Рішення для сейсмостійкого високовольтного вимикача для мереж, що знаходяться у сейсмічно активних зонах

1. Фон проекту​

Індонезія розташована на Тихоокеанському вогневому кільці, де часто стаються землетруси. Згідно з попередженнями Агенції метеорології, кліматології та геофізики Індонезії (BMKG), острови, такі як Суматра, Ява та Сулавесі, стоять перед загрозами великомасштабних мегазсувних землетрусів, що становить серйозну небезпеку для енергетичної інфраструктури.

Традиційні Високовольтні вимикачі, через свою високу конструктивну жорсткість та слабку сейсмостійкість, під час землетрусів можуть пошкодити ізолятори, перемістити провідники або завдати пошкоджень механічним зв'язкам, що призводить до паралічу мережі. Наприклад, землетрус магнітудою 7,4 на Сулавесі у 2018 році спричинив масштабне пошкодження обладнання підстанцій. Тому розробка Високовольтних вимикачів, пристосованих до регіонів з високою сейсмічною активністю, стала насущною потребою для забезпечення енергетичної безпеки Індонезії.

​2. Рішення​

2.1 Основна сейсмічна технологія проектування​​

• Багатоступенева система амортизації:
  Використовується комбінована структура "амортизатор + дискова пружина" для Високовольтних вимикачів. Вертикальні двобічні амортизатори поглинають сейсмічну енергію, тоді як горизонтальні буферні набори дискових пружин розподіляють поперечні сили, зменшуючи ризики резонансу. Наприклад, додавання масивів дискових пружин до основ Високовольтного вимикача може компенсувати до 30% поперечного зміщення.
• Фрикційні маятникові золотники (FPS):
  На основах обладнання Високовольтного вимикача встановлюються фрикційні маятникові системи з кривими зсувними рейками, що розсіюють енергію шляхом зсуву за допомогою тертя (оптимізований коефіцієнт тертя 0,04) з автоматичним поверненням.

2.2 Підсилення конструкції та інтеграція інтелектуальної ранньої попередження​

• Оптимізація з'єднання обладнання:
  Для Високовольтних вимикачів з багатороздільними ізоляторами (наприклад, тип GW9-10) гнучкі провідники замінюють жорсткі з'єднання, щоб зменшити сейсмічний ефект з'єднання. Додаються металеві зміцнювальні кільцеві деталі до коренів ізоляторів, щоб запобігти хрупким переломам цих вимикачів.
• Сейсмічна система ранньої попередження:
  Інтеграція з системами ранньої попередження про землетруси, що дозволяє автоматично вимкнути живлення Високовольтних вимикачів за декілька секунд до сильного землетрусу.

​2.3 Локальна адаптація та гарантування обслуговування​

• Матеріали та виробництво:
  Високовольтні вимикачі використовують сталі з високою пластичністю, а ключові болтові з'єднання включають гумові амортизатори.
• Модульне проектування для обслуговування:
  Амортизаторні компоненти Високовольтних вимикачів мають демонтажні модулі для швидкої заміни.

​3. Досягнуті результати​

3.1 Значно покращена сейсмічна стійкість​
Лабораторні симуляції підтвердили, що оптимізовані Високовольтні вимикачі витримують інтенсивність IX, зі зниженням напруження у коренях ізоляторів більше ніж на 50%.

3.2 Покращена надійність мережі​
Зв'язок з системою ранньої попередження скорочує час відновлення живлення підстанцій, оснащених Високовольтними вимикачами, до ≤2 годин після землетрусу.

​3.3 Промоція технологій та ефективність витрат​
Рішення Високовольтного вимикача було включене до стандартів сейсмічної будівництва SNI Індонезії.