110 kV-es magasfeszültségű kábelmegoldás egy áramkörszolgáltató bővítéséhez

A világ urbánus villamos hálózatainak前所未有的 stresszt kell viselniük, mivel az energiafogyasztás növekszik és a nagyvárosi infrastruktúra sűrűsödik. A nagyfeszültségű átviteli vezetékek frissítése szigorúan korlátozott városi folyosókban súlyos technikai és logisztikai kihívásokat jelent. A szubstationök bővítési projektek, különösen, nagyfeszültségű kábelrendszereket igényelnek, amelyek alacsony villamos átviteli veszteségeket, kivételes izolációs stabilitást és robusztus mechanikai védelmet biztosítanak – mindezt korlátozott földalatti kábelvertékekben működve.

Ez a esettanulmány áttekint egy nagy felhasználási skálájú projektet, amely egy nagyvárosi szubstation bővítési projektet érintkezik Délkelet-Ázsiában. Áttekinti a mérnöki akadályokat, a kábelrendszer kiválasztását és a teljesítményellenőrzést, amelyek szükségesek egy tanúsított 110kV-os nagyfeszültségű villamosenergia-átviteli vezeték integrálásához egy aktív urbánus hálózatba.

Projekt áttekintés és alapvető paraméterek

A felhasználási mérnöki tanácsadók és EPC beszerzési vállalkozók technikai áttekintésének egyszerűsítése érdekében az alábbiakban a nagyfeszültségűelosztó projekt alapvető mérnöki specifikációi szerepelnek.

Mérnöki kihívások urbánus szubstation bővítési projektekben

A nagyfeszültségű energiafrissítések sűrűn lakott városi zónákban jelentősen eltérnek a zöldterületi ipari építésekétől. A mérnöki csapatok és a felhasználási vállalkozók gyakran szigorú térhatárokkal, kemény környezeti feltételekkel és szigorú hálózatmegbízhatósági szabványokkal kell szembenéznek:

• Korlátozott hajlítási sugár földalatti vertékekben: Az új nagyfeszültségű áramkörök integrálása meglévő szubstation elrendezésekbe precíz útvonaltervezést igényel az örökölt csatornasorok körül. A kábeleknak szigorú hajlítási sugárokat kell kielégíteniük anélkül, hogy belső izolációs rétegeket igénybe vennék vagy fémbuzgókat hasítanak.

• Magas páratartalom és vízbelépési kockázatok: A szezonális monszúnokkal rendelkező trópusi éghajlatok magas vízszintű feltételeket hoznak létre. A felszín alatti energia kábelei érzékenyek a nedvesség behatolására, ami hosszú távú működés során vízfaalakulást okozhat a hálózatos polietilén (XLPE) izolációban.

• Hőfeloldás nagy sűrűségű csatornarendszerekben: Amikor több nehéz energiaáramkört futtatnak megosztott betonvertékeken keresztül, a hőfelhalmozódás vezető túlmelegedést okozhat. A kábeleknak alacsony dielektromos veszteséget kell fenntartaniuk, hogy elkerüljék a hőrobbantást csúcskontinuális terhelések alatt.

Ezeknek a telepítési változóknak a megoldása a tervezési fázisban növeli a részleges leadás, a buzgó erózió és a tervezett hálózatkimaradások kockázatát.

A 110kV-os nagyfeszültségű kábelmegoldás mérnöki tervezése

Ezeknek a helyspecifikus feltételeknek a kezelésére mérnöki és gyártási szakértőink egy testreszabott 110kV-os XLPE nagyfeszültségű energia kábelrendszert szállítottak, amelyet speciálisan nehéz felhasználásielosztáshoz terveztek.

1. Magas tisztaságú rézvezetők és szuper-tiszta XLPE izoláció

A kábelterv egy tömörített 2. osztályú szálas rézvezetőt használ, amely csökkenti a bőrszintű veszteségeket és szorosan tartja a külső átmérőt. Az izolációs rendszer szuper-tiszta XLPE-t használ, amelyet száraz curing VCV (Függőleges Kontinuális Vulkanizálás) vonalakkal alkalmaznak. Ez a folyamat szoros koncentrikusságot tart fenn és eltávolítja a mikroszkopikus mikroüregeket, csökkentve a dielektromos veszteségeket magas működési feszültségeken.

2. Nedvességálló hullámos alumínium buzgó (CAS)

A magas vízszintű régiókban a nedvesség behatolásának eltávolítása érdekében egy szivacsmentes Hullámos Alumínium Buzgó (CAS) vesz körül a kábelmagot. Ez a fémbarrier 100%-os radiális vízállóságot, nagy zúzóálló képességet biztosít mélyverték telepítés során, és hatékony alacsony ellenállású utat biztosít a talajhibaáramok számára. Ezenkívül a vízre duzzadó hosszanti szalagok kiterjednek, amikor nedvességgel kerülnek érintkezésre, megakadályozva a oldalsó víz áramlását, ha a külső buzgók meglyukulnak.

3. Nagy sűrűségű külső polietilén védelme

A külső zsákot nagy sűrűségű polietilénből (HDPE) extrudálják, amely kiváló kopásálló képességet, kémiai stabilitást és mechanikai erőt biztosít, amikor durva betoncsatornákon keresztül húzják. Egy külső félvezető grafitt bélelés lehetővé teszi a telepítés utáni buzgó integritás tesztelését az IEC 60840 szabványok szerint.

Mérhető teljesítmény és terepi ellenőrzési eredmények

A telepítés és a préskommissioning tesztelés után a 110kV-os nagyfeszültségű kábelút minden nagyfeszültségű terepi elfogadási szabványt átment, és ellenőrizhető hosszú távú megbízhatóságot biztosított a regionális felhasználási hálózat számára:

• Nulla részleges leadás nagyfeszültségű tesztelés során: A helyszíni AC ellenállási teszt 1,73U₀-on 60 percig nullás részleges leadási tevékenységet rögzített, megerősítve az XLPE izoláció és a gyári csatlakozók integritását.

• 100% radiális nedvesség zárás: A buzgó integritás tesztje megerősítette, hogy a szivacsmentes hullámos alumínium barrier sikeresen elválasztotta a kábelmagot a magas talajnedvesség szintjétől a trópusi verték feltételekben.

• Optimalizált működési hőmérsékleti profil: A folyamatos elosztott hőmérsékletérzékelés (DTS) a földalatti verték mentén megerősítette, hogy a kábelmag hőmérséklete jóval az 90°C-os tervezési határ alatt maradt a csúcstatviteli periódusok során.

• Teljes nemzetközi megfelelőség és projekt jóváhagyás: A teljes anyagtanúsítás, az független tesztlaboratóriák típus tesztjei és a teljes gyári elfogadási teszt (FAT) dokumentációja zökkenőmentes szabályozási megfelelőségi jóváhagyást tett lehetővé a helyi energiahatóságoktól.