145kV Kəsici Anahtarı Səhvi İşləmə Vorulması və Mühafizə Tövsiyələri

1. Giriş

Endonezyan elektrik şəbəkəsində 145kV yüksək voltajlı ayırma qapıları (HVD-lar) adalar arası bölgələrdə nəql etmə zəmanətini saxlamaq üçün vacibdir. Amma, səhv işləmə hadisələri şəbəkənin stabiilliyinə ciddi təhlükə yaratır. Bu məqalə Endonezyan alt şəbəkəsindəki 145kV HVD-nin səhv işləməsini araşdırır, kök səbəllərini analiz edir və IP66 himayə standartlarına və IEC 60068-3-3 uyğunluğuna istinad edərək əməliyyat təhlükəsizliyini artırmaq üçün təkliflər verir.

2. Endonezyadakı Hadisənin Ümumi Baxışı

Mart 2024-cü ildə, Cava Adasında yerləşən bir alt şəbəkədəki 145kV ayırma qapısı rutin yüklərin transferində gözlənilməz şəkildə açıldı, bu da qoruyucu röle aktivasiyalara səbəb oldu. Hadisə Surabaya kənarında, Sahil alt şəbəkəsində baş verdi, burada qapanığın IP66 sertifikalı qutusu teorik olaraq tropik şəraitə dayanmaq üçün dizayn edilib. Planlaşmayan açılış 120,000 evin elektrik təchizatını pozub və 30MW yükünü qurtardı, təmir maliyyəti 800,000 ABŞ dollarından çox idi. Hadisədən sonra təhlil, mühit dərəcəsindəki zədələnmə və idarəetmə sisteminin qusurlarının asılı səbəllər olduğunu ortaya qoydu.

3. Kök Səbəllərin Təhlili
3.1 İdarəetmə Sisteminin Zəiflikləri
3.1.1 Parazit Dairə Induksiyası

Qapanığın DC idarəetmə dairəsi alt şəbəkənin şimşək qoruyucusu sistemləri ilə ümumi yerə malikdi, bu dizayn qusuru 2023-ci ildəki PLN hesabatına görə Endonezyadakı 145kV alt şəbəkələrinin 20%-ində aşkarlandı. Yaxınlarda olan şimşək güləsinə zamanı, anlık artıq voltajlar idarəetmə kablolarında 12V DC qalibi yaradıb, qapanığın açılış rölesini yanlış aktivləşdirdi. Bali-də 2022-ci ildəki hadisə kimi, yer dövrü qrupları 145kV HVD-nin səhv işləməsinə səbəb olmuşdur, bu hal idarəetmə və qoruma dairələri arasında yetersiz izolyasiya olduğunu göstərdi.

3.1.2 Rölün Yaşlanması

Qapanığın elektromaqnit rölü, 100,000 işləməyə uyğun deyil, amma 150,000 dövrlərdən keçirib rölün dəyişilməmiş qaldı. Hatadan sonra təhlil edildikdə, röl bobinin izolyasiyasında çöküş, normal olaraq açıq kontaktları köprüleyən ark yaradıb. IEC 60068-3-3 termal dövr testləri daha sonra rölün epoksit izolyasiyasının >60°C-də çöküşə uğradığını təsdiqləyib, bu temperatur Endonezyan kondisionerli olmayan qapanma sahalarında sıx sadədir.

3.2 Mühit Dərəcəsindəki Zədələnmə
3.2.1 IP66 Sigortanın Baş verməsi

IP66 sertifikası olmasına baxmayaraq, qapanığın EPDM qumşağı 3mm çatışa malik idi, bu da tuz pirlərinin daxil olmasına imkan verdi. Şimal Cava sahil havaında 0.05mg/m³ tuz iyonu var, bu korroziyanın sürətini artırır. Qumşaqın SEM analizi ozon çatışasını, uzun müddət UV radiasyonuna (illik UV indeksi >12) və >85% rütubətinə maruz qalmasından çıxardı. Bu, qutunun toz/su himayəsini zedələyib, daxili komponentlərdə məsələn məsələn bakır kontaktlarında 0.2mm rüst qatı yarandı.

3.2.2 Rütubətindən Olan Izolyasiya Çöküşü

Yüksək rütubət (ortalama 90% RH) qapanığın kompozit izolyatorunda kondensasiya yaratdı, bu da yüzey direksiyasını 10¹²Ω-dən 10⁸Ω-a endirdi. Qismi deşiq (PD) monitorinq məlumatları, PD fəaliyyətinin altı ayda 5pC-dən 25pC-ə yüksəldiyini, bu da flashover-ə qabaqcıl bir işarə idi. Izolyatorun hidrofobik qovuşu, IEC 60068-3-3-yə uygun, tropik şəraitdə üç illik istifadədən sonra su filmlərinə qarşı qabiliyyətini itirdi.

3.3 Bakım Eksiklikləri
3.3.1 Yetersiz Yağlama

Qapanığın mexaniki bağlantı sistemi NLGI Grade 2 silikon yağında yetersizdi, bu da əməliyyat mekanizmində 15% fraksiyanı artırıb. Temperatur sensörleri pivot qatıqlarında bazalınndan 40°C daha yüksək təsadüfi rejinə qayıtdı, bu da normal açılış əmrini taklit edən mexaniki şoklar yaratdı. Bu, PLN-in 2024-ci ildəki hesabatına uyğun, 145kV HVD səhv işləmələrinin 43%-inin yağlama nəzarətinin narahat olması ilə bağlıdır.

3.3.2 Gecikdirilmiş Sensor Kalibrasiyası

Qapanığın kontakt direksiyası sensoru, ±10μΩ-ə kalibre edilmiş, lakin 18 aydır doğrulanmayıb. Faktiki doğruluğu ±35μΩ-ə sürəklənib, 120μΩ kontakt çöküşünü (kritik limit: 150μΩ) mask edirdi. Kalibrasiya gecikmələri, loqistik problemlər səbəbindən 37% 145kV HVD-ların planlaşdırılmış nəzarətindən məhrum olduğu uzaq Endonezyan alt şəbəkələrində sıx sadədir.

4. Müntəzəm Tədbirlər
4.1 İdarəetmə Sisteminin Redizayn
4.1.1 Ayrılmış Yer Sistemi

145kV HVD idarəetmə dairələri üçün yıldız formundakı yer sistemi tətbiq edin, onları şimşək qoruyucusu yerlərindən 5m uzaqlaşdırın. Idarəetmə enerji besləmələrinə 1000V izolasiya transformatoru qurun, bunun misalı 2023-cü ildə Medanda həyata keçirilmiş və transient indüktsiya səbəbindən səhv işləmələri 92%-ə azaltmışdır.

4.1.2 Solid-State Relay Yeniləməsi

Elektromaqnit rölləri IEC 60950 sertifikalı solid-state relay (SSR) ilə əvəz edin, bu röllər 10⁷ işləməyə uyğundur. Semarang pilot layihəsində SSR-lər sıfır voltaj qalibləri və nemli mühitlərdə arklar riskini azaltmaq üçün 50% daha sürətli keçid zamanlarını göstərmişdir.

4.2 Mühit Dərəcəsindəki İstehsalat Güclülüğün Artırılması
4.2.1 IP66 Sigorta Sisteminin Yenilənməsi

• Qumşaq Değişimi: 200°C temperatur dayanımı, 300% uzanan və UV stabilizatorları olan fluoroelastomer (FKM) qumşaqları istifadə edin, bu IEC 60068-3-3-un tropik iklim ekzanı standartlarına uyğundur.

• Drenaj Modifikasiyası: Qapanığın qutularına qoruyucu insekt ekranları olan 12mm weep holes əlavə edin, bu su birikməsini azaltdır. Cakarta-da icra edilmiş bir sınaq, bu tədbirdən sonra 24 saat ərzində daxili rütubətin 85%-dən 55%-ə azalmasını göstərdi.

4.2.2 İleri İzolyasiya Həllləri

• Superhidrofobik Qovuş: SiO₂ aerosol bazlı qovuşları (contact angle >150°) izolyatorlara tətbiq edin, bu hidrofobik xassəni 3-dən 7 ilə uzadır. Bali-da icra edilmiş sahə sınaqları, bu tədbirdən sonra PD fəaliyyətinin 80%-ə azalmasını göstərdi.

• Dehumidifier İntegrasiyası: Qutulara Peltier effektli dehumidifier (3L/gün kapasite) qurun, bu <40% RH-ni saxlayır. Sulawesi alt şəbəkəsində, bu tədbirdən sonra kontakt direksiyası sabitliyinin 65%-ə yaxınlaşmağını göstərdi.

4.3 Prognozlaşdırılmış Bakım Optimizasiyası
4.3.1 IoT-İstifadə Edilmiş Monitorinq

4G-aktiv sensor şəbəkəsini tətbiq edin:

• Kontakt direksiyası (0.1μΩ həssaslığı)

• Mekanizm titrişi (100Hz - 10kHz diapazonu)

• Qutu rütubəti/temperaturu (±1% RH, ±0.5°C)

Verilər bulud bazlı AI platforması vasitəsilə (94% dəqiqliklə) təhlil edilir, bu platforma Papua pilot layihəsində isbat edilən kimi, səhv işləmələri 72 saat öncə proqnozlayır və planlaşmayan axmaqları 85%-ə azaltdır.

4.3.2 Regional Bakım Planları

İqlimə əsaslanan bakım planları inkişaf etdirin:

5. Texniki və İqtisadi Təsir
5.1 Zəmanət Mərhələlərinin Yaxşılaşması

• MTBF Artımı: Tədbirin sonunda 12,000 saatdan 45,000 saatə qədər artıb, IEC 62271-102 hədəfini keçirib.

• Səhv Algılama Vaxtı: Real zamanlı IoT monitorinq vasitəsilə 4 saatdan 15 dəqiqəyə qədər azalır.

5.2 Məbləğ-Vəziyyət Analizi

• İlk İnvestisiya: Endonezyadaki 10-qapı alt şəbəkəsi üçün $500,000

• 5 İl Qiymətləndirmə: $2.3 milyon:

• Bakım işçilik maliyyətində 75% azalma

• Təchizat əvəz maliyyətində 90% azalma

• Axmaqlar nəticəsindəki ziyanların 88% azalması

6. Nəticə

Endonezyadaki 145kV ayırma qapısının səhv işləməsi, idarəetmə sisteminin zəiflikləri, mühit dərəcəsindəki zədələnmə və bakım boşluğu problemlərinə inteqral həlllər ehtiyacı haqqında xatırlatır. IP66 təkmilləşdirilmiş qutular, IEC 60068-3-3 uyğunluğuna malik komponentlər və IoT-əsaslı proqnozlaşdırılmış bakım tətbiq edərək, Endonezyan 145kV şəbəkəsi global standartlarla bərabər zəmanət mərhələləri elə bilər. Bu yanaşma, səhv işləmə risklərini azaltdıqda, tropik mühitlərdə artan enerji tələblərinə cavab verə bilən sağlam, akıllı elektrik infrastrukturunun qurulmasına də dəstək olur.