s e c t i on  de g r a de d w i t h  2 j oi n t s  [ 1 9 ]       3. 3.  T w o C ab l e  S e c t i on s  D e gr ad e d  w i t h  T w o C ab l e  J oi n t s   S i m u la tio n s  5  to  7  f r o m   T ab l e 1  ar e cab l e c o n f i g u r at i o n s   w i t h  t w o  o f  t h e t h r ee cab l es  i n  d eg r ad ed   c o nd i t i o n c o n ne c t e d  b y  t w o  go o d  j o i nt s .  T he  M A T L A B / S i m ul i n k s i m u l a t i o n r e s ul t s  ha ve  s ho w n  s a m e   ch ar act er i s t i c s   w h i c h  al s o   s at i s f i e s  t h h y p o t h es i s  d i s c u s s ed   i n   s ect i o n  3 . 2 .  T h i s  can   b e  i llu s tr a te d  b y  F ig u r e  7   w h i c h  s h o w s  t h e r es u l t  o f  S i m u l at i o n  7 .  S i m u l at i o n  7  co m p r i s es  o f  t w o  d eg r ad ed  cab l es   w h i ch  ar e l o cat ed  at   t he   s e c o nd  a nd  t hi r d  c a b l e  s e c t i o ns .  W i t t he  h yp o t he s i s  f r o m  s e c t i o n 3 . 2 ,  t he   ne ga t i ve   r e f l e c t i o n  f r o m  t he   f i r s t  cab l e j o in t s h o w s  h ig h e r   m a g n it u d e  c o m p a r e d  to  its  p o s itiv e  r e f le c t io n   s in c e  t h e   n e g a ti v e  r e f le c tio n  is   cl o s es t  t o  t h e d eg r ad ed  cab l e at  t h s eco n d  cab l e.  T h e s eco n d  cab l e j o i n t  r ef l ect i o n   h o w e v er  s h o w s  b o t h   p o s i t i v an d   n eg at i v r e f l ect i o n s   w i t h   s a m m ag n i t u d e.   T h i s   i s   b ecau s t h t h i r d   cab l e i s   h a v i n g   t h s a m e   d eg r ad ed  co n d i t i o n  as  t h s ec o n d  cab l e.  H en ce,  s a m m a g n i t u d e i s  o b s er v ed .   A l t h o u g h   t h m ag n i t u d es  ar e   t h s a m e,   t h cab l can   s t i l l   b e i d en t i f i ed   as   d eg r ad ed   d u t o   t h d el ay  o b s er v ed   b y   t h e   r ef l ect i o n s  o f   t he   s e c o n d  j o in w h ic h  is  lo c a te d  a f te r  2 µ s   w h ile  th e  e n d p o in t r e f le c tio n  is  r e c o r d e d  w ith  a  d e la y  t w ic e  t h e  d e la y   o b s er v ed  at  t h e s eco n d  cab l e j o i n t .  T h u s ,  i t  can  b e co n cl u d e d  t h at  t h e s eco n d  an d  t h i r d  cab l es  ar e d eg r ad ed .   R e s u lts   f r o m   s i m u la tio n s  5  to  7   ar e al s o  v er i f i ed  ag ai n s t  t h e ex p er i m e n t al  r es u l t s   f r o m  [ 20 ].  F ro m   t h e co m p ar i s o n s  co n d u ct ed ,  t h e ch ar act er i s t i c s  o f  t h e cab l e j o i n t  r ef l ect i o n s  f r o m   M A T L A B / S i m u l i n k   s i m u la t io n  r e s u lt s  a r e   s till  s h o w i n g  c o n s is te n t r e s u l ts   w it h  th e  e x p e r i m e n ta l r e s u lt s  i n   [ 20 ] .  F o r  i n s t an ce,   s i m u l at i o n  7  r es u l t  i n  F i g u r e 7  can  b e co m p ar ed  t o  F i g u r e 8  ex p er i m en t a l  r es u l t   w h i ch  s h o w  i d en t i cal   r ef l ect i o n s .  T h u s ,  i t  can  b e co n cl u d ed  t h at  t h e cab l e m o d el  i n  F i g u r e 2  i s  v al i d  an d  can  b e u s ed  f o r  f u r t h er   i nve s t i ga t i o ns  o n c a b l e  d e f ect   as s es s m en t .                F ig u r e  7 .  S i m u la tio n  7  r e s u lt       -1 0 -5 0 5 1 0 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 A m p l i t u d e ,  V   Di s t a n c e ,  m   2  J o i n t s  wi t h  1  C a b l e  S e c t i o n   D e g r a d e d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       V e r ific a tio n  o f M A T L A B /S im u lin k  P o w e r  C a b le  M o d e llin g  w ith   E xp er i m en t a l   ( Tz e   Me i  K u a n )   627       F i gu r e  8.  E x pe r i m e nt a l  r e s ul t   f or  2 c a bl e  s e c t i on s  de g r a de d w i t h  2 j oi n t s  [ 16]       T ab l 2  s u m m ar i zes  t h e co m p ar i s o n s  b et w een  M A T L A B / S i m u l i n k   s i m u l at i o n  r es u l t s  an d  t h e   ex p er i m e n t al   r es u l t s   f r o m   [ 20 ]   w h i c h   s h o w s   t h e   ch a n g es   i n   t h cab l j o i n t  r ef l ect i o n s   w i t h   d i f f er en t  cab l e   c o n d itio n  c o n n e c te d  to  th e  j o in t.       T a bl e   2.  C om pa r i s ons  of  c a bl e  j oi n t  r e f l e c t i on  be t w e e n  M A T L A B / S i m ul i n k   s i m ul a t i on  a n d e x pe r i m e n t a l   r e s ul t s     (a O b s e r v a tio n  a t C a b le  J o in t  1  ( C J  1)   S im u l a tio n   C ab l J o i n t  1   ( C J  1 )  R ef l ec t i o n   O b s e r v a t i on   a t  C J  1   S im u l a tio n  R e s u l t   T D R  E x p er i m en t a l   1       S y m m e t r i c a l p u ls e   3       A s y m m e tr i c a l  p u l s e  w i th   h i g h er  n eg a t i v p u l s a m p lit u d e   7       A s y m m e tr i c a l  p u l s e  w i th   h i g h er  n eg a t i v p u l s a m p lit u d e       ( b ) O b s e r v a tio n  a t C a b le  J o in t 2  ( C J  2 )   S im u l a tio n   C ab l J o i n t  2   ( C J  2 )  R ef l ec t i o n   O b s e r v a t i on   a t  C J  2   S im u l a tio n  R e s u l t   T D R  E x p er i m en t a l   1       S y m m e t r i c a l p u ls e   3       D el a y ed  a s y m m et r i c a l   p u l s e   w i t h  h i g h e r   p o s i ti v e  p u ls e  a m p li tu d e   7       D el a y ed  s y m m et r i c a l   p u l s e   -1 0 -5 0 5 1 0 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 A m p l i t u d e ,  V   D i s t an ce , m   2  J o in ts   w ith   2  C a b le   S e c tio n s   D e g r a d e d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i ,   V o l.   11 , N o .   2 A ug us t  2018   :   6 22     629   628   4 CO NCL US I O N   T h i s  r es ear ch  e x t e n d s   t h e ca b l m o d el   v er i f i cat i o n   f r o m   s t u d y   i n   [ 1 9 ]  w he r e   t hi s   s t ud y m o d e l s  a   c a bl e  s y s t e m   w i t h  t w o j oi n t s  u s i n g  M A T L A B / S i m ul i nk .   A  s e r i e s  of  s i m u l a t i on s  a r e  c on du c t e d b y  us i n va r i o us   co m b i n at i o n s  o f  cab l e co n d i t i o n s  t o  r ep l i cat e ac t u al  cab l w i t h  d ef ect s  al o n g  t h e cab l e.  T h m et h o d o l o g y  o f  s i m u l at i o n   i s  d i v i d ed  i n t o  t h r ee cat e g o r i es   w h er e s i m u l at i o n  i s  p er f o r m ed  f i r s t  o n  cab l co n f i g u r at i o n   h a v i n g  al l  t h r ee  cab l es  i n  i d eal  co n d i t i o n  as   a b en ch m ar k  t o  co m p ar e   w i t h  r es u l t s   f r o m  cab l co n f i g u r at i o n s   w i t h  d eg r ad ed   cab l e l at er .  N ex t  ca t eg o r y  o f   s i m u l at i o n s  i s  co n d u ct ed  o n  c ab l e co n f i g u r at i o n s   w i t h  o n e d e g r ad ed  cab l e s ect i o n  an d  l as t l y ,  s i m u l at i o n s  ar d o n w i t h  cab l e co n f i g u r at i o n s  h a v i n g  t w o  cab l s ect i o n s  i n  d eg r ad ed  co n d i t i o n .  T h es s i m u l a t i o n  r e s u l t s  ar e co m p ar ed  t o  t h e  ex p er i m en t al  r es u l t s   f r o m  s t u d y   i n [ 20 ]  t o  v er i f y  t h e accu r ac y   an d  r el i ab i l i t y  o f  t h e cab l e s y s t e m   m o d el   f o r  d ef ect  as s e s s m e n t .     S i m ul a t i o n r e s ul t s  o b t a i ne d   i n t hi s  s t ud h av e  s h o w n  t h e s a m e  ch ar act er i s t i cs  o f  c ab l e j o i n t   r e f l e c t i ons   a s  t h e   hy pot h e s i s   m a de  i n  pr e v i ous   s t u d y  [ 1 9 ] .  C o m p a r is o n  o f  r e s u lts  b e t w e e n  s i m u la tio n  a n d   ex p er i m e n t al  r es u l t s  al s o  s h o w  co n s i s t en c y   w h er e t h e c h ar act er i s t i cs  o f  cab l e j o i n t  r ef l ect i o n s  ar e i d e n tic a l f o r   b o t h  cas es .  T h er ef o r e,  i t  h as  b een  v al i d at ed  t h at  t h e cab l e s y s t e m   m o d el l ed  i n  M A T L A B / S i m u l i n k  i s  as   accu r at e as  t h e act u al  cab l co n d i t i o n  a n d  h e n ce,  t h M A T L A B / S i m u l i n k   m o d el  ca n  b e u s ed  f o r   f u r t h er   st u d i e s i n  a s se ssi n g  d e f e c t s i n   c a b l e s.  I n   ad d i t i o n ,  t h i s  cab l m o d el  ca n  b e i n v e s t i g at ed  f u r t h er  b y   m o d el l i n g  a   d eg r ad ed  j o i n t  an d  b e v al i d at ed  ag ai n s t  t h e  ex p er i m e n t a l  r es u l t s   s i n ce t h i s  s t u d y  o n l y  e m p h a s i zes  u n - d eg r ad ed   cab l e j o i n t .       ACK NO W L E D G E M E NT S   T he  a ut ho r s   w o ul d  l i ke  t o  t ha nk t he  M i ni s t r y  o f  E d uc a t i o n,  M a l a ys i a  f o r  f und i n g t hi s  p r oj e c t  und e r   t he   F u nd a m e nt a l   R e s e a r c h G r a nt  S c he m e   ( 2 0 1 4 0 12 1 F R G S )  a nd  t he   H i g h V o l t a ge   D i a gno s t i c s   t e a m   f r o m   T N B  R es ear ch  S d n .  B h d .  f o r  t h ei r  f u l l  s u p p o r t  i n  l ab o r at o r y   f aci l i t i es ,  t ech n i cal   s u p p o r t  an d  cab l e s am p l e s .       R EF ER EN C ES   [ 1]     K a i  Z ho u,  W e i  Z ha o a nd  X i a nt a o  T a o,   T ow ar d  U n de r s t an di n g t h e  R e l at i ons h i be t w e e n I ns ul at i o n R e c ov e r y  a n d   M i c r o St r uc t ur e   i n W a t e r  T r e e  D e gr ade d  X L P E  C abl e s ,   I E E E  T r an s act i o n s  o n  D i el ect r i cs  an d  E l ect r i cal   I ns ul a t i on,  V ol .   20  ( 6) ,  D e c e m be r  20 13,  p p.   21 35 - 21 42.   [ 2]     J.  De n sl e y ,   A ge i n g M e c hani s m s  an d D i a gn os t i c s  f or  P ow e r  C a b l e s     A n  O ver vi ew ,   I EEE Ele c tr ic a I n s u la tio n   M a g a z i ne ,  V ol .  1 7 ( 1) ,  J a n ua r y  2001 ,  p p.   14 - 2 2.   [ 3]     S .  B o g g s a n d  J.  De n sl e y ,   F undam e nt al s  of  P ar t i al  D i s c har ge  i n t he  C ont e x t  o f Fie ld  C a b le  T e s tin g ,   I E EE  E l e c t r i c a l  I ns ul a t i o M a g a z i ne ,  V ol .   16 ( 5) ,   S e pt e m be r  200 0,   pp .  1 3 - 18 .   [ 4]     E . G u l s k i , F . J . W e s t e r , J . J . S m i t P .  N . S e i t z  a n d  M . T u r n e r A dv anc e d  P ar t i al  D i s c h ar ge  D i a gnos t i c  of  M V   P ow e r  C abl e  Sy s t e m  us i ng O s c i l l at i ng W av e  T e s t   S ys t em ,   I E E E  E l ect r i cal  I n s u l at i o n  M ag azi n e,  V o l .  1 6  ( 2 ) ,   M a r c h 20 00 ,  p p.   17 - 2 5.   [ 5]     Q i a ng   G a o,  Z a i m i ng  Y u,  X i a om i ng  L i ,  Q i  L i u,  F a ng  Y ua n,  Y ue  H a n,  L i n S hi ,  J i x i a n S he n a n d Z ha ohu i  L i a ng ,  “ O n   L in e  M o n ito r in g  o f  P a r tia l D is c h a r g e  in  H ig h  V o lta g e  C a b le s ,   T E L K O M N I K A  I ndo ne s i an J o ur n al  of  E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i ng,   V ol .  4 ( 3A ) ,  S e pt e m be r  20 16 ,  p p.   10 8 - 11 4.   [ 6]     Z ha ng  W e i x i a ,  Z ha o X i a np i ng ,  Z ha o S hut a o,  Y u  H ong  a n d W a ng  D a da ,   “S t u d y  o n   P ar t i al  D i s ch ar g e D et ect i o n  o f   10k V  P ow e r   C a bl e ,   T E L K O M N I K A  I nd one s i a n J o ur na l  of   Ele c tr ic a l En g in e e r in g ,   V ol .  1 0 ( 7) ,  N ov e m be r  201 2 ,   pp.  17 95 - 1 79 9.   [ 7]     S .  H v i ds t e n,  E .  I l ds t a d,  J .  S l e t ba k  a nd H .  F a r e m o,  “ U nde r s t a ndi ng  W a t e r  T r e e i ng  M e c ha ni s m s  i n t he  D e v e l opm e nt   of  D i a g nos t i c  T e s t  M e t hods ,   I EEE T r a n s a c ti o n s  o n  D ie le c tr ic s  a n d   Ele c tr ic a l I ns ul at i o n,   V ol .  5 ( 5) ,  O c t obe r   199 8,  pp .   7 54 - 76 0.   [ 8]     D a v i d L .  M c K i nno n,   I n su l a t i o n  R e si st a n c e  P ro f i l e  ( I R P )  a n d  I t s Use  f o r A sse ssi n g  I n s u l a t i o n   S y st e ms,   I E E E   I nt e r na t i o na l  S y m pos i um  on E l e c t r i c a l  I ns ul a t i on ( I S E I ) ,   S a n D i e g o,  J u ne  2 01 0,   pp.  1 - 4.   [ 9]     J . L . P a r p al ,  J .  F .  D r ap eau ,   C .   P o t v i n ,  D .  J ean ,  D .  L al an cet t e an d   P .  E .  B eau d o i n ,   W at e r - T r e e  A g i ng  C har ac t e r i z at i on  of  M V  X L P E   C abl e  I ns ul at i o us i n g T i m e  D om ai n  S pe c t r os c opy  ( T D S) ,   19t h  I nt e r n a t i on a l   C o n f e r e n c e  o n  Ele c tr ic ity  D is tr ib u tio n ,  C I R ED  2 0 0 7 ,   V ie n n a ,  M a y  20 07,  p p.   1 - 4.   [ 1 0]     Y i g a ng   L i u,  X ue  C ha ng  a nd G a ng  L i u,   A nal y s i s  of  A C   V ol t age   W i t hs t an d T e s t  of  H V   X L P E  P ow e r  C abl e ,   I E EE  I nt e r na t i o na l  C onf e r e nc e  on S ol i d  D i e l e c t r i c s ,  W i nc he s t e r ,  U . K . ,  J u l y  2007,   pp .  6 66 - 66 8.   [ 1 1]     C . M . W a l t o n D e t e c t i n g a nd L oc at i ng M V  F ai l ur e  be f or e  I t  O c c ur s .  E x pe r i e nc e  w i t h l i v e  l i ne  p ar t i al   di s c har ge   de t e c t i on o n u nde r gr ou nd p ape r  i ns ul at e d 1 1 k V  c abl e s  i n L o ndo n,   I n t er n at i o n al  C o n f er en ce  o n  E l ect r i ci t y   D i s t r i but i on ,  C I R E D   20 01,  A m s t e r da m ,  J une  200 1.   [ 1 2]     K at s u m i  U ch i d a,  Y o i ch i  K at o ,  M as ah i k o  N ak ad e,  D ai s u k e I n o u e,  H i r o y u k i  S ak a k i b ar a an d   H i d eo  T an ak a,   Es tim a ti n g  th e   Re m a in i n g  L ife   o f W a te r - T r e e d X L P E  C ab l e  by   V L F  V ol t age  W i t hs t an T e s t s ,   A s i a P as i f i c I E E E   P E S  T r a ns m i s s i on a nd D i s t r i but i o n C o nf e r e nc e  a nd  E x hi bi t i o n,  V o l .   3,   O c t obe r  20 02,   p p.  18 79 - 18 84.   [ 1 3]     M u h am m ad  Y ah y an d  M u h am m ad  N azr o l n i  A z m i  b i n  I zan i ,  “C ab l e T es t  an d  B r ea k d o w n  V o l t ag e D et er m i n at i o n   of  J oy s e ns e  C a bl e  I ns ul a t i o n,   I ndo ne s i a n J o ur na l  o f  E l e c t r i c al   E ngi ne e r i ng  a nd C om p ut e r  Sc i e nc e ,   V ol .  8 ( 1) ,   O c t obe r  2 01 7,   pp.  1 77 - 18 3.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       V e r ific a tio n  o f M A T L A B /S im u lin k  P o w e r  C a b le  M o d e llin g  w ith   E xp er i m en t a l   ( Tz e   Me i  K u a n )   629   [ 1 4]     J e r y   A l t ha f ,  M uha m m a d I m t hi a z   a nd R e j i t h R a j ,  “ U n de r g r ou nd C a bl e  F a ul t  D e t e c t i on  us i ng  R ob ot ,   I nt e r nat i o na l   J our n al  o f  E l e c t r i c al   an d C om pu t e r  E ngi ne e r i ng,   V ol .  3  ( 2) ,   A pr i l  201 3,  pp .   1 45 - 15 1.     [ 1 5]     P h i l i p  A .  M ar t n ez an d   J o el  J o s ep h  S .   M ar ci an o ,   A   Si m ul at i on  St u dy  of  A  T i m e  D om a i n R e f l e c t om e t r y  ( T D R )  C abl e   w ith  N o n - St a nd ar d C r os s - S ect i o n ,   T E N C O N   201 4,  22 - 25  O c t obe r  20 14 ,  B a ng k ok ,  T ha i l a nd.   [ 1 6]     Y . J . S h i n , E . J  P o w e r s , T .  S C h o e , C h a n - Y ou n g H o n g,  E un - S e ok  S ong ,  J ong - Gw a n  Yo ok   a nd J i n B a e  P a r k ,   Ap p lic a ti o n  o T im e - F r e q ue nc y  D om ai n R e f l e c t om e t r y  f or  D e t e c t i on a nd L oc al i z at i on o f  a F a ul t  o n C o ax i al   C abl e ,   I E E E  T r a ns a c t i ons   on  I nt r um e nt a t i on a n d M e a s ur e m e nt ,  V ol .   54 ( 6) ,  D e c e m be r  200 5.   [ 1 7]     P .  S m i t h,  C .  F ur s e  a nd J .  G unt h e r ,  “ A na l y s i s  o f  S p r ead  S p ect r u m   T i m e D o m ai n  R ef l ect o m et r y   f o r  W i r e F au l t   L o cat i o n , ”  I E E E  Se ns or s   J our n al ,   V ol .   5 ( 6) ,  D e c e m be r  2005.   [ 1 8]     S co t t  B .  J o n es ,  J o n  M .  W r ai t h  an d  D an i  O r ,  “T i m e D o m ai n  R ef l ect o m et r y  M eas u r e m en t  P r i n ci p l es  an d   A p p lic a tio n s ,   H y dr ol og i c al  P r oc e s s es ,   V ol .  16   ( 1) ,   J a nua r y   200 2,  pp.  14 1 - 153 .   [ 1 9]     T z e  M e i  K ua n,  S u ha i l a  S ul a i m a n,  A z r ul  M oh d.  A r i f f i n a n d W a n M o ha m a d S ha k i r  W a n S ha m s uddi n,   M A T L A B / S i m u l i n k   P ow e r  C a bl e  M ode l l i n g   f o r C a b l e  De f e c t s A sse ssm e n t , ” P ap er   accep t ed   in   20 18 I nt e r na t i ona l   C onf e r e nc e  on  E l e c t r i c a l  E ng i ne e r i ng  a nd C om put i ng , 2 4 - 25   M ar ch   20 18 ,  M a l a ys i a .   [ 2 0]     T ze  M ei  K u an ,   A zr u l  M o h d .  A r i f f i n  an d  M ar i a M ad el i n a B e m m y n s er  S ed au ,  “ A d v an ce m en t  o f  T D R  T ech n i q u e f o r   L o cat i n g  P o w er  C ab l e I n s u l at i o n  D eg r ad at i o n , ”  I nt e r n at i o na l  J our n al  o n A dv anc e Sc i e nc e  E ngi ne e r i ng   I nf or m at i o n T e c h nol ogy ,   V ol .   7 ( 6) ,   20 17,  pp .  1 97 6 - 198 2.   [ 2 1]     T .  M .  K ua n,  A .  M oh d A r i f f i n a nd S .  S u l a i m a n,   S ig n a l A n a ly s is  to  D e te c t W a te r  T r e e  L o c a tio n  in  P o ly m e r ic   U nde r gr o un d C a bl e s ,   2 01 1 I E E E  S t u de nt  C o nf e r e nc e  on R e s e a r c h a nd D e v e l opm e nt ,  C y be r j a y a ,  201 1,   pp.   27 7 - 282 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.