Giải pháp Công tắc ngắt điện áp cao chịu được động đất cho lưới điện dễ bị ảnh hưởng bởi địa chấn ở Indonesia

1. Bối cảnh Dự án​

Indonesia nằm trên Vành đai Lửa Thái Bình Dương, trải qua hoạt động địa chấn thường xuyên. Theo cảnh báo từ Cơ quan Khí tượng, Khí hậu và Địa vật lý Indonesia (BMKG), các đảo như Sumatra, Java và Sulawesi đối mặt với mối đe dọa từ các trận động đất lớn, gây rủi ro nghiêm trọng cho cơ sở hạ tầng điện.

Các Công tắc Ngắt Điện Cao áp truyền thống, do cấu trúc cứng và khả năng chịu đựng địa chấn yếu, dễ bị gãy cách điện, dịch chuyển dây dẫn hoặc hỏng liên kết cơ khí trong thời gian xảy ra động đất, dẫn đến tê liệt lưới điện. Ví dụ, trận động đất M7.4 tại Sulawesi năm 2018 đã gây thiệt hại lớn cho thiết bị trạm biến áp. Do đó, phát triển Công tắc Ngắt Điện Cao áp thích ứng với vùng địa chấn cường độ cao đã trở thành nhu cầu cấp bách cho an ninh điện của Indonesia.

​2. Giải pháp​

2.1 Công nghệ Thiết kế Chống Động Đất Chính​​

• Hệ thống Hấp thụ Sốc Nhiều Giai đoạn:
  Sử dụng cấu trúc tổng hợp "đệm + lò xo đĩa" cho Công tắc Ngắt Điện Cao áp. Bộ giảm xóc hai chiều dọc hấp thụ năng lượng động đất, trong khi bộ đệm lò xo đĩa ngang phân tán lực cắt, giảm thiểu rủi ro cộng hưởng. Ví dụ, việc thêm mảng lò xo đĩa vào cơ sở Công tắc Ngắt Điện Cao áp có thể bù đắp đến 30% sự dịch chuyển ngang.
• Bánh xe Trượt Phân tán Năng lượng (FPS)​:
  Lắp đặt hệ thống bánh xe trượt hình cung ở cơ sở thiết bị Công tắc Ngắt Điện Cao áp, tiêu tán năng lượng thông qua ma sát trượt (hệ số ma sát tối ưu hóa đến 0.04) với tự động điều chỉnh lại.

2.2 Tăng cường Cấu trúc & Tích hợp Cảnh báo Sớm Thông minh​

• ​Tối ưu Hóa Kết nối Thiết bị:
  Đối với Công tắc Ngắt Điện Cao áp có cách điện nhiều phần (ví dụ, loại GW9-10), dây dẫn linh hoạt thay thế cho kết nối cứng để giảm thiểu hiệu ứng kết nối động đất. Các vòng thép tăng cường được thêm vào gốc cách điện để ngăn chặn gãy giòn ở các công tắc này.
• Kết nối Cảnh báo Sớm về Động đất:
  Tích hợp với hệ thống cảnh báo sớm về động đất, cho phép bảo vệ tự động tắt nguồn cho Công tắc Ngắt Điện Cao áp vài giây trước khi xảy ra động đất mạnh.

​2.3 Thích ứng Địa phương & Bảo đảm Bảo trì​

• ​Vật liệu & Thủ công:
  Tủ Công tắc Ngắt Điện Cao áp sử dụng thép có độ dẻo cao, và các kết nối vít quan trọng tích hợp đệm giảm xóc bằng cao su.
• Thiết kế Bảo trì Mô-đun:
  Các thành phần giảm xóc trong Công tắc Ngắt Điện Cao áp có mô-đun có thể tháo rời để thay thế nhanh chóng.

​3. Kết quả Đạt được​

3.1 Hiệu suất Chống Động Đất Được Tăng cường đáng Kể​
Phép mô phỏng trong phòng thí nghiệm xác nhận Công tắc Ngắt Điện Cao áp được tối ưu có thể chịu đựng cường độ IX, với ứng suất gốc cách điện giảm hơn 50%.

3.2 Độ tin cậy của Mạng Điện Được Cải thiện​
Liên kết cảnh báo sớm giúp rút ngắn thời gian khôi phục sau động đất cho các trạm biến áp được trang bị Công tắc Ngắt Điện Cao áp xuống ≤2 giờ.

​3.3 Khuyến khích Công nghệ & Hiệu quả Chi phí​
Giải pháp Công tắc Ngắt Điện Cao áp được đưa vào Tiêu chuẩn Xây dựng Chống Động Đất SNI của Indonesia.