145կՎ դիմացողի սխալ գործելության վերլուծություն և դրա հակառակ գործողությունները

1. Ներածություն

Ինդոնեզիայի էլեկտրական ցանցում 145կՎ բարձր սպառող սահմանափակիչները (HVD-ները) կրիտիկական են անընդհատ փոխանցման ավելացման համար նրա կղզույտ հարթության վրա: Այնուամենայնիվ, սխալ գործողությունները ներկայացնում են նշանակալի նվազում ցանցի կայունության համար: Այս հոդվածը ուսումնասիրում է Ինդոնեզիայի ենթակայքում 145կՎ HVD-ի սխալ գործողությունը, վերլուծելով հիմնական պատճառները և առաջարկելով հակադիր միջոցներ, նախագծելով IP66 պաշտպանության ստանդարտները և IEC 60068-3-3-ի համապատասխանությունը գործողության անվտանգության ավելացման համար:

2. Ինդոնեզիայում Ստորագրված Հինգական Նկարագրությունը

Մարտ 2024-ին, Ջավա կղզու ենթակայքում 145կՎ սահմանափակիչը սկսած բանալի լուծումը անսպասելի բացվեց, այն ակտիվացնելով պաշտպանական ռելեների կարգավորված շարժումը: Հինգականը տեղի ունեցավ Սուրաբայայի կայան հարավ գտնվող ենթակայքում, որտեղ սահմանափակիչի IP66-ի վերապաշտպան կայան տեսականորեն պատրաստված էր կարողանալ տրոպիկական պայմանները կայանալ: Անանական բացումը խախտեց էլեկտրաէներգիայի առաջացումը 120,000 ընտանիքների համար և առաջացրեց 30ՄՎ բեռի հեռացում, վերակայան արժեքը գերազանցելով $800,000: Հինգականի հետո վերլուծությունը հայտնեց հիմնական պատճառները համարվում է պարգավորական վարականության և կառավարման համակարգի թույլատրելի սխալները:

3. Հիմնական Պատճառների Վերլուծություն
3.1 Կառավարման Համակարգի Անանական Սեղմունքներ
3.1.1 Փոխադարձ Շղթայի Ինդուկցիա

Սահմանափակիչի DC կառավարման շղթան ընդհանուր հեռացում ուներ ենթակայքի կայան կայան կայան պաշտպանական համակարգի հետ, ինչը 20% Ինդոնեզիայի 145կՎ ենթակայքներում նույն սխալը հայտնվեց (2023 PLN հաշվետվություն): Մոտ աստղային գագաթի ժամանակ, անկայուն ավելացումները 12V DC հորիզոնական համար սխալ ակտիվացնում էին սահմանափակիչի բացման ռելենը: Բալի 2022 հինգականի նման, որտեղ հեռացումները առաջացրեցին 145կՎ HVD-ի սխալ գործողություն, այս դեպքը հաստատեց անբավարար անկայունություն կառավարման և պաշտպանական շղթաների միջև:

3.1.2 Ռելեների Անանականություն

Սահմանափակիչի էլեկտրամագնիսական ռելենը, որը նշված էր 100,000 գործողությունների համար, գերազանցել էր 150,000 ցիկլները առանց փոխարինման: Ռելենի կոյլի մեջ հայտնվել է իզոլացիայի կոտրում, որը հետագա սխալների հետ հայտնաբերվեց, որը թույլ տվեց սահմանափակիչի նորմալ բաց կոնտակտների միջև հաստատուն անկայունություն: IEC 60068-3-3 ջերմային ցիկլային փորձերը հետագա հաստատեց, որ ռելենի էպոքսի իզոլացիան կոտրվեց >60°C-ում, որը İlndonesia-ի անայցական սահմանափակիչներում սովորական ջերմաստիճանն է:

3.2 Ուղղակի Ներկայացում
3.2.1 IP66 Անկայունության Սխալ

pite IP66 certification, the switch's EPDM gasket showed 3mm cracks, allowing salt mist ingress. Coastal air in East Java contains 0.05mg/m³ of chloride ions, accelerating corrosion. SEM analysis of the gasket revealed ozone cracking, a result of prolonged exposure to UV radiation (annual UV index >12) and humidity >85%. This compromised the enclosure's dust/water protection, with internal components showing 0.2mm rust deposits on copper contacts.

3.2.2 Անկայունության Ինդուկցիայի Ինդուկցիա

Բարձր մակարդակ (90% RH միջին) հանգեցրեց սահմանափակիչի կոմպոզիտ իզոլատորի վրա հոսքի առաջացմանը, նվազեցնելով մակերեսի հակադարձ հոսքը 10¹²Ω-ից 10⁸Ω-ի: Մասնակի հոսքի (PD) նախատեսման տվյալները ցույց տվեցին, որ PD-ի գործողությունը ավելացրեց 5pC-ից 25pC-ի վեց ամսվա ընթացքում, որը նախատեսում է փայլումը: Իզոլատորի ջրապահ գործակիցը, որը համապատասխանում է IEC 60068-3-3-ին, կորցրեց էֆեկտիվությունը երեք տարում տրոպիկական պայմաններում, անհնարին դարձնելով ջրանի ընկալումը:

3.3 Ծառայության Սխալներ
3.3.1 Անբավարար Լուբրացիա

Սահմանափակիչի մեխանիկական կապը ուներ անբավարար սիլիկոն մասնիկ (NLGI Grade 2), որը հանգեցրեց 15%-ով ավելացված անհավասարակշռությանը գործողության մեխանիզմում: Թեմպերատուրայի սենսորները գրանցեցին 40°C ավելի տաք պիվոտային համար հետագա սխալների հետ, որը առաջացրեց մեխանիկական վայրագրում, որը նմուշային նորմալ բացման հրահանգները նմուշային էր: Այս համապատասխանում է PLN-ի 2024 հաշվետվությանը, որը ցույց տվեց, որ 43% 145կՎ HVD սխալները կապված են անտեսված լուբրացիայի հետ:

3.3.2 Սենսորների Կայանական Անանականություն

Սահմանափակիչի կոնտակտի դիմադրության սենսորը, որը կալիբրված է ±10μΩ-ով, չէր ստուգվել 18 ամսվա ընթացքում: Արդյունավետ ճշտությունը սեղմվեց ±35μΩ-ի, որը թույլ տվեց 120μΩ կոնտակտի վերակայանը անհետացնել (կրիտիկական սահմանը: 150μΩ-ն): Այս տարահրավերները սովորական են Ինդոնեզիայի հեռավոր ենթակայքներում, որտեղ 37% 145կՎ HVD-ները պարզապես չունեն անդրադարձ ծառայություն լոգիստիկական դիֆիցիտների պատճառով:

4. Ընդհանուր Հակադիր Միջոցներ
4.1 Կառավարման Համակարգի Նոր Դիզայն
4.1.1 Անկայուն Հեռացումների Արქիտեկտուրա

Implement a star grounding system for 145kV HVD control circuits, separating them from lightning protection grounds by 5m. Install 1000V isolation transformers on control power feeds, as demonstrated in a 2023 case study in Medan that reduced transient-induced maloperations by 92%.

4.1.2 Solid-State Relay Upgrade

Replace electromagnetic relays with IEC 60950-certified solid-state relays (SSR) rated for 10⁷ operations. SSRs in a Semarang pilot project showed zero voltage spikes and 50% faster switching times, eliminating arcing risks in humid environments.

4.2 Environmental Resilience Enhancement
4.2.1 IP66 Seal System Overhaul

• Gasket Replacement: Use fluoroelastomer (FKM) gaskets with 200°C temperature resistance, 300% elongation, and UV stabilizers, meeting IEC 60068-3-3's tropical climate annex.

• Drainage Modification: Add 12mm weep holes with anti-insect screens to switch enclosures, reducing water pooling. A Jakarta trial showed this reduced internal humidity from 85% to 55% within 24 hours.

4.2.2 Advanced Insulation Solutions

• Superhydrophobic Coating: Apply aerosol - based SiO₂ coatings (contact angle >150°) to insulators, extending hydrophobicity from 3 to 7 years. Field tests in Bali reduced PD activity by 80%.

• Dehumidifier Integration: Install Peltier - effect dehumidifiers (3L/day capacity) in enclosures, maintaining <40% RH. A Sulawesi substation saw contact resistance stability improve by 65% post - installation.

4.3 Predictive Maintenance Optimization
4.3.1 IoT - Enabled Monitoring

Deploy a 4G - enabled sensor network measuring:

• Contact resistance (0.1μΩ resolution)

• Mechanism vibration (100Hz - 10kHz bandwidth)

• Enclosure humidity/temperature (±1% RH, ±0.5°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. Technical and Economic Impact
5.1 Reliability Metrics Improvement

• 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.