Hướng dẫn sử dụng cáp HV: Lựa chọn, kiểm tra và lắp đặt cáp XLPE 66-110 kV

Hai lộ 110 kV trong cùng một rãnh, mang cùng một tải qua cùng một dây dẫn đồng 630 mm². Một chiếc vẫn đang chạy tải cơ bản sau 25 năm. Cái còn lại được khai quật vào năm thứ bảy, sau hai lần hỏng khớp và kết quả phóng điện cục bộ chưa bao giờ vượt quá giới hạn chấp nhận. Không ai đổ lỗi cho đồng. Sự khác biệt nằm ở ba điều: các lớp bán dẫn được ép đùn, lớp chống ẩm bao bọc trên màn hình cách nhiệt và liệu các khớp nối được lắp ráp trong xưởng sản xuất được kiểm soát hay trong một hố bụi bặm, ẩm ướt.

Các phần bên dưới trình bày về logic thiết kế, số lượng chấp nhận, nơi thực sự bắt nguồn của lỗi và cách xây dựng trình tự lựa chọn để nó tồn tại cả khi xem xét kỹ thuật và yêu cầu bảo hành.

Điều gì thực sự tạo nên điện áp cao cho cáp

Lớp điện áp là một tuyên bố thiết kế, không phải là nhãn tiếp thị. Cáp HV được viết là U0/U (Um) — ví dụ 64/110 (123) kV — trong đó U0 là điện áp pha-đất mà lớp cách điện được xây dựng xung quanh, U là định mức giữa các pha và Um là điện áp hệ thống cao nhất mà cáp phải chịu đựng liên tục. Nhầm lẫn U0 với U là một trong những lỗi đấu thầu phổ biến nhất và nó âm thầm loại bỏ toàn bộ lớp cách nhiệt ra khỏi thiết kế.

Nơi các tiêu chuẩn phân chia

IEC 60840 bao gồm cáp điện cách điện dạng đùn từ 30 kV (Um = 36 kV) đến 150 kV (Um = 170 kV). IEC 62067 tiếp nhận điện áp từ 150 kV đến 500 kV. Trong thực tế, cáp loại 66 kV, 110 kV và 132 kV tuân theo tiêu chuẩn IEC 60840, hoạt động cùng với các tiêu chuẩn tương đương của quốc gia như GB/T 22078 ở Trung Quốc và AEIC CS9 ở Bắc Mỹ. Khi thông số kỹ thuật chỉ trích dẫn "cáp HV" mà không đặt tên cho phiên bản tiêu chuẩn thì tiêu chí chấp nhận sẽ không được xác định — và kế hoạch thử nghiệm cũng vậy.

Cách nhiệt: XLPE chiếm ưu thế

Polyetylen liên kết ngang thay thế giấy tẩm khối và thiết kế chứa đầy dầu vì ba lý do thực tế: nhiệt độ dây dẫn liên tục 90 °C, giới hạn 250 °C cho thời gian ngắn mạch lên đến 5 giây và tổn thất điện môi đủ thấp để chỉ quan trọng trong thời gian dài. XLPE cũng chịu được các mối nối đúc sẵn, giúp loại bỏ phần lớn rủi ro tại hiện trường. Điểm yếu của nó là sự nhạy cảm. Một phần nhô ra hoặc một sự không đều đặn vài chục micron ở bề mặt bán dẫn có thể gây ra hiện tượng phóng điện âm thầm phát triển trong nhiều năm.

Hình học cũng quan trọng như vật liệu. Cáp lõi đơn 64/110 kV ở 630 mm2 có đường kính ngoài gần 95 mm và bán kính uốn tối thiểu thường gấp 15 đến 20 lần đường kính đó. Lực căng kéo thường được giới hạn ở khoảng 50 N/mm2 đối với tiết diện dây dẫn đồng và gần hơn với 30 N/mm2 đối với nhôm. Việc khảo sát tuyến đường mà bỏ qua những số liệu này sẽ tạo ra kiểu làm lại tốn kém nhất vì cáp bị hỏng từ rất lâu trước khi được cấp điện. Khi chúng tôi xây dựng khả năng của cáp điện XLPE loại 110 kV của chúng tôi , việc giám sát độ lệch tâm và đường kính trực tuyến được chỉ định chính xác vì lý do này: độ lệch tâm bị lệch trong quá trình ép đùn là vô hình khi trống được vận chuyển.

Cáp điện cách điện Polyethylene liên kết ngang 66-110kV Tên sản phẩm: Cáp điện cách điện polyetylen liên kết ngang 66-110kV Xem sản phẩm →

Đọc số theo cấp điện áp

Cách nhanh nhất để phát hiện báo giá cáp HV được chỉ định dưới mức là so sánh nó với loại mà nó tuyên bố đáp ứng. Bảng dưới đây liệt kê các số liệu mà người đánh giá kỹ thuật sẽ thấy được ghi lại.

Sự cố cáp HV thực sự đến từ đâu

Các báo cáo lỗi của người vận hành liên tục chỉ vào cùng một mẫu. Trống cáp hiếm khi là liên kết yếu nhất; giao diện giữa cáp và mọi thứ xung quanh nó thường là như vậy. Sự phân bổ dưới đây là một giả định lập kế hoạch hữu ích khi phân bổ ngân sách giữa vật liệu và giám sát.

Đọc biểu đồ đó như một hướng dẫn chi tiêu. Tiền được chuyển từ giảm giá cận biên đối với cáp sang nối có giám sát, lắp ráp có kiểm soát độ ẩm, bảo vệ tuyến đường và thử nghiệm vận hành sẽ mua được độ tin cậy trên mỗi đơn vị tiền tệ cao hơn nhiều so với mức giá mua thấp hơn bao giờ hết.

Nhu cầu cáp HV phân chia theo ứng dụng như thế nào

Mỗi lát mang áp lực thiết kế riêng của nó. Truyền tải trong đô thị được điều khiển bởi không gian ống dẫn và các khe nối, đó là lý do tại sao đường kính nhỏ hơn và các mối nối đúc sẵn tại nhà máy lại giành chiến thắng. Các dự án năng lượng tái tạo thúc đẩy chu kỳ phân phối ngắn hơn và các bộ xuất tuyến 66 kV và 110 kV được tiêu chuẩn hóa. Các hệ thống đường sắt như nguồn cung cấp điện cho xe điện cần có giới hạn nhiệt chặt chẽ trong đường hầm và khả năng chịu đựng cao đối với nhiệm vụ ngắn mạch lặp đi lặp lại. Nguyên tắc cách nhiệt tương tự được áp dụng vào ứng dụng cáp năng lượng mới , trong đó các mạch phía DC và phía biến tần đáp ứng các yêu cầu điện môi tương đương ở mức điện áp thấp hơn nhiều.

Cáp điện cách điện 10kV XLPE dành cho kỹ thuật hệ thống cấp điện xe điện Tên sản phẩm: Cáp điện cách điện 10kV XLPE dùng cho kỹ thuật hệ thống cấp điện xe điện Xem sản phẩm →

Trình tự lựa chọn sáu bước tồn tại trong quá trình kiểm tra

Được thực hiện theo thứ tự, các bước này tạo ra một thông số kỹ thuật có thể được bảo vệ trong quá trình xem xét thiết kế, kiểm tra nghiệm thu tại nhà máy cũng như yêu cầu bảo hành.

Hầu hết các dự án không cần cấp điện áp cao nhất hiện có; họ cần lớp phù hợp với hệ thống, được cung cấp bằng chứng. Cáp XLPE loại 6/35 kV được chỉ định và kiểm tra đúng cách sẽ hoạt động tốt hơn cáp cỡ lớn nhưng luôn có tài liệu không đầy đủ.

Cáp điện cách điện Polyethylene liên kết ngang 6-35kV Tên sản phẩm: Cáp điện cách điện polyetylen liên kết ngang 6-35kV Xem sản phẩm →

Bảo trì, giám sát và đường dẫn giấy tờ tuân thủ

Sau khi được cấp điện, mạch HV sẽ được theo dõi thay vì kiểm tra. Bộ công cụ tiêu chuẩn bao gồm:

• Cảm biến nhiệt độ và âm thanh được phân bổ dọc theo tuyến đường, giúp chuyển đổi cáp thành cảm biến đánh giá của chính nó và phát hiện hoạt động đào của bên thứ ba.
• Giám sát phóng điện cục bộ trực tuyến tại các điểm nối và điểm cuối, nơi hoạt động phóng điện xuất hiện nhiều tháng trước khi xảy ra sự cố.
• Kiểm tra định kỳ các bộ giới hạn điện áp vỏ bọc, hộp liên kết và các kết nối liên kết, vì các lỗi tuần hoàn vỏ bọc sẽ làm tăng tổn thất trước khi chúng gây ra cảnh báo.
• Đánh giá xếp hạng nhiệt bất cứ khi nào mô hình tải, điều kiện đất hoặc nguồn nhiệt lân cận thay đổi dọc theo hành lang.

Việc tuân thủ cũng thực tế không kém. Lưu giữ các chứng chỉ kiểm tra trống, các báo cáo thử nghiệm điển hình với dữ liệu phóng điện cục bộ được chứng kiến, các bản ghi độ giãn dài và liên kết ngang thiết lập nóng cũng như truy xuất nguồn gốc lô vật liệu trong một tệp gắn với tuyến cáp. Quản lý chất lượng, quản lý môi trường và các chứng chỉ an toàn và sức khỏe nghề nghiệp cung cấp khuôn khổ, nhưng hồ sơ dự án mới là thứ giải quyết tranh chấp. Cáp chỉ tốt khi có giấy tờ hợp lệ vào ngày yêu cầu bảo hành được nộp.

Tuyến 110 kV tồn tại được ba mươi năm không phải là tuyến có lớp đồng dày nhất. Đó là thiết bị có giao diện bán dẫn được kiểm soát trong quá trình ép đùn, có màn hình ngăn hơi ẩm khỏi lớp cách nhiệt và các khớp nối được lắp ráp bởi những bàn tay đã qua đào tạo trong điều kiện thích hợp - với dữ liệu thử nghiệm để chứng minh điều đó. Chỉ định những thứ đó ở giai đoạn đấu thầu và phần còn lại của chi phí trọn đời sẽ tự xử lý.