인도네시아의 스마트 재개폐기 시스템: 화산재와 해안 소금 부식 완화를 위한 통합 솔루션

프로젝트 배경​
인도네시아는 환태평양 지진대 내에 위치해 있어 자연재해가 빈번하게 발생하여 전력 시스템에 여러 위협을 초래합니다:

1. ​지리적 위험:​​

• 화산재:​​ 이 나라는 127개의 활동적인 화산을 보유하고 있으며, 분출은 황화합물과 먼지를 포함하는 화산재를 생성하여 전기 장비의 부식을 가속시키고 절연체 플래시오버를 유발합니다.
• 해안 고염무 및 부식:​​ 81,000km의 해안선을 가지고 있어 염무의 침투로 인해 금속 구성 요소의 심각한 해안 염 부식이 발생하여 장비 수명이 단축됩니다. 이 공격적인 해안 염 부식은 주요 저하 요인이 됩니다.
• 지질학적 위험: 2023년 재해의 40%를 차지하는 빈번한 홍수와 산사태는 전력 기둥을 파괴하고 배전 시설을 잠그기 쉽습니다.

1. ​전력망 문제점:​​

• 전통적인 재접속 제한:​​ 화산재 또는 염무로 덮인 환경에서 절연 성능이 저하되어 잘못된 트립 발생률이 증가합니다. 이러한 오래된 재접속기 모델은 매우 취약합니다.
• 느린 고장 복구: 원거리 섬에서의 수동 검사는 비효율적이어서 평균 정전 시간이 8시간 이상으로, 특히 재접속기 보호에 의존하는 지역에 영향을 미칩니다.

​솔루션: 다층 보호 재접속 시스템​

1. ​강화된 장비 설계​

• 재료 업그레이드:​​
  재접속기 케이싱은 316L 스테인리스 강 기본 재료 + 아연-알루미늄-마그네슘 에폭시 코팅을 사용하여 전통적인 탄소강보다 3배 더 우수한 해안 염 부식 저항력을 제공합니다. 이 새로운 재접속기 코팅은 특히 해안 염 부식을 대상으로 합니다.​​
  절연 구성 요소는 화산재에서 유래한 산성 침착물 (pH<4)에 대한 저항성을 위해 실리콘 고무 복합 소재를 사용합니다.
  
  
• 밀봉 보호:​​
  재접속기의 중요한 접합부는 Roxtec 다단계 밀봉 시스템을 사용합니다. 유리 섬유 강화 복합 패널과 강철 프레임 볼트로 조립되어 IP68 보호 등급을 달성하여 고압 물 분사, 먼지, 그리고 화산재의 침입을 방지합니다.

1. ​지능형 모니터링 및 적응 제어​

• ​환경 감지 모듈

1. ​지역 협력 보호 시스템​

• 미세 기상 연동:​​
  인도네시아 기상청의 화산재 조기 경보 시스템(예: 아궁 산 모니터링 센터)과 통합하여 재접속기 장치의 밀봉 절차를 재 낙하 2시간 전에 시작할 수 있습니다.
• 분산 전력 지원:​​
  자바 섬과 같은 고위험 재해 지역에서는 재접속기가 태양광/저장소와 함께 마이크로그리드를 형성합니다. 고장 시 이 고급 재접속기 시스템은 섬 모드로의 원활한 전환을 가능하게 하여 중요 부하에 대한 지속적인 전력 공급을 보장합니다.

​달성 결과​
다층 보호 재접속 시스템의 배포는 인도네시아의 혹독한 조건에서도 새로운 재접속기의 뛰어난 성능으로 인해 상당한 운영 개선을 가져왔습니다. 주요 결과와 성과는 다음과 같습니다:

1. 운영 개선

• 잘못된 트립 감소: 강화된 설계와 적응 반응으로 인해 크게 감소했습니다.
• 장비 저하 최소화: 부식과 환경 손상을 완화했습니다.
• 정전 시간 감소: 모니터링 지역의 평균 정전 시간이 50% 이상 줄었습니다.
• 마이크로그리드 조정 능력: 고장 시 섬 모드로의 원활한 전환을 가능하게 하여 중요 부하에 대한 지속적인 전력 공급을 보장합니다.

2. 지능형 모니터링 시스템

• 염분 농도 센서: 해안 염 부식을 완화하기 위해 "고습도 모드"를 트리거합니다.
• 화산재 침착 센서: 절연체의 무결성을 유지하고 플래시오버를 방지하기 위해 자기 청소 전류 펄스를 시작합니다.
• 국가 화산 조기 경보 시스템과의 통합: 화산 사건 전에 재 접속기 밀봉 절차를 예방적으로 시작하여 재 입침을 방지합니다.

3. 부식 저항을 위한 강화된 소재 설계

• 결과: 해안 염 부식에 대한 3배 더 나은 저항력을 입증하여 해안 지역에서의 장비 수명을 연장했습니다.

4. 강력한 밀봉 보호(IP68 등급)

• 영향: 전통적인 모델에서 환경 요인으로 인한 잘못된 트립을 제거합니다.