Як пакет кабелів XLPE на 110 кВ підтримував модернізацію міської підстанції

Міські підстанції повинні передавати більше електроенергії у обмеженому просторі. Однак розширення існуючої станції часто складніше, ніж побудова нової. Маршрути кабелів вузькі, підземні ділянки можуть містити воду, а більші навантаження можуть підвищувати температуру роботи.

Проект розширення підстанції на Південному Сході Азії стикався з цими викликами. Проект вимагав надійного комплекту кабелів XLPE напругою 110 кВ, який міг би вміститися в існуючий підземний маршрут, водночас задовольняючи технічні вимоги модернізованої енергосистеми.

Група Shenghua Cable співпрацювала з проектною командою для перегляду конструкції кабелю, вимог до виробництва, плану тестування, розташування барабанів та документів доставки. Цей кейс-студія пояснює основні виклики проекту та рішення, використане для підтримки модернізації підстанції.

Контекст проекту

Існуюча підстанція потребувала додаткової передачої потужності для задоволення зростаючого попиту на електроенергію. Однак станція знаходилася в розвинутій міській зоні. Тому підрядник не міг створити абсолютно новий кабельний коридор.

Новий підземний кабельний контур 110 кВ мав проходити через обмежену систему траншей. Він також мав працювати в вологій атмосфері та при змінних електричних навантаженнях.

Основні вимоги проекту включали:

• Систему кабелів із ізоляцією XLPE напругою 110 кВ
• Надійну роботу в підземному середовищі
• Конструкцію кабелю, придатну для обмеженого простору траншей
• Стабільну теплову характеристику при проектних навантаженнях
• З відповідністю до зазначених вимог IEC
• Координовані довжини кабелів для монтажу на місці
• Повні технічні та якісні документи

Оскільки в проекті брали участь кілька сторін, чітка технічна комунікація також була важливою. Постачальник кабелів, ЕПС-підрядник, монтажник та власник проекту повинні були працювати за однією затвердженою специфікацією.

Виклик перший: Обмежений підземний простір для кабелів

Існуюча транша мала обмежений простір. Крім того, уздовж частини маршруту вже були присутні інші комунікації. Кабель з непідходящими розмірами або вимогами до згину може викликати проблеми під час протягування та позиціонування.

Тому інженерний перегляд враховував не лише напругу та розмір провідника. Команда також переглядала загальний діаметр кабелю, мінімальний радіус згину, маршрут монтажу, місця з'єднань та умови протягування.

Цей крок допоміг адаптувати конструкцію кабелю до реальних цивільних робіт. Він також зменшив ризик виявлення розбіжностей у розмірах після доставки кабелю на проектний об'єкт.

Виклик другий: Захист від вологи та оболонки

Підземні кабельні системи можуть стикаватися з підземною водою, конденсацією та сезонною вологою. Якщо вода потрапляє в конструкцію кабелю, вона може вплинути на надійність ізоляції та скоротити термін служби.

З цієї причини захист від вологи був важливою частиною конструкції кабелю 110 кВ. Проектна команда переглядала металеву екран, водоблокувальну конструкцію, зовнішню оболонку та середовище монтажу як єдину цілу систему.

Оболонка кабелю також повинна була витримувати перевезення, транспортування на барабанах, протягування кабелю та тривале контакт з підземним середовищем. Тому цілісність оболонки стала ключовою частиною плану виробництва та інспекції.

Виклик третій: Теплова характеристика при більших навантаженнях

Модернізована підстанція була розроблена для перенесення більших електричних навантажень. Однак підземні кабелі не можуть так легко віддавати тепло, як повітряні провідники. Групування кабелів, розміри траншей, умови ґрунту та температура навколишнього середовища можуть впливати на пропускну здатність.

Перед виробництвом технічна команда переглядала необхідний розмір провідника та умови експлуатації. Перегляд враховував номінальний струм, вимоги до короткого замикання, метод монтажу та очікувані теплові умови.

Ізоляція XLPE була вибрана тому, що вона забезпечує сильні електричні властивості та стабільну роботу при підвищених температурах експлуатації. Однак сама матеріал ізоляції не визначає потужність кабелю. Необхідно також враховувати повну конструкцію кабелю та середовище монтажу.

Рішення з кабелем XLPE 110 кВ

На основі затверджених проектних даних Shenghua підготувала комплект силових кабелів XLPE 110 кВ для підземного з'єднання підстанції.

Рішення зосередилося на чотирьох основних напрямках:

• Електричні характеристики, придатні для системи 110 кВ
• Компактна конструкція, сумісна з існуючим маршрутом
• Захист від вологи для підземного монтажу
• Механічна міцність для транспортування та протягування кабелю

Розміри провідника та ізоляції були вироблені відповідно до затвердженої технічної специфікації. У той же час конструкції екранування та оболонки були скоординовані з вимогами проекту щодо заземлення, зчеплення та монтажу.

Цей проектний підхід був важливим, оскільки стандартна конструкція кабелю може не підходити для кожного маршруту підстанції. Навіть кабелі з тією самою номінальною напругою можуть вимагати різних розмірів провідників, екранів, оболонок та довжин на барабанах.

Планування довжини кабелю та барабанів

Планування барабанів було ще одним ключовим елементом проекту. Якщо довжина кабелю занадто коротка, монтажник може знадобитися додаткове з'єднання. Однак занадто великий барабан може викликати проблеми з транспортуванням або обробкою.

Проектна команда переглянула ділянки маршруту, заплановані місця з'єднань, монтажне обладнання та доступ до об'єкту перед підтвердженням виробничих довжин. Кожен барабан потім був пов'язаний з визначеною ділянкою кабелю.

Чітка ідентифікація барабанів допомогла підряднику організувати розвантаження та монтаж. Вона також зменшила ймовірність використання неправильної довжини кабелю в певній ділянці маршруту.

Для ЕПС-проектів такий тип планування може зменшити відходи, обмежити непотрібні з'єднання та підвищити ефективність монтажу.

Виробництво та контроль якості

Група Shenghua Cable була заснована в 1997 році і виробляє силові кабелі для комунальних, промислових, транспортних, гірничих, відновлюваних енергетичних та інфраструктурних застосувань. Її асортимент включає високовольтні кабелі до 110 кВ, а також контрольні, вогнестійкі, LSZH, інструментальні та спеціальні кабелі.

Для проекту підстанції виробництво відбувалося відповідно до затвердженої конструкції кабелю та плану інспекції. Контроль якості зосередився на матеріалах, провіднику, ізоляції, екрані, оболонці, розмірах та готових кабелях.

Сучасні інспекції можуть включати:

• Вимірювання опору провідника
• Перевірку розмірів ізоляції та оболонки
• Високовольтне електричне тестування
• Тестування на частковий розряд
• Тестування цілісності зовнішньої оболонки
• Перевірку маркування кабелю
• Інспекцію довжини та упаковки на барабані

Необхідні тести та критерії прийняття були підтверджені через проектну специфікацію. Технічні листки даних, записи інспекції, інформацію про упаковку та інші запитані документи були підготовлені для перегляду клієнтом.

Координація з командами ЕПС та монтажу

Постачання високовольтних кабелів включає кілька технічних інтерфейсів. Кабель повинен правильно з'єднуватися з з'єднаннями, термінаціями, системами заземлення та обладнанням підстанції.

Тому Shenghua скоординувала дані кабелю з проектною командою перед виробництвом. Ключова інформація включала розміри провідника, діаметр ізоляції, деталі металевого екрану, зовнішній діаметр, радіус згину, вагу кабелю та обмеження монтажу.

Ця інформація дозволила постачальнику аксесуарів та монтажному підряднику підготувати відповідні компоненти та обладнання для протягування. Вона також допомогла команді ЕПС виявити можливі проблеми інтерфейсу перед доставкою.

Результати проекту

Готові комплект кабелів підтримали заплановане підземне з'єднання 110 кВ для розширення підстанції. Рішення вирішив основні проблеми проекту: обмежений простір траншей, вплив вологи, теплову характеристику та координацію монтажу.

Що важливіше, проект показав значення раннього технічного перегляду. Перевіривши маршрут, електричні навантаження, конструкцію кабелю, довжини на барабанах та інтерфейси аксесуарів перед виробництвом, команди зменшили невідповідні зміни під час монтажу.

Проект також надав клієнту чіткий комплект документів для технічного схвалення, інспекції, відправки та прийому на місці.

Що повинні надати покупці ЕПС для подібного проекту

Для запиту на кабель 110 кВ покупці повинні надати якомога більше проектної інформації. Корисні документи включають:

• Однолінійний електричний схема
• Номінальна напруга та параметри системи
• Необхідний матеріал та розмір провідника
• Вимоги до безперервного струму
• Струм короткого замикання та його тривалість
• Маршрут кабелю та метод монтажу
• Розміри траншей, каналів або тунелів
• Теплові дані ґрунту та умови навколишнього середовища
• Розташування заземлення та зчеплення
• Заплановані довжини кабелів та з'єднань
• Застосовні стандарти
• Вимоги до тестування та інспекції
• Розклад доставки та місце призначення

Якщо деякі деталі ще не остаточні, Shenghua може переглянути доступний графік кабелів, тендерну специфікацію або інженерні креслення перед підтвердженням плану виробництва.

Проектний підхід до постачання високовольтних кабелів

Кабель 110 кВ не є ізольованим продуктом. Він є частиною повної системи передачі електроенергії. Його продуктивність залежить від конструкції кабелю, аксесуарів, методу монтажу, умов експлуатації та процесу контролю якості.

Група Shenghua Cable підтримує ЕПС-підрядників, комунальні підприємства, інженерні компанії та розробників інфраструктури стандартними та кастомізованими рішеннями з кабелів. Поєднуючи виробництво кабелів з технічною координацією, плануванням інспекції та підтримкою доставки, Shenghua допомагає клієнтам більш ефективно керувати складними високовольтними енергетичними проектами.

Для нової підстанції, модернізації мережі або підземного передачного проекту надішліть графік кабелів та технічну специфікацію для перегляду в Групу Shenghua Cable.