Soluzione di interruttore disconnettente ad alta tensione resistente ai sismi per reti a rischio sismico in Indonesia
1. Contesto del Progetto
L'Indonesia si trova sull'Anello di Fuoco del Pacifico, con una frequente attività sismica. Secondo gli avvisi dell'Agenzia Meteorologica, Climatologica e Geofisica dell'Indonesia (BMKG), isole come Sumatra, Giava e Sulawesi sono minacciate da grandi terremoti a faglia, ponendo gravi rischi per le infrastrutture elettriche.
Gli interruttori ad alta tensione tradizionali, a causa della loro elevata rigidità strutturale e debole resistenza sismica, sono soggetti a fratture degli isolatori, spostamento dei conduttori o guasti delle connessioni meccaniche durante i terremoti, causando la paralisi della rete. Ad esempio, il terremoto di magnitudo 7.4 in Sulawesi nel 2018 ha causato danni massicci all'equipaggiamento delle stazioni di trasformazione. Pertanto, lo sviluppo di interruttori ad alta tensione adatti alle zone sismiche ad alta intensità è diventata un'esigenza urgente per la sicurezza energetica dell'Indonesia.
2. Soluzione
2.1 Tecnologia di progettazione sismica centrale
- Sistema di assorbimento d'urto multi-stadio:
Adotta una struttura composta "ammortizzatore + molla a disco" per gli interruttori ad alta tensione. Gli ammortizzatori bidirezionali verticali assorbono l'energia sismica, mentre i set di molle a disco buffer trasversali disperdono le forze di taglio, riducendo i rischi di risonanza. Ad esempio, l'aggiunta di array di molle a disco alle basi degli interruttori ad alta tensione può compensare fino al 30% dello spostamento laterale. - Cuscinetti di isolamento a pendolo a frizione (FPS):
Installa sistemi di scorrimento a frizione a traiettoria curva alle basi dell'equipaggiamento degli interruttori ad alta tensione, dissipando energia attraverso la frizione (coefficiente di attrito ottimizzato a 0.04) con reset automatico.
2.2 Rafforzamento strutturale e integrazione di avviso precoce intelligente
- Ottimizzazione della connessione dell'equipaggiamento:
Per gli interruttori ad alta tensione con isolatori multi-sezione (ad esempio, tipo GW9-10), i conduttori flessibili sostituiscono le connessioni rigide per minimizzare gli effetti di accoppiamento sismico. Anelli di rinforzo metallici vengono aggiunti alla base degli isolatori per prevenire fratture fragili in questi interruttori. - Collegamento di avviso precoce sismico:
Integra i sistemi di avviso precoce sismico, abilitando la protezione automatica di spegnimento per gli interruttori ad alta tensione pochi secondi prima dei forti terremoti.
2.3 Adattamento locale e garanzia di manutenzione
- Materiali e lavorazione:
Le cabine degli interruttori ad alta tensione utilizzano acciaio ad alta duttilità, e le connessioni a bulloni critici incorporano cuscinetti antivibranti in gomma. - Progettazione modulare di manutenzione:
I componenti antivibranti negli interruttori ad alta tensione presentano moduli rimovibili per una rapida sostituzione.
3. Risultati ottenuti
3.1 Prestazioni sismiche significativamente migliorate
Simulazioni in laboratorio confermano che gli interruttori ad alta tensione ottimizzati resistono a un'intensità IX, con lo stress alla base degli isolatori ridotto di oltre il 50%.
3.2 Affidabilità della rete migliorata
Il collegamento di avviso precoce riduce il tempo di recupero dalla perdita di energia causata dai terremoti per le stazioni di trasformazione dotate di interruttori ad alta tensione a ≤2 ore.
3.3 Promozione tecnologica ed efficienza dei costi
La soluzione degli interruttori ad alta tensione è stata incorporata negli standard indonesiani SNI per costruzioni sismiche.
