Dwuləmən Switch Solution for Severe Weather (Typhoons, Heavy Rain) in the Philippines

پروژه پیشینه​
در ناحیه تایفون‌های غرب اقیانوس آرام، فیلیپین سالانه بیش از ۲۰ طوفان استوایی را تجربه می‌کند که حدود ۵ تای آنها به تایفون‌های خیلی مخرب (مانند تایفون هایان در سال ۲۰۱۳ که ۷۵۰۰ قربانی داشت و تایفون اودت در سال ۲۰۲۱ که ۹۵ خط انتقال را غیرفعال کرد) تبدیل می‌شوند. تایفون‌ها با باران سنگین، سیلاب، فرسودگی از نمک و بادهای شدید چندین تهدید برای زیرساخت‌های برق ایجاد می‌کنند:

1. ​خرابی‌های الکتریکی: سیلاب زیرстанسیون‌ها را غرق می‌کند و موجب خرابی در سیستم‌های High voltage Disconnect Switch می‌شود، در حالی که رطوبت موجب خرابی عایق می‌شود.
2. ​آسیب‌های ساختاری: بادهای شدید برج‌های انتقال را می‌اندازند و مولفه‌های مکانیکی نصب‌های High voltage Disconnect Switch را تحریک می‌کند.
3. ​نوسانات ولتاژ: ناپایداری ولتاژ در حین بازسازی شبکه پس از بلایای طبیعی (ولتاژ صنعتی ۴۴۰V در فیلیپین در مقابل ۳۸۰V برای تجهیزات چینی) موجب سریع‌تر شدن خرابی High voltage Disconnect Switch می‌شود.
   سوئیچ‌های High voltage Disconnect Switch معمولی مقاومت کافی در برابر بلایای طبیعی ندارند و نیاز به به‌روزرسانی‌های هدفمند برای تقویت استحکام شبکه دارند.

​راه‌حل​
​۱. طراحی انطباقی با محیط​

1. ​مقاومت در برابر فرسودگی و تقویت ختم​
• جایگزینی عایق‌های سرامیکی با عایق‌های کامپوزیت سیلیکونی برای High voltage Disconnect Switch، که موجب افزایش ۴۰٪ در مقاومت خمشی و مقاومت در برابر فرسودگی نمک (برای مناطق ساحلی مهم است) می‌شود.
• به‌روزرسانی پوشش High voltage Disconnect Switch به رتبه IP68، پر شده با نیتروژن خشک برای جلوگیری از نفوذ سیلاب و تكثيف.
2. ​مقاومت در برابر باد و لرزش زمین​
• نصب اسباب‌بادبان روی برج‌های High voltage Disconnect Switch برای کاهش بار باد ۳۰٪.
• اضافه کردن جاذب‌های هیدرولیکی ۳D به پایه‌های High voltage Disconnect Switch برای تحمل تایفون‌های مرتبه ۱۶ و زلزله‌های میزان ۸.

​۲. سیستم نظارت هوشمند و قطع سریع​

​۳. طراحی جایگزینی سریع مدولار​

• ​واحد‌های تماس پلاگ-این: هسته‌های High voltage Disconnect Switch پیش‌بسته‌شده مدت زمان جایگزینی را به ۴ ساعت کاهش می‌دهند.
• ​ماژول سازگار با ولتاژ: ترانسفورماتور یکپارچه ۴۴۰V/۳۸۰V مطمئن می‌شود که High voltage Disconnect Switch سازگار باشد.

​۴. سیستم‌های دفاعی پشتیبان​

1. ​انتشار بر اساس شبکه: چگالی High voltage Disconnect Switch در مناطق پرخطر (مانند لوซون، ویسایا) ۵۰٪ افزایش یافته است.
2. ​پلتفرم دیجیتال توئین: شبیه‌سازی تأثیرات تایفون‌ها بر شبکه‌های High voltage Disconnect Switch.

​نتایج​

1. ​تقویت 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 کوتاه‌مداری ناشی از سیلاب را جلوگیری کرد و از قطع برق متوالی جلوگیری کرد.
2. ​بهینه‌سازی کارایی اقتصادی​
   | ​شاخص​ | ​قبل​ | ​بعد​ |
   |-----------------------------|------------|-----------|
   | مدت زمان تعمیر میانگین | ۷۲ ساعت | ۸ ساعت |
   | هزینه نگهداری سالانه | ۲.۸M∣2.8M | ۲.۸M∣0.9M |
   | عمر تجهیزات | ۸ سال | ۱۵ سال |
   منبع: گزارش سالانه NGCP ۲۰۲۴
3. ​افزایش مزایای اجتماعی​
• High voltage Disconnect Switch حمایت از برق اضطراری برای ۱۲۹ مکان اخلاء را فراهم کرد.