راهحل شبکه هوشمند مقاوم در برابر فرسایش: کلید قطع تغذیه با ولتاژ بالا بهینهسازی شده برای محیطهای رطوبت و ابهای نمکی بالا در مناطق استوایی اندونزی
Ⅰ. زمینه پروژه
به عنوان یک کشور آرکیپلگویی گرمسیری، اندونزی در سراسر سال با دمای بالا (متوسط روزانه ۳۰-۳۵ درجه سانتیگراد)، رطوبت بالا (متوسط بیش از ۸۰٪)، بارش شدید و فرسودگی ناشی از نمک (در مناطق ساحلی به سطح C5-M میرسد) مواجه است. سیستم برق آن با چالشهای جدی روبرو است:
- شکاف قدرت بزرگ: تقریباً ۲۰٪ از جمعیت به دسترسی به برق ندارند. دولت برنامهریزی کرده است تا ۳۵ گیگاوات ظرفیت تولید برق اضافه کند، که نیاز به تجهیزات انتقال/توزیع قابل اعتماد از جمله سوئیچ جداکننده ولتاژ بالا دارد.
- نرخ شکست تجهیزات بالا: محیطهای مرطوب و گرم عایقبندی (حرکت خزشی ناشی از تراکم) سوئیچهای جداکننده ولتاژ بالا را تضعیف میکند (مقاومت تماس افزایش مییابد)، ساختارهای مکانیکی را تغییر میدهد (انبساط حرارتی/انقباض) و خطرات گرم شدن را افزایش میدهد.
- سختی تعمیر و نگهداری بالا: جزایر پراکنده و زیرساختهای ناکافی منجر به دورههای کوتاه تعمیر و نگهداری و هزینههای بالا برای تجهیزات سوئیچ جداکننده ولتاژ بالا میشود.
II. راهحل
(۱) بهینهسازی مواد و ساختار
- مواد مقاوم در برابر فرسودگی:
- ظرفهای سوئیچ جداکننده ولتاژ بالا از فولاد ضدزنگ ۳۱۶L (مقاومت ۵۰٪ بیشتر در برابر نمک نسبت به فولاد استاندارد) استفاده میکنند. تماسهای سوئیچ جداکننده ولتاژ بالا با پوشش نیکل + کاور سرامیک نانویی، تست ۱۰۰۰ ساعته نمک را عبور میدهند.
- عایقها از پلیاستر تقویت شده با شیشه (محدوده عملکرد: -۴۰ درجه سانتیگراد تا ۱۲۰ درجه سانتیگراد) استفاده میکنند، با مقاومت الکتریکی مرطوب ≥۲۰ kV/mm برای جلوگیری از خرابی ناشی از تراکم در سوئیچهای جداکننده ولتاژ بالا.
- بستهبندی و تخلیه گرما:
- دوقطبیهای EPDM + رتبه IP66 رطوبت را در سوئیچهای جداکننده ولتاژ بالا مسدود میکنند. اتاقهای مدولار (اتاقهای باربر/مکانیزم) از پخش هوای مرطوب جلوگیری میکنند.
(۲) کنترل هوشمند محیط
- تجفیف پویا:
- تجفیتکننده تراکمی یکپارچه (نقطه تراکم ≤-۱۰ درجه سانتیگراد) در رطوبت >۶۰٪ در کابینهای سوئیچ جداکننده ولتاژ بالا خودکار فعال میشود.
- نظارت و هشدارها:
- سنسورهای داخلی در سوئیچهای جداکننده ولتاژ بالا هشدارهای صوتی/تصویری (نور قرمز در >۶۵٪ رطوبت نسبی، بلندگو در >۵۰ درجه سانتیگراد) را فعال میکنند.
(۳) بهبود عملکرد الکتریکی
- عایقبندی و خاموش کردن قوس الکتریکی:
- فاصله عایقبندی هوا در سوئیچهای جداکننده ولتاژ بالا ۲۰٪ افزایش یافته است.
- قابلیت اطمینان مکانیکی:
- محورهای چرخان سوئیچ جداکننده ولتاژ بالا از پوششهای روغن لغزکننده مقاوم در برابر رطوبت استفاده میکنند.
(۴) سیستم تعمیر و نگهداری هوشمند
۳. پشتیبانی محلی:
- انبار قطعات یدکی جاکارتا پشتیبانی از تعمیر و نگهداری سوئیچهای جداکننده ولتاژ بالا را ارائه میدهد.
III. نتایج حاصله
مطالعه موردی: نیروگاه خورشیدی ۵۰ MW در جاوه (در سال ۲۰۲۴ بهرهبرداری شد)
|
شاخص |
قبل از بهروزرسانی |
بعد از بهروزرسانی |
بهبود |
|
رطوبت کابین سوئیچ جداکننده ولتاژ بالا |
>۸۵٪ رطوبت نسبی |
≤۴۵٪ رطوبت نسبی |
ریسک تراکم صفر |
|
افزایش دما در باربر سوئیچ جداکننده ولتاژ بالا |
۷۵K |
≤۵۸K |
۲۰٪ کمتر از استاندارد |
|
نرخ شکست سالانه سوئیچ جداکننده ولتاژ بالا |
۸٪ |
<۰٫۵٪ |
هزینه ۶۰٪ کمتر |
|
دوره تعمیر و نگهداری سوئیچ جداکننده ولتاژ بالا |
۶ ماه |
۲۴ ماه |
۷۰٪ کمتر مداخله |
|
فرسودگی ناشی از نمک سوئیچ جداکننده ولتاژ بالا |
>۳۰٪ مساحت زنگزده |
بدون زنگزدگی مشاهدهشده |
عمر طولانیتر به ۲۰ سال |
نتایج کلیدی:
- افزایش قابلیت اطمینان: عدم شکست سوئیچ جداکننده ولتاژ بالا در طول ۲ سال.
- بازدهی هزینه: کاهش ۳۵٪ هزینههای چرخه عمر، مطابق با اهداف زیرساخت "اندونزی طلایی ۲۰۴۵".
- تأیید محلی: راهحل تحت استانداردهای SNI معتبر شده و توسط PLN (شرکت برق دولتی اندونزی) به عنوان مشخصات توصیهشده تأیید شده است.
