Giới thiệu đầu cuối cáp 110kV trong nhà
Đầu cuối cáp trong nhà 110kV là thành phần quan trọng trong hệ thống truyền tải điện cao áp. Nó kết nối cáp nguồn XLPE điện áp cao với thiết bị điện được lắp đặt bên trong trạm biến áp, phòng máy biến áp, hoặc cơ sở điện khép kín. Tùy theo thiết kế dự án, thiết bị đầu cuối có thể kết nối với thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí (GIS), thiết bị đóng cắt cách điện bằng không khí (AIS), một máy biến áp điện, hoặc thiết bị điện áp cao tương thích khác.
Khi mạng lưới điện đô thị mở rộng và hệ thống truyền tải ngầm ngày càng trở nên phổ biến, 110Đầu cuối cáp kV trong nhà đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tải điện tin cậy. So với lắp đặt ngoài trời thông thường, kết nối cáp trong nhà có thể được tích hợp vào các thiết bị điện kèm theo, giúp cải thiện việc sử dụng không gian và bảo vệ thiết bị khỏi tiếp xúc trực tiếp với điều kiện môi trường.
Tuy nhiên, không phải tất cả các đầu cáp trong nhà 110kV đều có cấu trúc giống nhau. Một số sử dụng giao diện plug-in, trong khi những loại khác sử dụng kết nối kiểu ống lót hoặc cụm đầu cuối chuyên dụng được thiết kế cho một vỏ điện cụ thể. Vật liệu cách nhiệt có thể bao gồm cao su silicon, nhựa epoxy, sứ, hoặc các vật liệu đủ tiêu chuẩn khác, tùy thuộc vào ứng dụng.
Hiểu những khác biệt này là điều cần thiết khi lựa chọn đầu cuối cáp 110kV cho trạm biến áp mới, dự án điện ngầm, hoặc hệ thống lắp đặt điện áp cao hiện có.
Đầu cuối cáp trong nhà 110kV là gì?
Đầu cuối cáp trong nhà 110kV được thiết kế để kết nối dây dẫn của cáp điện áp cao với thiết bị điện trong khi vẫn duy trì hiệu suất cách điện cần thiết.
Trong hệ thống cáp XLPE điển hình, dây dẫn được bao quanh bởi lớp cách điện polyetylen liên kết ngang, tiếp theo là một lớp bán dẫn, màn hình kim loại, và vỏ bọc bên ngoài. Ở đầu cáp, màn chắn cách điện và kim loại phải được chuẩn bị cẩn thận để thiết lập kết nối điện được kiểm soát.
Việc chấm dứt thực hiện một số chức năng thiết yếu.
Đầu tiên, nó điều khiển điện trường xung quanh đầu cách điện của cáp. Không kiểm soát căng thẳng hiệu quả, căng thẳng điện quá mức có thể phát triển ở gần cuối màn hình kim loại, tăng nguy cơ phóng điện cục bộ và hư hỏng cách điện.
Thứ hai, nó cung cấp cách điện giữa dây dẫn mang điện và các bộ phận nối đất. Cấu trúc cách điện phải chịu được điện áp vận hành quy định và mức kiểm tra điện yêu cầu.
thứ ba, thiết bị đầu cuối cung cấp một kết nối dây dẫn đáng tin cậy đến thiết bị thu. Nó cũng phải đáp ứng các yêu cầu cơ học của quá trình lắp đặt và duy trì khả năng tương thích với giao diện thiết bị..
Vì lý do này, đầu cuối cáp 110kV phải được chọn theo kích thước cáp, thiết kế thiết bị, đánh giá điện áp, và đặc điểm kỹ thuật của dự án thay vì chỉ điện áp.
Các loại đầu cuối cáp trong nhà 110kV chính
Đầu nối cáp trong nhà có thể được phân loại theo thiết bị được kết nối, sắp xếp cách nhiệt, và giao diện cơ học. Các phân loại này trùng lặp vì một điểm cuối có thể thuộc về nhiều loại.
1. 110Đầu cuối cáp kV GIS
Đầu cuối cáp GIS 110kV kết nối cáp cách điện XLPE với thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí. Thiết bị GIS đặt các bộ phận mang điện của nó bên trong vỏ kim loại nối đất có chứa môi trường cách điện, chẳng hạn như khí SF₆ hoặc một chất thay thế đã được phê duyệt.
Đầu cuối cáp GIS được sử dụng rộng rãi trong các trạm biến áp nhỏ gọn, trạm biến áp ngầm, mạng lưới điện đô thị, và các cơ sở công nghiệp nơi không gian lắp đặt bị hạn chế.
Đầu cuối cung cấp giao diện phối hợp giữa lớp cách điện rắn của cáp và hệ thống cách điện bên trong ngăn GIS. Tùy theo thiết kế của thiết bị, kết nối có thể sử dụng ống lót nhựa epoxy, giao diện plug-in, hoặc sự sắp xếp cụ thể khác của nhà sản xuất.
Ưu điểm chính của đầu cuối cáp GIS bao gồm việc lắp đặt nhỏ gọn, bảo vệ các thành phần năng lượng bên trong, và phù hợp với môi trường điện kín.
Tuy nhiên, Các giao diện GIS không thể thay thế được cho nhau. Việc chấm dứt phải phù hợp với kích thước giao diện của nhà sản xuất GIS, phương pháp kết nối dây dẫn, xếp hạng điện, và yêu cầu niêm phong.
2. 110Đầu cuối cáp máy biến áp kV
Đầu cáp máy biến áp 110kV nối cáp nguồn cao áp với phía cao áp của máy biến áp điện.
Kiểu đầu cuối này được sử dụng trong các trạm biến áp có cáp ngầm hoặc cáp chôn trực tiếp cấp nguồn cho máy biến áp. Tùy theo thiết kế máy biến áp, cáp có thể kết nối thông qua hộp cáp chuyên dụng, một ống lót cách nhiệt, hoặc giao diện plug-in chuyên dụng.
Việc kết thúc phải tương thích với cách bố trí đầu cuối máy biến áp, kích thước dây dẫn cáp, và yêu cầu cách nhiệt.
Các kết nối cáp máy biến áp có thể được thiết kế cho các ngăn chứa dầu, giao diện loại khô, hoặc các thỏa thuận cụ thể khác của nhà sản xuất. Vì thế, điều quan trọng là phải phân biệt giữa đầu cáp và ống lót bên ngoài của máy biến áp..
Đối với dự án thay thế máy biến áp, người mua nên xác nhận nhà sản xuất máy biến áp, người mẫu, bản vẽ thiết bị đầu cuối, sắp xếp đầu vào cáp, và yêu cầu xếp hạng điện trước khi ra lệnh chấm dứt.
3. 110Đầu cuối cáp kV AIS
Thiết bị đóng cắt cách điện bằng không khí (AIS) hệ thống sử dụng không khí làm môi trường cách nhiệt bên ngoài chính giữa các bộ phận mang điện và các kết cấu nối đất.
Trong trạm biến áp AIS, cáp điện áp cao có thể kết thúc bên trong khu vực thiết bị khép kín hoặc kết nối với cấu trúc đầu cuối điện áp cao được chỉ định. Thiết kế đầu cuối phù hợp phụ thuộc vào cách bố trí thiết bị và yêu cầu của nhà sản xuất.
Không giống như việc chấm dứt GIS, kết nối với một giao diện cách nhiệt bằng khí kín, Đầu cuối cáp AIS phải cung cấp độ hở cách điện cần thiết và chịu được các ứng suất điện liên quan đến bố trí cách điện bằng không khí của nó.
Các đầu cuối cáp liên quan đến AIS có thể sử dụng chất cách điện bằng sứ hoặc composite, tùy thuộc vào thiết kế. Trong một số cài đặt, đầu cáp được đặt ở ngoài trời ngay cả khi thiết bị đóng cắt hoặc điều khiển được đặt trong nhà.
Do đó, môi trường lắp đặt thực tế phải được xác nhận trước khi phân loại đầu cuối cáp AIS là sản phẩm trong nhà.
4. 110Đầu cáp loại khô kV
Đầu nối cáp loại khô sử dụng hệ thống cách điện rắn mà không cần dầu cách điện trong thiết kế đầu nối cáp.
Tùy thuộc vào sản phẩm, phần thân cách điện của nó có thể kết hợp với cao su silicone, nhựa epoxy, hoặc các vật liệu đủ tiêu chuẩn khác. Thiết kế kiểu khô có thể được sử dụng cho các kết nối GIS tương thích, giao diện máy biến áp, và các ứng dụng điện áp cao chuyên dụng khác.
Ưu điểm của chúng có thể bao gồm giảm nguy cơ rò rỉ dầu, một sự sắp xếp cách nhiệt nhỏ gọn, và bảo trì đơn giản hóa liên quan đến việc loại bỏ cách điện chất lỏng khỏi cụm đầu cuối.
Tuy nhiên, thuật ngữ “loại khô” mô tả cách bố trí cách điện hơn là thiết bị được kết nối. Chấm dứt GIS kiểu khô vẫn là chấm dứt GIS, trong khi đầu cuối máy biến áp loại khô được thiết kế cho giao diện máy biến áp.
Do đó, khách hàng nên xác nhận cả cấu trúc chấm dứt và ứng dụng dự định của nó khi yêu cầu báo giá.
5. 110Đầu cuối cáp cắm kV
Đầu cuối cáp dạng cắm sử dụng giao diện được thiết kế cho phép đầu cuối cáp kết nối với ống lót hoặc ổ cắm tương thích.
Kết nối thường kết hợp một cơ thể cách điện, đầu nối dây dẫn, cấu trúc điều khiển điện trường, và giao diện cơ học. Tùy thuộc vào thiết kế, giao diện có thể bao gồm các thành phần dẫn điện và bán dẫn giúp duy trì sự phân bố điện trường dự định.
Các đầu cuối plug-in có thể được sử dụng trong các ứng dụng GIS và máy biến áp phù hợp trong đó thiết bị có giao diện tương thích.
Ưu điểm chính của chúng bao gồm lắp đặt nhỏ gọn và bố trí kết nối xác định. Chúng cũng có thể đơn giản hóa các quy trình lắp đặt nhất định khi so sánh với các cách sắp xếp được lắp ráp tại chỗ rộng rãi hơn..
Tuy nhiên, không thể tự động sử dụng đầu cuối plug-in được xếp hạng cho 110kV với mọi GIS hoặc máy biến áp 110kV. Kích thước giao diện, sắp xếp cách nhiệt, kích thước dây dẫn, và xếp hạng điện đều phải được xác minh.
6. 110Đầu cáp loại ống lót Epoxy kV
Đầu nối kiểu ống lót epoxy sử dụng ống lót bằng nhựa epoxy hoặc giao diện cách điện để cung cấp hỗ trợ cơ học và cách điện giữa kết nối cáp và thiết bị điện.
Ống lót epoxy thường được kết hợp với các giao diện cáp GIS, mặc dù ứng dụng thực tế phụ thuộc vào thiết kế thiết bị.
Ống lót là một phần của hệ thống cách nhiệt phối hợp. Kích thước của nó, linh kiện dẫn điện, và bố trí kết nối phải phù hợp với thiết bị thu và đầu cuối cáp liên quan.
Đối với các ứng dụng điện áp cao, thiết kế giao diện đặc biệt quan trọng vì kết nối không chính xác có thể ảnh hưởng đến khe hở cách điện, phân bố điện trường, và độ tin cậy cơ học.
Trước khi chọn kiểu chấm dứt này, khách hàng nên lấy bản vẽ giao diện thiết bị và xác nhận xem ống lót epoxy được cung cấp cùng với thiết bị GIS hay được bao gồm trong gói đầu cáp.
Cấu trúc cách điện bằng sứ và composite
Ngoài việc phân loại theo thiết bị kết nối, Các đầu cuối cáp trong nhà có thể được phân biệt bằng vật liệu cách điện và thiết kế kết cấu của chúng..
7. Đầu cáp loại sứ
Sứ cách điện có lịch sử sử dụng lâu đời trong các thiết bị điện cao thế. Chúng cung cấp khả năng cách điện tốt và độ bền cơ học khi được thiết kế và lắp đặt chính xác.
Có thể sử dụng đầu nối kiểu sứ khi thiết kế thiết bị yêu cầu vỏ cách điện cứng hoặc bố trí ống lót cụ thể..
Những nhược điểm tiềm ẩn bao gồm trọng lượng lớn hơn và nguy cơ hư hỏng do tác động cơ học. Xử lý, chuyên chở, và việc lắp đặt phải tuân theo yêu cầu của nhà sản xuất.
Việc chấm dứt sứ có phù hợp để sử dụng trong nhà hay không tùy thuộc vào thiết kế cụ thể và khoảng trống có sẵn trong quá trình lắp đặt.
8. Đầu cáp loại composite
Cấu trúc cách nhiệt composite thường sử dụng vỏ polyme, thường có cao su silicon làm vật liệu cách điện bên ngoài và lõi hỗ trợ được thiết kế cho các tải trọng cơ học cần thiết.
So với đồ sứ, cấu trúc hỗn hợp có thể mang lại trọng lượng thấp hơn và cải thiện khả năng chống chịu tác động cơ học. Bề mặt cao su silicon cũng có thể cung cấp các đặc tính kỵ nước hữu ích trong điều kiện môi trường thích hợp.
Vật liệu composite có thể được sử dụng trong một số cụm đầu cuối trong nhà nhất định hoặc trong các giao diện thiết bị yêu cầu vỏ cách điện bằng composite.
Tuy nhiên, không phải mọi thiết bị đầu cuối tổng hợp đều phù hợp cho mọi ứng dụng trong nhà hoặc GIS. vật liệu, kích thước, hiệu suất điện, và giao diện cơ khí phải đủ tiêu chuẩn cho các điều kiện sử dụng dự định.
Điều quan trọng nữa là phải phân biệt giữa vật liệu cách điện và loại đầu cuối: một đầu cuối hỗn hợp có thể là một đầu cuối máy biến áp, sự chấm dứt liên quan đến AIS, hoặc thiết kế chuyên dụng khác.
Các thành phần chính của đầu cuối cáp trong nhà 110kV
Mặc dù thiết kế thay đổi tùy theo ứng dụng, một số thành phần thường thấy trong hệ thống đầu cuối cáp 110kV.
Thân cách điện: Cung cấp lớp cách điện chính giữa dây dẫn mang điện và các bộ phận nối đất.
Hệ thống điều khiển điện trường: Kiểm soát ứng suất điện ở gần cuối lớp cách điện cáp và màn chắn kim loại.
Đầu nối dây dẫn: Thiết lập kết nối điện giữa dây dẫn cáp và thiết bị thu.
Màn chắn kim loại và các bộ phận nối đất: Cung cấp đường nối đất và dòng điện sự cố được chỉ định theo thiết kế hệ thống cáp.
Hỗ trợ cơ khí: Duy trì vị trí cần thiết và sự ổn định của cụm đầu cuối.
Thành phần niêm phong: Trường hợp cần thiết, duy trì tính toàn vẹn của giao diện thiết bị hoặc ngăn kèm theo.
Phụ kiện lắp đặt và lắp đặt: Có thể bao gồm dấu ngoặc, các bộ phận buộc chặt đã được phê duyệt, và các hạng mục khác theo yêu cầu của thiết kế lắp đặt.
Phạm vi cung cấp chính xác khác nhau giữa các nhà sản xuất. Người mua nên xác nhận những thành phần nào được bao gồm trong gói chấm dứt và thành phần nào phải được cung cấp bởi nhà sản xuất máy biến áp hoặc GIS.
Hiệu suất điện và các tiêu chuẩn áp dụng
Đầu cuối cáp 110kV phải đáp ứng các yêu cầu về điện và cơ của ứng dụng dự kiến.
Các đặc tính hiệu suất quan trọng bao gồm điện áp chịu được tần số nguồn, Điện áp chịu xung sét, hiệu suất phóng điện một phần, độ tin cậy kết nối dây dẫn, hiệu suất nhiệt, và khả năng ngắn mạch khi được chỉ định.
Đối với mạng 110kV danh định, điện áp cao nhất dùng cho thiết bị có thể là 123kV, tùy thuộc vào tiêu chuẩn mạng hiện hành và yêu cầu của dự án. Định mức thực tế của thiết bị và mức độ kiểm tra yêu cầu phải được xác nhận theo thông số kỹ thuật được phê duyệt.
Các tiêu chuẩn quốc tế liên quan có thể bao gồm:
- IEC 60840 đối với cáp điện cách điện dạng đùn và các phụ kiện của chúng trong dải điện áp áp dụng.
- IEC 62271-1 về thông số kỹ thuật chung cho thiết bị đóng cắt và điều khiển điện áp cao.
- IEC 62271-203 cho thiết bị đóng cắt có vỏ bọc bằng kim loại cách điện bằng khí trên 52kV.
- IEC 62271-209 để kết nối cáp với thiết bị đóng cắt có vỏ bọc bằng kim loại cách điện bằng khí trên 52kV.
- IEC 60270 để đo phóng điện cục bộ ở điện áp cao.
Các tiêu chuẩn áp dụng tùy thuộc vào sản phẩm và mục đích sử dụng của nó. Tiêu chuẩn phụ kiện cáp, tiêu chuẩn thiết bị GIS, và tiêu chuẩn kết nối cáp GIS giải quyết các yêu cầu khác nhau và không được coi là có thể thay thế cho nhau.
Khách hàng nên xác nhận các phiên bản áp dụng, yêu cầu kiểm tra, bằng chứng kiểm tra loại, và tiêu chí chấp nhận với kỹ sư dự án và nhà sản xuất thiết bị.
Yêu cầu lắp đặt cho đầu cuối cáp trong nhà 110kV
Việc lắp đặt đúng cách là điều cần thiết để đảm bảo độ tin cậy lâu dài của hệ thống cáp điện áp cao.
Đầu tiên, xác minh kích thước dây dẫn cáp, đường kính cách nhiệt, xây dựng màn hình kim loại, và dữ liệu của nhà sản xuất cáp. Xác nhận rằng đầu cuối đã chọn khớp với kích thước cáp thực tế.
Thứ hai, kiểm tra bản vẽ giao diện thiết bị. Đối với kết nối GIS và máy biến áp, xác minh kích thước giao diện, phương pháp kết nối dây dẫn, sắp xếp cơ khí, và các phụ kiện cần thiết.
thứ ba, chuẩn bị cáp theo hướng dẫn lắp đặt đã được phê duyệt. Loại bỏ lớp vỏ bên ngoài, màn hình kim loại, và các lớp bán dẫn đòi hỏi tay nghề phải cẩn thận. Bề mặt cách nhiệt XLPE phải luôn sạch sẽ và không có vết cắt hoặc vết bẩn.
thứ tư, cài đặt các thành phần kiểm soát căng thẳng, thân cách điện, và đầu nối theo trình tự đã chỉ định. Chỉ sử dụng các công cụ đã được phê duyệt, nguyên vật liệu, và thủ tục buộc chặt.
Cuối cùng, hoàn thành việc kết nối thiết bị, nối đất, điều tra, và thử nghiệm quy định. Tất cả các công việc ở điện áp cao phải được thực hiện bởi nhân viên có trình độ chuyên môn theo các quy trình vận hành và an toàn đã được phê duyệt..
Cách chọn đầu cuối cáp trong nhà 110kV phù hợp
Việc lựa chọn một thiết bị kết cuối phù hợp đòi hỏi phải xem xét cả hiệu suất điện và khả năng tương thích của thiết bị..
Bước đầu tiên là xác định thiết bị tiếp nhận: GIS, máy biến áp, Thiết bị liên quan đến AIS, hoặc thiết bị điện áp cao khác.
Kế tiếp, xác nhận cấu trúc chấm dứt, chẳng hạn như loại khô, trình cắm thêm, loại ống lót epoxy, loại sứ, hoặc loại tổng hợp. Những mô tả này có thể trùng lặp, vì vậy cấu hình sản phẩm hoàn chỉnh phải được thiết lập.
Bước thứ ba là xác minh thông số kỹ thuật của cáp, bao gồm cả vật liệu dẫn điện, diện tích mặt cắt ngang, đường kính cách nhiệt, và sắp xếp màn hình kim loại.
Bước thứ tư là xem xét điện áp hệ thống cần thiết, điện áp cao nhất cho thiết bị, mức độ kiểm tra cách điện, yêu cầu phóng điện một phần, và các điều kiện cụ thể khác của dự án.
Cuối cùng, xác nhận phạm vi cung cấp, bản vẽ kỹ thuật, hướng dẫn cài đặt, báo cáo thử nghiệm áp dụng, và tài liệu chất lượng.
Đối với dự án thay thế, bản vẽ giao diện của nhà sản xuất thiết bị gốc đặc biệt có giá trị. Hai đầu cuối có cùng điện áp danh định có thể vẫn có giao diện không tương thích.
Ứng dụng của đầu cuối cáp trong nhà 110kV
110Đầu cuối cáp trong nhà kV được sử dụng trong nhiều dự án cơ sở hạ tầng điện.
Các trạm biến áp đô thị thường sử dụng thiết bị GIS để giảm diện tích lắp đặt cần thiết. Các trạm biến áp ngầm cũng được hưởng lợi từ việc bố trí kết nối cáp nhỏ gọn.
Các cơ sở công nghiệp có thể sử dụng cáp 110kV để kết nối nguồn điện đến máy biến áp và thiết bị đóng cắt điện áp cao. Các dự án năng lượng tái tạo có thể sử dụng đầu cuối cáp trong nhà tại các trạm biến áp nối lưới, tùy thuộc vào cấu hình mạng.
Dự án cơ sở hạ tầng lớn, bao gồm cả đường sắt, sân bay, và trung tâm dữ liệu, cũng có thể yêu cầu kết nối cáp điện áp cao chuyên dụng.
Trong mỗi ứng dụng, việc chấm dứt phải được lựa chọn theo thiết kế thiết bị, không gian cài đặt có sẵn, yêu cầu về điện, và chiến lược bảo trì.
Tại sao nên chọn cáp Dosense cho giải pháp đầu cuối cáp 110kV?
Dosense Cable cung cấp cáp cao thế và phụ kiện cáp cho các dự án truyền tải điện. Đối với yêu cầu đầu cuối cáp trong nhà 110kV, quá trình lựa chọn bắt đầu với thông số kỹ thuật của cáp, thiết bị được kết nối, và bản vẽ giao diện dự án.
Đánh giá kỹ thuật và thương mại của chúng tôi có thể xem xét việc chấm dứt cáp GIS, đầu nối cáp máy biến áp, thiết kế kiểu khô và plug-in tương thích, và các cấu hình phụ kiện cáp phù hợp khác theo yêu cầu cụ thể của dự án.
Để giúp xác định đúng sản phẩm, khách hàng được khuyến khích cung cấp kích thước dây dẫn cáp, đường kính cách nhiệt, nhà sản xuất thiết bị, vẽ giao diện, tiêu chuẩn bắt buộc, và điều kiện lắp đặt.
Cấu hình sản phẩm, tài liệu kiểm tra có sẵn, và phạm vi cung cấp phải được xác nhận cho từng dự án trước khi đặt hàng. Điều này giúp đảm bảo rằng việc chấm dứt được đề xuất tương thích với thiết bị thu và các điều kiện hoạt động dự định.
Dosense Cable là nhà cung cấp cáp cao thế và các phụ kiện cáp, hỗ trợ khách hàng giải pháp đầu cuối cáp 110kV cho ứng dụng truyền tải điện phù hợp.
Nhà sản xuất và cung cấp đầu cuối cáp 110kV trong nhà
DOS Group là nhà sản xuất và cung cấp Thiết bị đầu cuối cáp trong nhà 110kV và phụ kiện cáp cao thế chuyên nghiệp tại Trung Quốc. Chúng tôi cung cấp các giải pháp chấm dứt đáng tin cậy cho thiết bị chuyển mạch GIS, máy biến áp điện, và các ứng dụng trạm biến áp cao áp khác. Phạm vi sản phẩm của chúng tôi bao gồm các thiết kế đầu cuối khác nhau để đáp ứng yêu cầu của dự án, bao gồm cấu hình loại khô và trình cắm thêm, tùy thuộc vào khả năng tương thích giao diện thiết bị. DOS Group cam kết cung cấp sản phẩm chất lượng, hỗ trợ kỹ thuật, và các giải pháp tùy chỉnh cho các dự án truyền tải điện trên toàn thế giới.