Indoneesia vulkaaniliste geotermiliste elektrijaamade kohanduv lõigukontaktide lahendus: võrgukindluse tõstmine äärmuslikes keskkondades

Projekti taust

Indoneesias on umbes 40% maailma geotermilistest ressurssidest, mis vastab 23–28 GW geotermilise elektritootmise potentsiaalile. Kuid aastaks 2022 oli arendatud vaid umbes 2,3 GW. Valitsus määratleb eesmärgiks saavutada 5000 MW installitud võimsust aastaks 2025, kuid silmitseda tuleb mitmeid väljakutseid:

1. ​Võrgu stabiilsuse probleemid: Geotermilised elektrijaamad asuvad peamiselt eemalsetes vulkaanilistes piirkondades (nt Sumatra, Java), kus sagedased geoloogilised aktivsused põhjustavad maavärinate ja maakõrvete tekitatud kahju transmissiooniliinidele. ​Tavalised automaatlukud​ ei suuda kohaneda kõrgete veateadetega (3–5 korda kõrgemad kui standardvõrgud) ning ei suuda takistada kaskade katkestusi.
2. ​Korrutav töökeskkond: Geotermilised vedelikud jõuavad 275–330°C ja sisaldavad korroove gaase (nt H₂S), mis kiirendavad ​automaatlukude​ komponentide vananemist 60% rohkem kui tavalistes kohtades.
3. ​Võrgukompatiilsuse piirangud: Tavalised ​automaatlukud​ omavad aeglast vastuseaega (>2 sekundit) ja puudub adaptiivne loogika geotermiliste elektrijaamade "eraldatud toimimise" vajaduste jaoks, mis põhjustab katkestusi, mis maksavad igas elektrijaamas 1,2 miljonit dollarit aastas kadunud tootmise tõttu.

Need piirangud nõuavad ​kohandatud automaatlukulahendusi​ riiklike võimsuseeesmärkide saavutamiseks.

Lahendus

Indoneesia geotermiliste elektrijaamade eriliste tingimuste lahendamiseks järgmine ​automaatlukusüsteem​ integreerib spetsialiseeritud inseneritegevust:

1. ​Kõrghituse- ja korrosioonitõkestava automaatluku disain:
• ​Põhikomponendi parandamine: ​Automaatluku​ vakuumkatkestid ja silikoongumi komposiidid kannatavad 150°C ümbritseva temperatuuri ja H₂S korrosiooni, kaks korda pikendades eluajat tavaliste üksuste suhtes.
• ​Südalik külmendussüsteem: ​Automaatluku​ integreerib õhukülmenduse + faasis muutuva materjali (PCM) soojuse levitamiseks >50°C keskkonnas, vältides soojuse põhjustatud katkestusi.
2. ​Adaptiivne kaitseloogika automaatlukutele:
• ​Mitmemoodiline uuesti lüklemise strateegia:
• Päevane vea: ​Automaatluku​ teostab esimese uuesti lüklemise 0,1 sekundi jooksul (minimeerides katkestusi).
• Püsiv viga: ​Automaatluku​ lukustab ja käivitab mikrovõrgu ühenduse eraldatud toimimiseks.
• ​Viga asukoha täpsus: ​Automaatlukud​ reisiva lainega kauguse määramisel vähendavad asukoha vea 50 meetri või alla, vähendades kontrolliaega 40%.
3. ​Tegev intelligenta võrguga ühilduvad automaatlukufunktsioonid:
• ​Kaheallikalist lülitumine: ​Automaatlukud​ sünkroniseeruvad gaasi turbinatega/energia säilitusega, taastades energiaga 0,5 sekundi jooksul võrgukatkestuste ajal.
• ​Üldine jälgimine: Reaalajas jälgimine ​automaatluku​ staatuse ja keskkonnaparametrite (maidu niiskus, H₂S) osas saavutab >95% hoiatusi täpsust.
4. ​Automaatlukute lokaliseeritud paigaldamine:
• ​Modulaarne disain: ​Automaatlukud​ lahutatakse transportamiseks eemalsetele mägipindadele, vähendades paigaldusaega 50%.
• ​Ühis hooldus: PLN partnerluse varuosade depood tagavad <4 tunni ​automaatluku​ vigade reageerimisaega.

Saavutatud tulemused

Edasijõudnud automaatlukud saavutasid läbimurdekindlustuse parandused Indoneesia äärmuslikes geotermilistes keskkondades, otsekohe lahendades võrgu ebastabiilsuse probleeme. Olulised tulemused hõlmavad:

• Eluaja kaks korda pikendamine: Kõrghituse- ja korrosioonitõkestav disain pikendas automaatlukute toimimise eluajat kaks korda võrreldes tavaliste üksustega.
• Vea katkestuste vähendamine: Adaptiivne mitmemoodiline uuesti lüklemise loogika vähendas päevaste vigade katkestusi 90% kiire 0,1 sekundi vastuseaja abil.
• Kontrolli efektiivsus: Parandatud reisiva lainega vigade asukoha täpsus (≤50m) vähendas võrgu kontrolliaega 40%, vältides kaskade katkestusi.
• Võrgu stabiilsus: Automaatlukud võimaldasid sileda eraldatud toimimise püsivate vigade ajal, tõstes üldist võrgu usaldusväärsust 80% koordineeritud mikrovõrgu lülitamise kaudu (<0,5 sekundi taastumine).
• Toimingute kasutusalus: Üldine jälgimine (>95% hoiatusi täpsust) ja lokaliseeritud hooldus (<4 tunni reageerimisaeg) viisid sellele, et automaatlukud saavutasid >99% kasutusalust vulkaanilistes piirkondades, kiirendades Indoneesia geotermilise võimsuse laiendamist.