145kVko Iturriaren Aldaketaren Akatsen Analisia eta Kontra neurriak

1. Sarrera

Indoneziako elektrizitate sarean, 145kVko altu tensioko itzalerrak (HVD) erabaki beharreko transmisio zuzendaritzarako dira kritikozko insularra orain arte. Hala ere, funtzionamendu okerak arrisku handiak suposatzen dituzte sarearen estabilitaterako. Artikulu honek Indoneziako subestazio batean gertatu den 145kVko HVDren funtzionamendu okerra aztertzen du, errazkiak eta proposatzen ditu kontra neurriak IP66ko babesa-estandarrak eta IEC 60068-3-3ko batetzea barne hartuta operazio segurtasuna hobetzeko.

2. Gertaera Ikuspegi Indoneziako

Martxoan 2024ean, Java uhartean dagoen subestazio bateko 145kVko itzaler bat inesperatuan irekitzea egin zuen karga-aldaketar moduan, babestu-lerro aktibazio askotan sorginkeria. Gertaera Surabayarako hondartzetik gertatu zen, non itzaleraren IP66ko babesa-kuntserbatzaile teoretikoki diseinatu zen tropikar egoerak uheldu ahal izateko. Itzaleraren irekitze inesperatua 120.000 etxe familiari elektrizitate-emaitza galdu zuen eta 30MWko karga-desgaltasuna sortu zuen, lehorratzeko kostuak 800.000 dolar baino gehiago iritsi ziren. Gertaeraren ondoren analisi egin zuten, ingurumenaren degradazioa eta kontrol-sistema akatsak errazki nagusiak zirela ikusten da.

3. Errazki Analisia
3.1 Kontrol-Sistema Debilgabetasunak
3.1.1 Parasito Zirkuituen Indukzioa

Itzalerren DC kontrol-zirkuituak subestazioaren tximena-babestu sistema berdina partekatzen zuen, diseinu-akats hori 2023ko PLN txostenak ezagutu zuen 20%ko 145kVko indoneziar subestazioetan. Toki gertu egon arren, ardora-eguzkiak kontrol-zirkuituan 12Vko DC puntapena sortu zuten, itzalerren irekitze-lerroak falsoaktibatuz. Bali-n 2022an gertatu zen gertaera antzekoa, non lerro-aurruneak 145kVko HVDren funtzionamendu okerra eragin zuten, kasu horrek kontrol eta babestu zirkuituen arteko isolamendu gutxi adierazten zuen.

3.1.2 Lerroaren Zaharketa

Itzalerren magnetiko lerroak, 100.000 funtzionamendurako zehaztuak, 150.000 ziklo baino gehiago egin zituen ordezkatu gabe. Lerroaren koilaren isolamenduko hutsegitea, atal-lortzearen ostean aurkitu zuen, arkua sortu zuen normalean irekita dauden kontaktuetan. IEC 60068-3-3ko termika ziklak ondoren konfirmatu zuten lerroaren epoxi isolamenduak >60°C-en degradatzen dela, Indoneziako aire-ondorio gabeko itzaler-aretoetan ohikoa den tenperatura.

3.2 Ingurumenaren Degradazioa
3.2.1 IP66 Babesaren Hutsegitea

IP66 ziurtapena omen duten itzalerren EPDM gasketak 3mmko trinkadak erakutsi zituen, ur salada sarrerara bultzatuz. East Javanian hondartzeko aireak 0,05mg/m³ko kloro-ion kontzentrazioa du, korrosioa azeleratuz. Gasketaren SEM analisiak ozono-hutsegitea aurkitu zuen, UV-irradiazio luzearen (urteko UV indizea >12) eta humitatik (>85%) ondorioz. Hori itzuleraren poltsa/ura babesa murriztu zuen, barne osagaien kobrezu kontaktuetan 0,2mmko errustu gorde egiten zuen.

3.2.2 Urdinak Esplizituki Sortzen Dituen Isolamendu Degradazioa

Urdina handia (90% RH batezbesteko) itzalerren kompositiboko insultorearen gainean kondensazioa sortu zuen, gainazaldiaren resistentzia 10¹²Ωtik 10⁸Ωra murriztu zuen. PD monitorizazio datuek PD aktibitatea sei hilabetean 5pCtik 25pCraino igotzen zela erakutsi zuen, flashoveraren aurretzea. Insultorearen hidrofobikoa tratamenduak, IEC 60068-3-3ko batetzea, hiru urtez tropikal egoeretan eragindu ondoren, ur filmak ezabatzeko ahalmena galdu zuen.

3.3 Mantentze Desegiteak
3.3.1 Lubrikazio Gutxi

Itzalerren mekaniko konexioak silikona grease gutxi (NLGI Grade 2) zituen, eragilearen funtzionamenduan 15%ko zati handiagoa sortuz. Temperatura sensorak 40°C kalorrago neurtu zituen bihamarren erpinetan, mugimendu kolpatua sortuz mekaniko joera, irekitze komando normalak baliokideak direla adierazten zuten. Hau PLN-ren 2024ko txostenarekin bat dator, 43% 145kVko HVDren funtzionamendu okerreak mantentzea utzi direla.

3.3.2 Sensor Kalkulua Atzeratuta

Itzalerren kontaktu-oharra sensorra, ±10μΩra kalkulatua, 18 hilabetez frogatu gabe dago. Ondoren, eguneratzea ±35μΩra aldatu zen, 120μΩko kontaktu-degradazioa maskaratuz (kritikoa: 150μΩ). Kalibratze hauetako atzerapenak Indoneziako subestazio askotan agertzen dira, 37% 145kVko HVDrek mantentze programatua ezezik logistikako arazoengatik.

4. Kontra Neurri Batzordeak
4.1 Kontrol-Sistema Berrediseinua
4.1.1 Isolated Grounding Architecture

Implementatu 145kVko HVD kontrol-zirkuituaren izarra babestu-sistema, 5m-tik bereiztuta tximena-babestuak. Instalatu 1000Vko isolamendu-transformadore kontrol-indar feedetan, 2023ko Medan kasu-estudioak frogatu zituen transient-induzitako funtzionamendu okerreak 92% murriztuta.

4.1.2 Solid-State Relay Upgrade

Ordeztu electromagnetiko lerroak IEC 60950 ziurtatutako solid-state lerroek (SSR) 10⁷ funtzionamendurako zehaztuak. Semarang pilot-projektuan SSRk ez zituen tension-puntapean eta 50% azkarrago aldaketak, arku-riskoak uzmin goi egoeretan kendu zituen.

4.2 Ingurumenaren Erresistentzia Hobetzea
4.2.1 IP66 Seal System Overhaul

• Gasket Replacement: Erabili fluoroelastomer (FKM) gasketak 200°C temperaturako erresistentzia, 300% luzapena eta UV stabilizatzaileek, IEC 60068-3-3 tropical climate annexa betetzen duten.

• Drainage Modification: Gehitu 12mmko weep holes anti-insect screen bikain dituzten itzaler-kuntserbatzailetara, ur pozatzea murriztuz. Jakarta proba batek frogatu zuen horrek barneko urtasa 85%tik 55%ra murriztu zuela 24 ordu barruan.

4.2.2 Advanced Insulation Solutions

• Superhydrophobic Coating: Aplikatu aerosol - based SiO₂ coatings (contact angle >150°) insultoreetan, hidrofobikotasuna 3etatik 7 urteetara hedatuz. Bali probak PD aktibitatea 80% murriztu zuten.

• Dehumidifier Integration: Instalatu Peltier - effect dehumidifiers (3L/day capacity) kuntserbatzailetan, <40% RH mantentuz. Sulawesi subestazio batek kontaktu-oharra 65% hobetu zuen instalatzearen ostean.

4.3 Predictive Maintenance Optimization
4.3.1 IoT - Enabled Monitoring

Deploy a 4G - enabled sensor network measuring:

• Contact resistance (0.1&mu;&Omega; resolution)

• Mechanism vibration (100Hz - 10kHz bandwidth)

• Enclosure humidity/temperature (&plusmn;1% RH, &plusmn;0.5&deg;C)

Data is analyzed via a cloud - based AI platform (accuracy 94%) that predicts failures 72 hours in advance, as proven in a Papua pilot project that cut unplanned outages by 85%.

4.3.2 Regionalized Maintenance Schedules

Develop climate - based maintenance plans:

5. Tekniko eta Ekonomikoko Eragina
5.1 Ziurtasun Metrikak Hobetu

• MTBF Increase: From 12,000 hours to 45,000 hours post - intervention, exceeding IEC 62271 - 102's target.

• Fault Detection Time: Reduced from 4 hours to 15 minutes via real - time IoT monitoring.

5.2 Cost - Benefit Analysis

• Initial Investment: $500,000 for a 10 - switch substation in Indonesia

• 5 - Year Savings: $2.3 million from:

• 75% reduction in maintenance labor

• 90% decrease in equipment replacement costs

• 88% minimization of downtime losses

6. Conclusion

The 145kV disconnect switch maloperation in Indonesia underscores the need for integrated solutions addressing control system vulnerabilities, environmental degradation, and maintenance gaps. By implementing IP66 - enhanced enclosures, IEC 60068 - 3 - 3 - compliant components, and IoT - driven predictive maintenance, Indonesia's 145kV grid can achieve reliability metrics on par with global standards. This approach not only mitigates maloperation risks but also supports the country's goal of a resilient, smart power infrastructure capable of meeting rising energy demands in tropical environments.