Pengembangan Perangkat Pemindahan untuk Pemutus Tegangan Tinggi dalam Lingkungan yang Kompleks

Dalam sistem tenaga listrik, pemutus sirkuit tegangan tinggi di gardu induk telah mengalami penuaan infrastruktur, korosi yang parah, peningkatan cacat, dan kapasitas arus yang tidak memadai pada rangkaian konduktif utama, yang secara signifikan mengurangi keandalan pasokan listrik. Ada kebutuhan mendesak untuk melakukan retrofit teknis pada pemutus sirkuit ini yang telah lama beroperasi. Selama retrofit semacam itu, untuk menghindari gangguan pasokan listrik kepada pelanggan, praktik umumnya adalah hanya meletakkan bay yang diretrofit dalam perawatan sementara bay-bay tetangga tetap diberi energi. Namun, mode operasi ini sering kali menghasilkan jarak aman yang tidak cukup antara peralatan yang sedang diretrofit dengan komponen-komponen hidup terdekat, gagal memenuhi persyaratan jarak aman untuk operasi pengangkatan di tempat—menimbulkan tantangan signifikan bagi pekerjaan perawatan normal. Terutama ketika bay-bay tetangga tidak dapat dinyalakan kembali, derek besar tidak dapat melakukan tugas-tugas pengangkatan karena keterbatasan ruang.

Untuk memungkinkan pemasangan dan perawatan pemutus sirkuit dalam lingkungan yang kompleks seperti ini, kami telah menganalisis tantangan di lapangan dan mengusulkan desain serta pengembangan alat pengangkatan khusus yang disesuaikan untuk menangani pemutus sirkuit dalam kondisi yang terbatas, sehingga memberikan dukungan yang kuat untuk perawatan peralatan listrik.

Berdasarkan persyaratan desain dan setelah meninjau berbagai konfigurasi derek kecil, serta mempertimbangkan lingkungan pemasangan pemutus sirkuit tegangan tinggi 110 kV yang spesifik, kami menentukan bahwa pemasangan mesin pengangkatan langsung ke struktur dasar pemutus sirkuit memberikan stabilitas yang lebih baik, menghilangkan batasan kondisi tanah, lebih mudah beradaptasi dengan situs yang kompleks, dan memungkinkan perakitan dan bongkar cepat oleh tim tiga orang (seperti ditunjukkan di bawah ini).

I. Desain Mekanisme Derekmotor

Berdasarkan perbedaan fungsi, mekanisme derekmotor dikategorikan menjadi empat sistem utama: mekanisme pengangkatan, mekanisme perjalanan, mekanisme putaran, dan mekanisme penyesuaian sudut.

(1) Mekanisme Pengangkatan
Mekanisme pengangkatan terdiri dari unit penggerak, perangkat penanganan beban, sistem reeving tali baja, dan perangkat bantu/keselamatan. Sumber daya termasuk motor listrik atau mesin pembakaran internal. Sistem tali baja terdiri dari tali baja, perangkat drum, dan kombinasi puli bergerak dan tetap. Perangkat penanganan beban hadir dalam berbagai bentuk—seperti mata pengangkatan, balok penyebar, kait, pengangkat elektromagnetik, dan cakram. Dengan mempertimbangkan persyaratan desain dan lingkungan pengangkatan pemutus sirkuit—dan merujuk pada derek kecil yang tersedia secara komersial—kami memilih winch ringkas sebagai unit penggerak dan kait sebagai perangkat penanganan beban.

(2) Mekanisme Perjalanan
Mekanisme perjalanan menyesuaikan posisi derekmotor secara horizontal untuk mengoptimalkan penempatan kerja. Biasanya mencakup sistem dukungan perjalanan dan sistem penggerak. Desain kami menggunakan sistem dukungan yang dipandu rel, di mana roda baja berjalan sepanjang baja kanal dasar pemutus sirkuit. Pendekatan ini menawarkan hambatan bergulir yang rendah, kapasitas beban yang tinggi, adaptabilitas lingkungan yang kuat, dan kemudahan manufaktur dan perawatan. Mengingat jarak perjalanan horizontal yang terbatas, sistem penggerak dioperasikan secara manual untuk kesederhanaan.

(3) Mekanisme Putaran
Mekanisme putaran terdiri dari perangkat bantalan putaran dan unit penggerak putaran. Bantalan putaran mendukung struktur atas yang berputar pada tiang vertikal yang tetap, memastikan gerakan rotasi yang stabil dan mencegah terbalik atau terlepas. Unit penggerak putaran memberikan torsi untuk rotasi dan melawan gaya resistensi selama putaran.

(4) Mekanisme Penyesuaian Sudut
Pada derek bertipe jib, jarak horizontal antara garis pusat putaran dan garis pusat perangkat penanganan beban disebut "radius." Mekanisme penyesuaian sudut menyesuaikan radius ini. Berdasarkan karakteristik operasional, mekanisme penyesuaian sudut diklasifikasikan sebagai operasional atau non-operasional.

Penyesuaian sudut operasional terjadi di bawah beban dan digunakan untuk menyesuaikan radius selama pengangkatan—misalnya, untuk menghindari tabrakan antara beberapa derek atau untuk menyelaraskan dengan tepat dengan stasiun kerja—memerlukan kecepatan penyesuaian sudut yang lebih tinggi untuk meningkatkan efisiensi.

Penyesuaian sudut non-operasional terjadi tanpa beban, terutama untuk menempatkan kait sebelum pengangkatan atau untuk melipat jib untuk transportasi. Operasi semacam itu jarang terjadi dan menggunakan kecepatan penyesuaian sudut yang lebih rendah.

II. Pertimbangan Bobot Komponen Peralatan Pengangkatan
Karena perangkat pengangkatan ini adalah derek kecil modular dan portabel, bobot komponen sangat penting. Bobot berlebih akan menghambat pemasangan oleh tim 2-3 orang, yang mungkin mencegah penyebaran yang sukses. Oleh karena itu, komponen kunci dibuat dari paduan titanium, dengan bagian tunggal terberat hanya berbobot 46 kg—mengizinkan perakitan dan bongkar cepat oleh tim kecil.

III. Prosedur Pengangkatan
Proses pengangkatan pemutus sirkuit tegangan tinggi menggunakan perangkat ini adalah sebagai berikut:
Pertama, pekerja meletakkan tangga isolasi terhadap baja kanal dasar pemutus sirkuit. Dari tangga, mereka mengamankan pelat dasar derek ke baja kanal menggunakan perangkat pengencang roda pandu, dengan roda pandu terlibat dalam kanal untuk mencegah terbalik atau jatuh.

Setelah pemasangan dasar, dua pekerja memasang sokongan lengan derek ke bantalan putaran SE7, lalu memperbaiki winch ringkas di bawahnya. Selanjutnya, mereka secara berurutan merakit lengan utama, lengan bantu, dan silinder hidrolik. Pompa hidrolik dan tombol kontrol terletak di permukaan tanah. Setelah diberi daya, operator dapat melakukan operasi pengangkatan sepenuhnya dari permukaan tanah.

Selain itu, derek ini dilengkapi dengan sistem perlindungan ganda:

• Peringatan kedekatan tegangan tinggi: Sensor medan listrik di ujung lengan memicu alarm suara dan pengereman otomatis jika jarak aman ke peralatan hidup terdekat dilanggar.

• Perlindungan kelebihan beban: Sensor tekanan di koneksi tali baja kait secara terus-menerus memonitor berat beban dan sudut pengangkatan; pelanggaran memicu alarm dan pengereman otomatis.

• Perlindungan kehilangan daya: Dalam kasus kegagalan daya tiba-tiba selama pengangkatan, sistem secara otomatis terkunci untuk mencegah jatuhnya beban.

IV. Keunggulan Perangkat Angkat yang Dirancang

• Mengintegrasikan sensor medan listrik dan sensor tegangan untuk memberikan peringatan suara real-time tentang kedekatan tegangan tinggi dan overload dengan pengereman otomatis.

• Dilengkapi dengan dasar bantalan putar elektrik yang dipasang pada struktur truss, memastikan gerakan lengan yang stabil dan terkontrol.

• Komponen struktural utama (lengan, tiang, pelat dasar) menggunakan paduan titanium—menawarkan ketahanan terhadap korosi dan pengurangan berat yang signifikan.

• Desain moduler memungkinkan adaptasi mudah ke berbagai platform, menyiapkan dasar untuk pengembangan di masa depan dan aplikasi yang lebih luas.

Secara keseluruhan, perangkat angkat ini menggunakan paduan titanium untuk komponen-komponen kritis untuk mengurangi berat secara drastis, memiliki zona fungsional yang rasional untuk perakitan/bongkar pasang yang mudah, dan hanya membutuhkan tiga orang personel untuk operasinya. Ini efektif dalam menyelesaikan tantangan yang ditimbulkan oleh ruang aman terbatas dan lingkungan yang kompleks selama pemeliharaan disconnector tegangan tinggi, menunjukkan kepraktisan yang kuat dan potensi adopsi yang luas.