حلول للمناخات الاستوائية: معدات التحويل العازلة بالغاز ذات الجهد العالي (HV GIS) - دراسة حالة من ماليزيا

1. خلفية المشروع​
تتميز ماليزيا، التي تقع بالقرب من خط الاستواء، بمناخ استوائي غابات مطيرة وموسمي مميز بدرجات حرارة عالية على مدار السنة (متوسط سنوي: 23–32°C)، رطوبة شديدة، أمطار غزيرة (متوسط سنوي يتجاوز 2,000 ملم)، عواصف رعدية متكررة، وفيضانات موسمية. ويواجه نظام شبكة الكهرباء فيها التحديات التالية:

3.1 ​قيود أداء HV GIS:

تعزز الرطوبة العالية تكون الندى، مما يؤدي إلى تسريع تآكل المكونات المعدنية في المعدات التقليدية، بينما تسبب درجات الحرارة المرتفعة تقلبات في ضغط غاز SF6، مما يؤثر سلبًا على أداء العزل.

3.2 الأحوال الجوية القاسية:

تهدد الأمطار الموسمية والفيضانات مقاومة المعدات للماء، بينما تزيد النشاطات الكهربائية المتكررة من مخاطر زيادة الجهد التشغيلي.

3.3 دمج الطاقة المتجددة:

تهدف ماليزيا إلى تحقيق 70% من الطاقة المتجددة (مثل الطاقة الشمسية والطاقة المائية) بحلول عام 2050، مما يتطلب أنظمة نقل كهرباء ذات موثوقية عالية. يوفر جهاز التحكم في الدائرة الكهربائية العالي الجهد ذو العزل الغازي (HV GIS) -بفضل هيكله المدمج والعزل الغازي الكامل- مزايا حاسمة مقارنة بالمعدات التقليدية المعزولة بالهواء (AIS)، والتي تظهر معدلات فشل أعلى بنسبة 30% في البيئات الرطبة.

​2. الحلول المقترحة​
لمواجهة متطلبات المناخ والشبكة في ماليزيا، تم تحسين جهاز التحكم في الدائرة الكهربائية العالي الجهد ذو العزل الغازي (HV GIS) من خلال الابتكارات التالية:

2.1 تصميم متكيف مع المناخ لـ HV GIS​

• مقاومة الرطوبة والحرارة:
  الختم المركب والتنظيم الديناميكي لضغط الغاز يضمنان استقرار عزل HV GIS تحت درجات الحرارة المتطرفة.
• حماية من الفيضانات والغبار:
  التثبيت المرتفع والتنقية النانومترية يعززان قدرة HV GIS على تحمل المواسم الرطبة.

2.2 المراقبة الذكية في HV GIS​
تقلل المستشعرات المدعومة بالذكاء الصناعي والصيانة المعيارية من وقت التوقف بنسبة 85%، وهو تقدم رئيسي لـ HV GIS في المناخات الاستوائية.

2.3 التوطين والاستدامة:
تحسين المواد يخفض تكاليف إنتاج HV GIS، بينما يتوافق خليط SF6/N2 مع المتطلبات البيئية لماليزيا.

3.  النتائج المحققة​

3.1 تعزيز الموثوقية:
خفض جهاز التحكم في الدائرة الكهربائية العالي الجهد ذو العزل الغازي (HV GIS)​​حالات الفشل في المشاريع الشمسية في ساراواك بنسبة 88%، مما حقق معدل زمن بين الفشل MTBF قياديًا في الصناعة يبلغ 15 عامًا.

3.2 الكفاءة الاقتصادية:
​HV GIS​تسارعت عملية تشغيل محطة التوزيع في بنغ في الوقت المناسب، مما توفير MYR 12 مليون.

3.3 الفوائد البيئية:
من خلال تمكين دمج الطاقة المائية، قلل استخدام HV GIS من الانبعاثات السنوية من ثاني أكسيد الكربون بمقدار 120,000 طن.