145kV ವಿಂಚಕ ಸ್ವಿಚ್ ತಪ್ಪಾ ಪ್ರದರ್ಶನ ಘಟನೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಉಪಾಯಗಳು

1. ಪರಿಚಯ

ಇಂಡೋನೇಶಿಯದ ವಿದ್ಯುತ್ ಜಾಲದಲ್ಲಿ, 145kV ಉನ್ನತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸೆಪೇರೇಟರ್‌ಗಳು (HVDs) ಅದರ ದ್ವೀಪ ಭೂಕೋಶದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಸಾರಣ ನಿಷ್ಠೂರತೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಮೂಲೋತ್ಪಾದಕವಾಗಿದ್ದಾಗ, ಅನ್ಯಾಯದ ಚಾಲನೆ ಘಟನೆಗಳು ಜಾಲದ ಸ್ಥಿರತೆಗೆ ಹೊರಬಂದ ಆಫಳನೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ ಇಂಡೋನೇಶಿಯದ ಒಂದು ಉಪ-ಸ್ಟೇಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ರಂದುಮಾಡಿದ 145kV HVD ಚಾಲನೆಯನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮೂಲ ಕಾರಣಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿ ಕಾಂತರ ಉಪಾಯಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ IP66 ಸುರಕ್ಷಾ ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಮತ್ತು IEC 60068-3-3 ಅನುಸರಣೆಯನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಿ ಚಲನ ಸುರಕ್ಷೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ.

2. ಇಂಡೋನೇಶಿಯದಲ್ಲಿ ಘಟಿಸಿದ ಘಟನೆಯ ಸಾರಾಂಶ

2024 ಮಾರ್ಚ್ ರಂದು, ಜಾವ ದ್ವೀಪದ ಉಪ-ಸ್ಟೇಷನ್‌ನಲ್ಲಿದ 145kV ಸೆಪೇರೇಟರ್ ರೂಟೈನ್ ಶ್ರದ್ಧೆ ತರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಅನುಕೂಲವಾಗಿ ತೆರೆದು ಬಂದು, ಸ್ವಾಯತ್ತ ರಕ್ಷಣಾ ರಿಲೇಗಳ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದೆ. ಈ ಘಟನೆ ಸೂರಬಾಯದ ಕಡೆದ ಕೈಯ ಉಪ-ಸ್ಟೇಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸಿದೆ, ಇಲ್ಲಿ ಸೆಪೇರೇಟರ್‌ನ IP66 ಗುರುತಿಸಿದ ಆವರಣವು ತ್ರೋಪಿಕಲ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಬರೆದುಕೊಳ್ಳುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಡಿಜಾಯನ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಅನುಕೂಲವಾಗಿ ತೆರೆದು ಬಂದು ಇದು 120,000 ಕುಟುಂಬಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿ ಪೂರ್ಣ ಹೊರಬಂದ ಮತ್ತು 30MW ಶ್ರದ್ಧೆಯನ್ನು ತೆರಳಿಸಿದ, ಸ್ಥಾಪನೆ ಮರಿಪಾಡಿಗೆ ಖರ್ಚು ಡಾಲರ್ 800,000 ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚಿತು. ಪ್ರಶ್ನೆ ಪದ್ಧತಿಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ವಾತಾವರಣದ ಅಪಕ್ಷಯ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಣ ಸಿಸ್ಟೆಮ್ ದೋಷಗಳನ್ನು ಪ್ರಧಾನ ಕಾರಣಗಳಾಗಿ ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಲಾಗಿದೆ.

3. ಮೂಲ ಕಾರಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ
3.1 ನಿಯಂತ್ರಣ ಸಿಸ್ಟೆಮ್ ದೋಷಗಳು
3.1.1 ಪೈಸ್ ಸರ್ಕುಯಿಟ್ ಪ್ರಭಾವ

ಸೆಪೇರೇಟರ್‌ನ ಡಿಸಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ಸರ್ಕುಯಿಟ್ ಉಪ-ಸ್ಟೇಷನ್‌ನ ತುಂಬಾ ಸುರಕ್ಷಾ ಸಿಸ್ಟೆಮ್‌ನ ಸಾಮಾನ್ಯ ಗ್ರೌಂಡ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು 20% ಇಂಡೋನೇಶಿಯದ 145kV ಉಪ-ಸ್ಟೇಷನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹೊರಬಂದ ಡಿಜಾಯನ್ ದೋಷವಾಗಿ ಗುರುತಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ (2023 PLN ವರದಿ). ನೆರೆತನದ ತುಂಬಾ ಸಮೀಪದಲ್ಲಿ ತುಂಬಾ ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ, ಟ್ರಾನ್ಸಿಯೆಂಟ್ ಓವರ್ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳು ನಿಯಂತ್ರಣ ವೈರಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ 12V DC ಸ್ಪೈಕ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿದ್ದಾಗ, ಸೆಪೇರೇಟರ್‌ನ ತೆರೆದು ಬಂದ ರಿಲೇಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಗೆ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದೆ. ಬಾಲಿಯಲ್ಲಿ 2022 ರಲ್ಲಿ ಹೊರಬಂದ ಸದೃಶ ಘಟನೆಯಲ್ಲಿ ಗ್ರೌಂಡ್ ಲೂಪ್‌ಗಳು 145kV HVD ತಪ್ಪಿಗೆ ಚಾಲನೆಯನ್ನು ಕಾರಣ ಮಾಡಿದ್ದಂತೆ, ಈ ಕೇಸು ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೆಕ್ಷನ್ ಸರ್ಕುಯಿಟ್‌ಗಳ ಮಧ್ಯದ ಅನುಕೂಲ ವಿಭಾಗವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಮಾಡಿದೆ.

3.1.2 ರಿಲೇ ಪುರಾತನೀಕರಣ

ಸೆಪೇರೇಟರ್‌ನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರಿಲೇ, 100,000 ಕಾರ್ಯಗಳಿಗೆ ಗುರುತಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದ್ದಾಗ, 150,000 ಚಕ್ರಗಳನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಿದ್ದಾಗ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದ್ದು. ರಿಲೇ ಕೋಯಿಲ್‌ನಲ್ಲಿನ ಇನ್ಸುಲೇಷನ್ ವಿಭಜನದ ಪಾದವನ್ನು ಪೋಸ್ಟ್-ಫಾಲ್ಟ್ ಸ್ವಾತಂತ್ರ್ಯದ ಮೂಲಕ ಕಂಡುಬಂದಿದೆ, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತೆರೆದು ಬಂದ ಕಾಂಟಾಕ್ಟ್‌ಗಳನ್ನು ಬ್ರಿಜ್ ಮಾಡಿದೆ. IEC 60068-3-3 ಥರ್ಮಲ್ ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು ನಂತರದಲ್ಲಿ ರಿಲೇನ ಎಪೋಕ್ಸಿ ಇನ್ಸುಲೇಷನ್ 60°C ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಪುರಾತನೀಕರಿಸಿದೆ, ಇದು ಇಂಡೋನೇಶಿಯದ ಶೀತಾನುಕೂಲನ ಇಲ್ಲದ ಸ್ವಿಚ್ ಯಾರ್ಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ತಾಪಮಾನವಾಗಿದೆ.

3.2 ವಾತಾವರಣದ ಅಪಕ್ಷಯ
3.2.1 IP66 ಸೀಲ್ ಅವಧಾನ

IP66 ಪ್ರಮಾಣೀಕರಣದ ಸpite of having 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 Moisture-induced Insulation Degradation High humidity (90% RH average) caused condensation on the switch's composite insulator, reducing surface resistivity from 10¹²Ω to 10⁸Ω. Partial discharge (PD) monitoring data showed PD activity increased from 5pC to 25pC over six months, a precursor to flashover. The insulator's hydrophobic coating, compliant with IEC 60068-3-3, lost effectiveness after three years in tropical conditions, failing to repel water films. 3.3 Maintenance Deficiencies 3.3.1 Inadequate Lubrication The switch's mechanical linkage had insufficient silicone grease (NLGI Grade 2), leading to 15% increased friction in the operating mechanism. Temperature sensors recorded 40°C hotter than baseline in the pivot joints, causing stick-slip motion that generated mechanical shocks, mimicking normal opening commands. This aligns with PLN's 2024 report showing 43% of 145kV HVD maloperations relate to neglected lubrication. 3.3.2 Delayed Sensor Calibration The switch's contact resistance sensor, calibrated to ±10μΩ, had not been verified for 18 months. Actual accuracy had drifted to ±35μΩ, masking a 120μΩ contact degradation (critical threshold: 150μΩ). Such delays in calibration are common in remote Indonesian substations, where 37% of 145kV HVDs lack scheduled maintenance due to logistical challenges. 4. Comprehensive Countermeasures 4.1 Control System Redesign 4.1.1 Isolated Grounding Architecture 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.