변전소 확장을 위한 110kV 고전압 케이블 솔루션

세계적으로 도시 전력망은 에너지 소비가 증가하고 대도시 인프라가 밀집됨에 따라 전례 없는 스트레스를 받고 있습니다. 엄격하게 제한된 시가지 통로 내 고전압 송전선을 업그레이드하는 것은 심각한 기술 및 물류적 도전 과제를 제시합니다. 특히 변전소 확장 프로젝트는 제한된 지하 케이블 트렌치에서 운영하면서 낮은 전기 전송 손실, 뛰어난 절연 안정성 및 견고한 기계적 보호를 제공하는 고전압 케이블 시스템을 요구합니다.

이 사례 연구는 동남아시아의 대도시 변전소 확장 프로젝트를 포함하는 주요 유틸리티 규모 프로젝트를 검토합니다. 인증된 110kV 고전압 송전선을 활성화된 도시 전력망에 통합하는 데 필요한 엔지니어링 장애, 케이블 시스템 선택 및 성능 검증을 개요합니다.

프로젝트 개요 및 기준 매개변수

유틸리티 엔지니어링 컨설턴트 및 EPC 조달 계약자의 기술 검토를 간소화하기 위해 이 고전압 배전 프로젝트의 기본 엔지니어링 사양을 아래에 제시합니다.

도시 변전소 확장 프로젝트의 기술적 도전 과제

인구 밀집 시가지 지역의 고전압 전력 업그레이드는 그린필드 산업 건설과 크게 다릅니다. 엔지니어링 팀과 유틸리티 계약자는 종종 엄격한 공간 제한, 가혹한 환경 조건 및 엄격한 전력망 신뢰성 기준의 조합에 직면합니다:

• 지하 트렌치의 제한된 굽힘 반경: 기존 변전소 레이아웃에 새로운 고전압 회로를 통합하려면 레거시 덕트 뱅크 주변을 정밀하게 경로 설정해야 합니다. 케이블은 내부 절연층에 스트레스를 주거나 금속 피복을 균열시키지 않고 엄격한 굽힘 반경을 수용해야 합니다.

• 고습 및 물 유입 위험: 계절적 몬순이 있는 열대 기후는 높은 지하수면 조건을 만듭니다. 지하 전력 케이블은 수분 침투에 취약하며, 장기 운영 시 가교 폴리에틸렌 (XLPE) 절연 내 물 트리징을 유발할 수 있습니다.

• 고밀도 도관 네트워크의 열 방출: 공유 콘크리트 트렌치를 통해 여러 중부하 전력 회로를 운행할 때 열 축적은 도체 과열을 유발할 수 있습니다. 케이블은 최대 연속 부하 하에서 열 파괴를 피하기 위해 낮은 유전 손실을 유지해야 합니다.

설계 단계에서 이러한 설치 변수를 해결하지 못하면 부분 방전, 피복 침식 및 예정되지 않은 전력망 정전 위험이 증가합니다.

110kV 고전압 케이블 솔루션 엔지니어링

이러한 현장 특정 조건을 해결하기 위해 우리의 엔지니어링 및 제조 전문가는 중부하 유틸리티 배전용으로 특별히 설계된 맞춤 엔지니어링 110kV XLPE 고전압 전력 케이블 시스템을 공급했습니다.

1. 고순도 구리 도체 및 초청결 XLPE 절연

케이블 설계는 스킨 효과 손실을 줄이고 외경을 조밀하게 유지하는 압축된 Class 2 가닥 구리 도체를 사용합니다. 절연 시스템은 건조 경화 VCV (수직 연속 가황) 라인을 통해 적용된 초청결 XLPE를 사용합니다. 이 과정은 조밀한 동심도를 유지하고 미세한 미세 기공을 제거하여 고 운전 전압에서 유전 손실을 줄입니다.

2. 방습 주름진 알루미늄 피복 (CAS)

고 지하수면 지역에서 수분 유입을 제거하기 위해 케이블 코어를 둘러싸는 밀봉된 주름진 알루미늄 피복 (CAS)이 있습니다. 이 금속 장벽은 100% 방사형 수밀성을 제공하고 깊은 트렌치 설치 중 높은 압축 저항을 제공하며 지락 전류에 대한 효율적인 저항 경로를 제공합니다. 또한 수팽창 종방향 테이프는 수분과 접촉 시 팽창하여 외부 피복이 찢어지면 측면 수분 이동을 방지합니다.

3. 고밀도 외부 폴리에틸렌 보호

외부 자켓은 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE)으로 압출되어 거친 콘크리트 도관을 통과할 때 우수한 내마모성, 화학적 안정성 및 기계적 강도를 제공합니다. 외부 반도전성 흑연 코팅은 IEC 60840 기준에 따라 설치 후 피복 무결성 테스트를 가능하게 합니다.

정량적 성능 및 현장 검증 결과

설치 및 시운전 전 테스트 후 110kV 고전압 케이블 경로는 모든 고전압 현장 인수 기준을 통과하여 지역 유틸리티 전력망에 검증 가능한 장기 신뢰성을 제공했습니다:

• 고전압 테스트 중 부분 방전 없음: 60분 동안 1.73U₀에서 현장 AC 내성 테스트는 부분 방전 활동이 전혀 없었으며, XLPE 절연 및 공장 접합부의 무결성을 검증했습니다.

• 100% 방사형 수분 밀봉: 피복 무결성 테스트는 밀봉된 주름진 알루미늄 장벽이 열대 트렌치 조건에서 높은 토양 수분 수준으로부터 케이블 코어를 성공적으로 격리했음을 확인했습니다.

• 최적화된 운전 온도 프로파일: 지하 트렌치를 따라 연속 분산 온도 감지 (DTS)는 최대 전송 기간 동안 케이블 코어 온도가 90°C의 설계 한도 내에 잘 유지되었음을 확인했습니다.

• 전체 국제 준수 및 프로젝트 서명: 완전한 자재 인증, 독립 테스트 실험실의 형식 테스트 보고서 및 완전한 공장 인수 테스트 (FAT) 문서가 지역 에너지 당국의 원활한 규제 준수 승인을 가능하게 했습니다.