راه‌حل قطع کننده ولتاژ بالا برای آب و هوای سخت (تایفون، باران سنگین) در فیلیپین

پیش‌زمینه پروژه​
فیلیپین در ناحیه بند طوفانی اقیانوس آرام غربی واقع شده است که سالانه بیش از ۲۰ سیکلون استوایی تجربه می‌کند، که حدود ۵ تا به طوفان‌های بسیار مخرب (مانند طوفان هاییان در سال ۲۰۱۳ که ۷,۵۰۰ تلفات داشت و طوفان ادیت در سال ۲۰۲۱ که ۹۵ خط انتقال را غیرفعال کرد) تبدیل می‌شوند. طوفان‌ها با باران سنگین، سیلاب، فرسایش نمکی و بادهای قوی تهدیدهای متعددی بر زیرساخت‌های برق وارد می‌کنند:

1. ​خرابی‌های الکتریکی: سیلاب زیرстанسیون‌ها را غرق می‌کند، که منجر به خرابی مدارهای کوتاه در سیستم‌های ​High voltage Disconnect Switch​ می‌شود، در حالی که رطوبت باعث خرابی عایق می‌شود.
2. ​خرابی‌های ساختاری: بادهای قوی برج‌های انتقال را می‌ریزند و قطعات مکانیکی نصب‌های ​High voltage Disconnect Switch​ را تحریف و گیر می‌دهند.
3. ​نوسانات ولتاژ: ولتاژ ناپایدار در زمان بازسازی شبکه پس از بلایای طبیعی (ولتاژ صنعتی ۴۴۰V در فیلیپین در مقابل ۳۸۰V برای تجهیزات چینی) سرعت خرابی ​High voltage Disconnect Switch​ را افزایش می‌دهد.
   ​High voltage Disconnect Switch‌های معمولی مقاومت کافی در برابر بلایای طبیعی ندارند و به به‌روزرسانی‌های هدفمند برای افزایش مقاومت شبکه نیاز دارند.

​راه‌حل​
​۱. طراحی انطباق‌پذیر با محیط​

1. ​افزایش مقاومت در برابر فرسایش و دیواره‌ای شدن​
• ایزولاتورهای سرامیکی را با ایزولاتورهای سیلیکونی مرکب جایگزین کردیم که قدرت خمشی ​High voltage Disconnect Switch​ را ۴۰٪ افزایش داده و مقاومت در برابر فرسایش نمکی (بسیار مهم برای مناطق ساحلی) را افزایش می‌دهد.
• غلاف ​High voltage Disconnect Switch​ را به درجه IP68 به‌روزرسانی کردیم و با نیتروژن خشک پر کردیم تا ورود آب سیلاب و تكثيف را جلوگيری كنيم.
2. ​مقاومت در برابر باد و زلزله​
• پرهای هوافزایی روی برج‌های ​High voltage Disconnect Switch​ نصب کردیم تا بار باد را ۳۰٪ کاهش دهیم.
• دوربین‌های هیدرولیکی سه‌بعدی به پایه‌های ​High voltage Disconnect Switch​ اضافه کردیم تا بتوانند طوفان‌های درجه ۱۶ و زلزله‌های درجه ۸ را تحمل کنند.

​۲. سیستم نظارت هوشمند و قطع سریع​

​۳. طراحی جایگزینی سریع مدولار​

• ​واحد‌های تماس پلاگین: هسته‌های پیش‌کپسوله شده ​High voltage Disconnect Switch​ زمان جایگزینی را به ۴ ساعت کاهش می‌دهند.
• ​ماژول سازگار با ولتاژ: ترانسفورماتور یکپارچه ۴۴۰V/۳۸۰V تضمین می‌کند که ​High voltage Disconnect Switch​ سازگار باشد.

​۴. سیستم‌های دفاعی پشتیبان​

1. ​انتشار بر پایه شبکه: چگالی ​High voltage Disconnect Switch​ در مناطق پرخطر (مانند لوزون، ویسایاس) ۵۰٪ افزایش یافت.
2. ​پلتفرم دیجیتال توئین: تأثیرات طوفان‌ها بر شبکه‌های ​High voltage Disconnect Switch​ را شبیه‌سازی می‌کند.

​نتایج​

1. ​افزایش مقاومت در برابر بلایای طبیعی​
• در طوفان تائوزی (۲۰۲۴)، ​High voltage Disconnect Switch​ نرخ خرابی‌ها را در مناطق آزمایشی لوزون ۸۲٪ کاهش داد.
• ​High voltage Disconnect Switch​ ۲۳ خرابی مدار کوتاه ناشی از سیل را جلوگیری کرد و از خاموشی‌های پی‌در‌پی جلوگیری کرد.
2. ​بهینه‌سازی کارایی اقتصادی​
   | ​شاخص​ | ​قبل​ | ​بعد​ |
   |-----------------------------|------------|-----------|
   | زمان تعمیر متوسط | ۷۲ ساعت | ۸ ساعت |
   | هزینه نگهداری سالانه | ۲.۸M | ۰.۹M |
   | عمر تجهیزات | ۸ سال | ۱۵ سال |
   منبع: گزارش سالانه NGCP ۲۰۲۴
3. ​افزایش منافع اجتماعی​
• ​High voltage Disconnect Switch​ تأمین برق اضطراری برای ۱۲۹ مکان اخلاء را پشتیبانی کرد.