Hướng dẫn lựa chọn cáp 35 kV: Mẹo xây dựng, tăng cường đường dây điện và mua XLPE

Chỉ định cáp 35 kV cho lộ tuyến trạm biến áp mới hoặc đường dây phân phối công nghiệp là một quyết định mà các kỹ sư hiếm khi phải thực hiện hai lần. Cáp sẽ mang dòng điện sự cố, nhìn thấy nhiệt độ của đất và duy trì hoạt động trong nhiều thập kỷ. Cách tiếp cận đúng đắn là giải quyết ba vấn đề trước tiên: điện áp hệ thống, khả năng mang dòng điện cần thiết theo phương pháp lắp đặt thực tế và định mức nhiệt ngắn mạch. Khi những thứ đó đã được cố định, việc lựa chọn dây dẫn, vật liệu cách điện, tấm chắn kim loại và vỏ bọc bên ngoài sẽ được thực hiện từ một danh sách ngắn các tùy chọn thực tế. Đối với hầu hết các dự án 35 kV, câu trả lời tiết kiệm và đáng tin cậy là cáp cách điện XLPE có lớp che chắn bằng kim loại và vỏ bọc chắc chắn phù hợp với điều kiện đất hoặc hành lang.

“Cáp 35 kV” nghĩa là gì trong thuật ngữ thiết kế

Trên nhãn hiệu, cáp 35 kV thường được mô tả bằng điện áp định mức U0/U chứ không chỉ bằng điện áp danh định của hệ thống. Trong hệ thống ba pha 35 kV, định mức cáp phải là 26/35 kV. Điều đó có nghĩa là điện áp định mức giữa dây dẫn và đất là 26 kV, trong khi điện áp định mức giữa các pha là 35 kV. Điện áp hoạt động tối đa của thiết bị cho loại này là 40,5 kV và các giá trị độ dày cách điện và khoảng cách điện trong tiêu chuẩn đều dựa trên đó. Cả IEC 60502-2 và GB/T 12706.2 đều tuân theo cùng một logic.

Từ ngoài vào trong, cáp 35 kV bao gồm dây dẫn, màn chắn dây dẫn bán dẫn, cách điện XLPE, màn chắn cách điện bán dẫn, màn chắn kim loại và vỏ bọc bên ngoài. Polyethylene liên kết ngang XLPE là tiêu chuẩn công nghiệp vì nó chịu được nhiệt độ hoạt động cao hơn PVC. Nhiệt độ dây dẫn được phép ở mức 90°C khi tải liên tục và có thể chịu được tình trạng quá tải khẩn cấp lên tới 130°C trong thời gian ngắn.

Cáp nguồn cách điện XLPE từ 3,6/6kV đến 26/35kV Cáp trung thế và cao thế này có lớp cách điện bằng polyetylen liên kết ngang, cho phép hoạt động ở nhiệt độ 90°C và khả năng chống ngắn mạch lên tới 250°C. Nó phù hợp với việc lắp đặt dưới lòng đất, rãnh, đường hầm hoặc trên cao, đảm bảo truyền tải điện an toàn và đáng tin cậy. Xem sản phẩm →

Dây dẫn, Chất cách điện, Tấm chắn và Vỏ bọc: Bốn quyết định quan trọng

• Vật liệu dẫn điện: chọn đồng khi không gian chật hẹp, khi tuyến cáp ngắn hoặc khi cần hiệu suất nhiệt tối đa. Chọn nhôm trên các tuyến đường dài trên cao hoặc dưới lòng đất nơi chi phí và trọng lượng là yếu tố chính. Cả hai đều đáp ứng các yêu cầu về dây dẫn mắc kẹt Loại 2 trong IEC 60228.
• Hợp chất cách điện: XLPE là tiêu chuẩn cho 26/35 kV. Độ dày cách điện danh nghĩa điển hình cho loại điện áp này là khoảng 10,5 mm, tùy thuộc vào phiên bản tiêu chuẩn và yêu cầu ngắn mạch.
• Màn hình kim loại: màn hình băng đồng hoặc màn hình dây đồng. Mặt cắt màn hình phải đủ lớn để chịu được dòng điện sự cố nối đất đơn lẻ trong thời gian cắt bảo vệ. Màn chắn băng đồng có tác dụng với dây dẫn nhỏ hơn và mức độ lỗi thấp hơn; màn chắn dây đồng được ưu tiên cho dây dẫn lớn hơn và dòng điện sự cố cao hơn.
• Vỏ ngoài: PVC ổn định trong không khí, dễ dàng kết thúc và hoạt động tốt trong nhà. PE cho khả năng chống nước tốt hơn trong đất ẩm. Ở những khu vực dễ bị mối mọt hoặc gặm nhấm, hãy thêm một hợp chất bảo vệ cụ thể hoặc sử dụng thiết kế bao gồm lớp bảo vệ bổ sung.

Đừng coi màn hình như một phần bổ sung tùy chọn. Trong cáp 35 kV, màn hình là một phần của hệ thống an toàn. Nó mang dòng sạc điện dung và trong trường hợp có sự cố, sẽ mang dòng điện sự cố đáng kể cho đến khi cơ chế bảo vệ hoạt động. Màn chắn quá nhỏ sẽ làm cháy lớp cách nhiệt và tạo ra điểm lỗi thứ hai.

Độ khuếch đại trong điều kiện lắp đặt thực tế

Đánh giá hiện tại trên bảng tên thường dựa trên các điều kiện lý tưởng. Các dự án thực tế liên quan đến nhiệt độ môi trường xung quanh trên 30°C, nhiều dây cáp song song, bức xạ mặt trời hoặc đất có điện trở suất nhiệt cao. Điện trở suất nhiệt của đất, biểu thị bằng K·m/W, là một giá trị quan trọng. Đất lấp khô, đầm chặt có giá trị khoảng 1,0 K·m/W là giả định tiêu chuẩn, nhưng đất cát hoặc đất khô có thể đạt giá trị cao hơn nhiều.

Khi cáp được lắp đặt trong ống dẫn hoặc chạy song song, độ khuếch đại sẽ giảm hơn nữa. Việc giảm công suất phụ thuộc vào khoảng cách giữa các ống dẫn, độ ẩm của đất và số lượng mạch tải. Đối với các tuyến đường dài, sụt áp trở thành một yếu tố kiểm soát khác. Cáp 26/35 kV có điện trở riêng trên mỗi km nên kích thước được chọn phải thỏa mãn cả độ sụt áp và ổn định nhiệt ngắn mạch chứ không chỉ dòng điện liên tục.

Ứng dụng cáp 35 kV điển hình

• Các đường dây đến trạm biến áp và đường dây đến máy biến áp trong mạng lưới phân phối đô thị.
• Các nhà máy công nghiệp và phân phối điện mỏ, nơi cáp 35 kV liên kết thiết bị đóng cắt với máy biến áp phân phối.
• Đường dây thu năng lượng tái tạo trong các trạm biến áp quang điện và trang trại gió, nơi các tuyến cáp chạy từ bộ biến tần hoặc máy biến áp đến trạm biến áp trung tâm.
• Đường dây phân phối trên không, nơi cáp cách điện trên không 35 kV được lắp đặt trên cột hoặc giá đỡ để giảm khoảng trống và cải thiện an toàn công cộng.

Trong cáp cách điện trên không 35 kV định mức 26/35 kV, lớp cách điện được thiết kế cho cùng điện áp hệ thống như phiên bản ngầm. Cấu trúc được tối ưu hóa cho việc lắp đặt trên cao với bán kính uốn chặt hơn và các đầu cuối được đơn giản hóa, khiến nó trở thành lựa chọn thiết thực cho các hành lang tiện ích đông đúc.

Cáp cách điện trên không cho đường dây trên không 1kV đến 35kV Được thiết kế để phân phối trên cao ở các hành lang đông đúc, loại cáp này có bán kính uốn chặt và các đầu nối đơn giản hóa cho hệ thống 26/35kV. Nó hỗ trợ các vật liệu cách nhiệt khác nhau và tuân thủ các tiêu chuẩn GB. Xem sản phẩm →

Tiêu chí mua và chấp nhận để bảo vệ dự án của bạn

Mua cáp 35 kV không giống như mua dây hạ thế. Chủ dự án nên chỉ định tiêu chuẩn, độ dày cách điện, loại dây dẫn và cách bố trí màn chắn. Nhà cung cấp phải cung cấp báo cáo thử nghiệm điển hình, hồ sơ thử nghiệm định kỳ và mẫu cáp. Kiểm tra định kỳ nên bao gồm đo phóng điện cục bộ, kiểm tra khả năng chịu điện áp xoay chiều và đo điện trở cách điện tại nhà máy. Giới hạn phóng điện cục bộ đối với cáp XLPE thường được biểu thị bằng picoculông ở điện áp thử nghiệm được chỉ định và số này được ghi vào đơn đặt hàng.

Tại chỗ, hãy xác minh chiều dài trống, lớp bịt kín đầu cáp và số sê-ri. So sánh điện trở, điện dung và độ dày màn chắn đo được của dây dẫn với bản vẽ đã được phê duyệt. Đối với các dự án lớn, yêu cầu kiểm tra bằng chứng của bên thứ ba trước khi gửi đi.

Một tài liệu tham khảo thực tế hữu ích để phân loại các mức điện áp, loại cáp và quy tắc ứng dụng là tài liệu tham khảo của trang web. hướng dẫn lựa chọn cáp cao áp .

Bốn sai lầm phổ biến về cáp 35 kV cần tránh

1. Đánh giá ngắn mạch của màn hình. Dòng điện màn hình khi xảy ra sự cố một pha có thể rất lớn. Nếu băng đồng hoặc màn hình dây quá nhỏ, màn hình sẽ bị cháy trước khi lớp bảo vệ khắc phục được lỗi.
2. Sử dụng bảng cường độ tải liên tục từ cấp điện áp thấp hơn cho cáp 35 kV. Độ dày cách nhiệt ảnh hưởng đến khả năng tản nhiệt và do đó độ khuếch đại. Luôn sử dụng đúng bảng cấp điện áp và đúng điều kiện lắp đặt.
3. Bỏ qua nhiệt trở của đất ở hành lang rải. Đất cát khô có điện trở suất nhiệt cao hơn nhiều so với đất sét ẩm, do đó, cáp truyền tải trong không khí có thể giảm 10–20% khi nó được chôn ở cùng một vị trí.
4. Chấp nhận tang trống cáp được giao với các đầu bị hư hỏng khiến hơi ẩm lọt vào. Độ ẩm làm suy giảm lớp cách điện và có thể gây ra sự cố phóng điện cục bộ sau khi cáp được cấp điện.

Dành thời gian để viết ra điện áp hệ thống, kích thước dây dẫn tối thiểu dựa trên lưu lượng tải, dòng điện ngắn mạch có sẵn ở các đầu cáp và tuyến đặt thực tế. Giữ cơ sở kỹ thuật một trang đó trước mặt nhà cung cấp và người quản lý dự án. Nó sẽ giúp bạn tránh khỏi việc phải làm lại tốn kém và khỏi một sợi cáp trông có vẻ ổn trên giấy tờ nhưng lại hỏng ở lần xảy ra lỗi đầu tiên.