Rozwiązanie sejsmoodpornej wysokonapięciowej wyłącznika odłączeniowego dla sieci wrażliwych na trzęsienia ziemi

1. Tło projektu​

Indonezja znajduje się na Pacyficznym Pierścieniu Ognia, gdzie często występują trzęsienia ziemi. Zgodnie z ostrzeżeniami Agencji Meteorologicznej, Klimatycznej i Geofizycznej Indonezji (BMKG), wyspy takie jak Sumatra, Jawa i Celebes stoją w obliczu zagrożenia dużymi trzęsieniami ziemi typu megaprzesunięcia, co stanowi poważne ryzyko dla infrastruktury energetycznej.

Tradycyjne ​Wysokonapięciowe Przeciącznice, ze względu na swoją wysoką sztywność konstrukcyjną i słabe odporność na trzęsienia ziemi, są narażone na pękanie izolatorów, przemieszczenie przewodników lub awarie sprzężeń mechanicznych podczas trzęsień ziemi, prowadząc do paraliżu sieci. Na przykład, trzęsienie ziemi o sile 7.4 stopnia w skali Richtera, które miało miejsce w 2018 roku na Celebesie, spowodowało ogromne zniszczenia sprzętu w stacjach transformatorowych. W związku z tym, rozwój ​Wysokonapięciowych Przeciącznic​ przystosowanych do obszarów o wysokiej intensywności trzęsień ziemi stał się pilną potrzebą dla bezpieczeństwa energetycznego Indonezji.

​2. Rozwiązanie​

2.1 Podstawowa technologia projektowania sejsmicznego​​

• System wielostopniowego tłumienia drgań:
  Zastosowanie kompozytowej struktury "tlumik + sprężyna dyskowa" dla ​Wysokonapięciowych Przeciącznic. Pionowe dwukierunkowe tłumiki absorbują energię sejsmiczną, podczas gdy poprzeczne buforujące zestawy sprężyn dyskowych rozpraszają siły ścinające, zmniejszając ryzyko rezonansu. Na przykład, dodanie tablic sprężyn dyskowych do podstaw ​Wysokonapięciowych Przeciącznic​może zrekompensować do 30% poziomego przemieszczenia.
• Podkładki izolacyjne wahadłowe z tarczą ciernej (FPS)​:
  Instalacja krzywoliniowych torów ślizgowych systemów wahadłowych na podstawach sprzętu ​Wysokonapiętnych Przeciącznic​, które rozpraszają energię poprzez tarcie ślizgowe (współczynnik tarcia zoptymalizowany do 0.04) z automatycznym resetowaniem.

2.2 Wzmocnienie konstrukcyjne i integracja inteligentnego systemu wczesnego ostrzegania​

• ​Optymalizacja sprzężenia sprzętu:
  Dla ​Wysokonapiętnych Przeciącznic​z wielosegmentowymi izolatorami (np. typ GW9-10), elastyczne przewodniki zastępują sztywne połączenia, aby zminimalizować efekty sprzężenia sejsmicznego. Dodawane są metalowe pierścienie wzmacniające u podstawy izolatorów, aby zapobiec kruchemu pękaniu tych przełączników.
• Łączenie systemu wczesnego ostrzegania sejsmicznego:
  Integracja z systemami wczesnego ostrzegania przed trzęsieniami ziemi, umożliwiając automatyczną ochronę przez wyłączenie zasilania ​Wysokonapiętnych Przeciącznic​ sekundy przed silnymi trzęsieniami.

​2.3 Lokalna adaptacja i gwarancja utrzymania​

• ​Materiały i rzemiosło:
  Skrzynie ​Wysokonapiętnych Przeciącznic​wykonane są z wysokoprężnej stali, a kluczowe połączenia śrubowe zawierają amortyzujące podkładki gumowe.
• Modularny design utrzymania:
  Amortyzujące elementy w ​Wysokonapiętnych Przeciącznicach​ mają wymienne moduły, co pozwala na szybką wymianę.

​3. Osiągnięte wyniki​

3.1 Istotnie zwiększona wydajność sejsmiczna​
Symulacje laboratoryjne potwierdzają, że zoptymalizowane ​Wysokonapiętna Przeciącznice​wytrzymują nasilenie IX, z obciążeniem u podstawy izolatora zmniejszonym o >50%.

3.2 Poprawiona niezawodność sieci​
Łączenie z systemem wczesnego ostrzegania skraca czas odzyskiwania po trzęsieniu ziemi dla stacji transformatorowych wyposażonych w ​Wysokonapiętną Przeciącznicę​do ≤2 godzin.

​3.3 Promocja technologii i efektywność kosztowa​
Rozwiązanie ​Wysokonapiętna Przeciącznica​zostało uwzględnione w indonezyjskich standardach budowlanych SNI dotyczących trzęsień ziemi.