Come un pacchetto di cavi XLPE da 110kV ha supportato l'aggiornamento di una sottostazione urbana

Le sottostazioni urbane devono fornire più potenza in uno spazio limitato. Tuttavia, ampliare una stazione esistente è spesso più difficile che costruirne una nuova. I percorsi dei cavi sono stretti, le aree sotterranee possono contenere acqua e carichi più elevati possono aumentare le temperature di funzionamento.

Un progetto di ampliamento di una sottostazione nel Sud-Est asiatico ha affrontato queste sfide. Il progetto richiedeva un pacchetto di cavi XLPE da 110kV affidabile che potesse adattarsi al percorso sotterraneo esistente mentre soddisfava i requisiti tecnici del sistema elettrico aggiornato.

Il Gruppo Shenghua Cable ha collaborato con il team del progetto per revisionare la progettazione del cavo, i requisiti di produzione, il piano di test, l'arrangiamento dei rotoli e i documenti di consegna. Questo studio di caso spiega le principali sfide del progetto e la soluzione utilizzata per supportare l'aggiornamento della sottostazione.

Background del Progetto

La sottostazione esistente aveva bisogno di una capacità di trasmissione aggiuntiva per supportare la crescente domanda di elettricità. Tuttavia, la stazione si trovava in un'area urbana sviluppata. Pertanto, il contraente non poteva creare un corridoio per cavi completamente nuovo.

Il nuovo circuito di cavi sotterranei da 110kV doveva passare attraverso un sistema di trincee limitato. Doveva anche funzionare in condizioni umide e con carichi elettrici variabili.

I principali requisiti del progetto includevano:

• Un sistema di cavi isolati in XLPE da 110kV
• Funzionamento affidabile in ambiente sotterraneo
• Una struttura del cavo adatta allo spazio limitato delle trincee
• Prestazioni termiche stabili sotto i carichi del progetto
• Conformità ai requisiti IEC specificati
• Lunghezze di cavo coordinate per l'installazione sul sito
• Documenti tecnici e di qualità completi

Poiché erano coinvolte diverse parti, una comunicazione tecnica chiara era anche essenziale. Il fornitore di cavi, il contraente EPC, l'installatore e il proprietario del progetto dovevano tutti lavorare sulla stessa specifica approvata.

Sfida Uno: Spazio Limitato per Cavi Sotterranei

La trincea esistente aveva spazio ristretto. Inoltre, altre linee di servizi pubblici erano già presenti lungo parti del percorso. Un cavo con dimensioni o requisiti di piegatura non adatti potrebbe creare problemi durante l'estrazione e il posizionamento.

Pertanto, la revisione ingegneristica ha considerato più di tensione e dimensione del conduttore. Il team ha anche revisionato il diametro complessivo del cavo, il raggio di piegatura minimo, il percorso di installazione, le posizioni delle giunzioni e le condizioni di estrazione.

Questo passaggio ha aiutato a abbinare la progettazione del cavo con i lavori civili reali. Ha anche ridotto il rischio di scoprire conflitti dimensionali dopo l'arrivo del cavo sul sito del progetto.

Sfida Due: Protezione Contro l'Umidità e Guaina

I sistemi di cavi sotterranei possono affrontare acque sotterranee, condensazione e umidità stagionale. Se l'acqua entra nella struttura del cavo, può influenzare l'affidabilità dell'isolamento e ridurre la durata di servizio.

Per questo motivo, la protezione contro l'umidità era una parte importante della progettazione del cavo da 110kV. Il team del progetto ha revisionato la schermatura metallica, la struttura impermeabilizzante, la guaina esterna e l'ambiente di installazione come un sistema completo.

La guaina del cavo doveva anche resistere alla manipolazione, al trasporto su rotoli, all'estrazione del cavo e al contatto a lungo termine con l'ambiente sotterraneo. Pertanto, l'integrità della guaina costituiva una parte chiave del piano di produzione e ispezione.

Sfida Tre: Prestazioni Termiche Sotto Carichi Più Elevati

La sottostazione aggiornata era progettata per portare un carico elettrico più elevato. Tuttavia, i cavi sotterranei non possono rilasciare calore con la stessa facilità dei conduttori aerei. Il raggruppamento dei cavi, le dimensioni delle trincee, le condizioni del suolo e la temperatura ambiente possono influenzare la capacità di portata di corrente.

Prima della produzione, il team tecnico ha revisionato la dimensione del conduttore richiesta e le condizioni di funzionamento. La revisione ha considerato la corrente nominale, i requisiti di cortocircuito, il metodo di installazione e le condizioni termiche previste.

L'isolamento in XLPE è stato selezionato perché offre proprietà elettriche solide e prestazioni stabili a temperature di funzionamento elevate. Tuttavia, il materiale di isolamento solo non determina la capacità del cavo. È necessario considerare anche la struttura completa del cavo e l'ambiente di installazione.

La Soluzione del Cavo XLPE da 110kV

Basandosi sui dati approvati del progetto, Shenghua ha preparato un pacchetto di cavi di potenza XLPE da 110kV per il collegamento della sottostazione sotterranea.

La soluzione si è concentrata su quattro aree principali:

• Prestazioni elettriche adatte al sistema da 110kV
• Una struttura compatta con il percorso esistente
• Protezione contro l'umidità per l'installazione sotterranea
• Resistenza meccanica per il trasporto e l'estrazione del cavo

Le dimensioni del conduttore e dell'isolamento sono state prodotte secondo la specifica tecnica approvata. Nel frattempo, le strutture di schermatura e guaina sono state coordinate con i requisiti di messa a terra, collegamento e installazione del progetto.

Questo approccio specifico per il progetto era importante perché una progettazione standard di cavo potrebbe non corrispondere a ogni percorso di sottostazione. Anche i cavi con la stessa tensione nominale possono richiedere dimensioni di conduttore, schermature, guaine e lunghezze di rotolo diverse.

Pianificazione della Lunghezza del Cavo e dei Rotoli

La pianificazione dei rotoli era un'altra parte chiave del progetto. Se la lunghezza di un cavo è troppo corta, l'installatore potrebbe aver bisogno di una giunzione extra. Tuttavia, un rotolo di dimensioni eccessive può creare problemi di trasporto o manipolazione.

Il team del progetto ha revisionato le sezioni del percorso, le posizioni delle giunzioni pianificate, l'attrezzatura di installazione e l'accesso al sito prima di confermare le lunghezze di produzione. Ogni rotolo è stato quindi collegato a una sezione definita del cavo.

L'identificazione chiara dei rotoli ha aiutato il contraente a organizzare lo scarico e l'installazione. Ha anche ridotto la possibilità di usare la lunghezza sbagliata del cavo in una specifica sezione del percorso.

Per i progetti EPC, questo tipo di pianificazione può ridurre i rifiuti, limitare le giunzioni non necessarie e migliorare l'efficienza dell'installazione.

Produzione e Controllo di Qualità

Il Gruppo Shenghua Cable è stato fondato nel 1997 e produce cavi di potenza per applicazioni di utility, industriali, trasporti, mining, energia rinnovabile e infrastrutture. La sua gamma di prodotti include cavi ad alta tensione fino a 110kV, oltre a cavi di controllo, ignifugi, LSZH, strumenti e cavi per scopi speciali.

Per il progetto della sottostazione, la produzione ha seguito la progettazione del cavo approvata e il piano di ispezione. Il controllo di qualità si è concentrato sui materiali, il conduttore, l'isolamento, la schermatura, la guaina, le dimensioni e il cavo finito.

Le ispezioni pertinenti possono includere:

• Misurazione della resistenza del conduttore
• Controlli delle dimensioni dell'isolamento e della guaina
• Test elettrici ad alta tensione
• Test di scarica parziale
• Test di integrità della guaina esterna
• Verifica della marcatura del cavo
• Ispezione della lunghezza e dell'imballaggio del rotolo

I test richiesti e i criteri di accettazione sono stati confermati attraverso la specifica del progetto. Schede dati tecnici, record di ispezione, informazioni di imballaggio e altri documenti richiesti sono stati preparati per la revisione del cliente.

Coordinamento con i Team EPC e di Installazione

La fornitura di cavi ad alta tensione coinvolge diverse interfacce tecniche. Il cavo deve collegarsi correttamente con giunzioni, terminazioni, sistemi di messa a terra e apparecchiature della sottostazione.

Pertanto, Shenghua ha coordinato i dati del cavo con il team del progetto prima della produzione. Le informazioni chiave includevano le dimensioni del conduttore, il diametro dell'isolamento, i dettagli della schermatura metallica, il diametro esterno, il raggio di piegatura, il peso del cavo e i limiti di installazione.

Queste informazioni hanno permesso al fornitore di accessori e al contraente di installazione di preparare componenti adatti e attrezzatura di estrazione. Ha anche aiutato il team EPC a identificare possibili problemi di interfaccia prima della consegna.

Risultati del Progetto

Il pacchetto di cavi completato ha supportato il collegamento sotterraneo da 110kV pianificato per l'ampliamento della sottostazione. La soluzione ha affrontato le principali preoccupazioni del progetto: spazio limitato delle trincee, esposizione all'umidità, prestazioni termiche e coordinamento dell'installazione.

Ancora più importante, il progetto ha mostrato il valore della revisione tecnica precoce. Controllando il percorso, il carico elettrico, la struttura del cavo, le lunghezze dei rotoli e le interfacce degli accessori prima della produzione, i team hanno ridotto i cambiamenti evitabili durante l'installazione.

Il progetto ha anche fornito al cliente un pacchetto di documentazione chiaro per l'approvazione tecnica, l'ispezione, l'imbarco e la ricezione sul sito.

Cosa Dovrebbero Fornire i Compratori EPC per un Progetto Simile

Per una richiesta di cavi da 110kV, i compratori dovrebbero fornire quanta più informazione sul progetto possibile. I documenti utili includono:

• Diagramma elettrico monolineare
• Tensione nominale e parametri del sistema
• Materiale e dimensione del conduttore richiesti
• Requisiti di corrente continua
• Corrente di cortocircuito e durata
• Percorso del cavo e metodo di installazione
• Dimensioni delle trincee, condotti o tunnel
• Dati termici del suolo e condizioni ambientali
• Disposizione di messa a terra e collegamento
• Lunghezze pianificate del cavo e delle giunzioni
• Standard applicabili
• Requisiti di test e ispezione
• Programma di consegna e destinazione

Se alcuni dettagli non sono ancora definitivi, Shenghua può revisionare il programma di cavi disponibile, la specifica d'offerta o i disegni ingegneristici prima di confermare il piano di produzione.

Un Approccio Basato sul Progetto per la Fornitura di Cavi ad Alta Tensione

Un cavo da 110kV non è un prodotto isolato. È parte di un sistema completo di trasmissione di potenza. Le sue prestazioni dipendono dalla progettazione del cavo, dagli accessori, dal metodo di installazione, dalle condizioni di funzionamento e dal processo di controllo di qualità.

Il Gruppo Shenghua Cable supporta contraenti EPC, utility, aziende ingegneristiche e sviluppatori di infrastrutture con soluzioni di cavi standard e personalizzate. Combinando la produzione di cavi con la coordinazione tecnica, la pianificazione delle ispezioni e il supporto alla consegna, Shenghua aiuta i clienti a gestire progetti di potenza ad alta tensione complessi in modo più efficace.

Per una nuova sottostazione, un aggiornamento della rete o un progetto di trasmissione sotterranea, inviare il programma di cavi e la specifica tecnica al Gruppo Shenghua Cable per la revisione.