ট্রিফেজ মেকানিক্যাল ট্রান্সমিশনের স্কিম ডিজাইন ২৫২কেভি ট্যাঙ্ক-ধরনের উচ্চ-ভোল্টেজ সালফার হেক্সাফ্লুঅরাইড সার্কিট ব্রেকারের জন্য

চীনের উচ্চ ভোল্টেজ পাওয়ার গ্রিডে 252kV ট্যাঙ্ক-টাইপ SF₆ সার্কিট ব্রেকারের জন্য তিন-ফেজ মেকানিক্যাল লিঙ্কেজের ডিজাইন এবং প্রয়োগ

চীনের উচ্চ ভোল্টেজ ট্রান্সমিশন নেটওয়ার্কে তিন-ফেজ পাওয়ার ট্রান্সমিশন সিস্টেম সাধারণত গৃহীত হয়, এবং উচ্চ ভোল্টেজ ইলেকট্রিক্যাল উপকরণগুলিও তিন-ফেজ লেআউটে সংস্থাপিত হয়। বিদ্যমান অধিকাংশ 252kV ট্যাঙ্ক-টাইপ SF₆ সার্কিট ব্রেকার ফেজ-বিভক্ত ডিজাইন বিশিষ্ট, যেখানে প্রতিটি ফেজ স্বতন্ত্র মোটর-স্প্রিং অপারেটিং মেকানিজম দ্বারা সজ্জিত থাকে। তিন-ফেজ মেকানিক্যাল লিঙ্কেজ জায়ান্ট কন্ট্রোল বক্স দিয়ে ইলেকট্রিক্যাল লিঙ্কেজ দ্বারা অর্জিত হয়। তবে, ইলেকট্রিক্যাল লিঙ্কেজগুলি বাহ্যিক প্রভাবের প্রতি সংবেদনশীল, যা সাধারণত অ-পূর্ণ-ফেজ অপারেশন এবং খারাপ তিন-ফেজ সুইচিং সিঙ্ক্রোনাইজেশনের মতো সমস্যার কারণ হয়। এই সমস্যাগুলি ট্রান্সমিশন লাইনে সুর্য চাপ বৃদ্ধির কারণে পাওয়ার গ্রিডের স্থিতিশীলতায় বড় প্রভাব ফেলে। এই চ্যালেঞ্জগুলি মোকাবেলা করার এবং অপারেশনাল নিরাপত্তা বৃদ্ধির জন্য, একটি তিন-ফেজ মেকানিক্যাল লিঙ্কেজ স্ট্রাকচার বিকাশ করা হয়েছে, যা একটি একক মেকানিজম দ্বারা সিঙ্ক্রোনাইজড ড্রাইভ নিশ্চিত করে, ফলে তিন-ফেজ সিঙ্ক্রোনাইজেশন বৃদ্ধি পায় এবং ফেজ-লোস ফল্ট প্রতিরোধ করা হয়।

ডিজাইন স্কিম
ইলেকট্রিক্যাল এবং মেকানিক্যাল লিঙ্কেজের তুলনা

• তিন-ফেজ ইলেকট্রিক্যাল লিঙ্কেজ: তিনটি স্বাধীন অপারেটিং মেকানিজম (যেমন, LW24-252 পণ্যের জন্য CT20 মোটর-স্প্রিং মেকানিজম) ব্যবহার করে, জায়ান্ট কন্ট্রোল বক্সের ইলেকট্রিক্যাল কানেকশন দ্বারা ফেজের মধ্যে সমন্বয় করা হয়। প্রতিটি ফেজের ড্রাইভ শাফ্ট তার নিজস্ব আর্ক-কোয়েন্চিং চেম্বারের সাথে সরাসরি সংযুক্ত থাকে। প্রোটেকশন সিস্টেমগুলি তিন-ফেজ অবস্থান মিসম্যাচ রিলে ব্যবহার করে ট্রিপিং ট্রিগার করে।

• তিন-ফেজ মেকানিক্যাল লিঙ্কেজ: একটি একক হাইড্রাউলিক-স্প্রিং অপারেটিং মেকানিজম ব্যবহার করে, তিন-ফেজ আর্ক-কোয়েন্চিং চেম্বারগুলি মেকানিক্যাল কানেক্টিং রড দ্বারা সংযুক্ত থাকে। 252kV ট্যাঙ্ক-টাইপ সার্কিট ব্রেকারের জন্য যারা হরিজন্টাল আর্ক-কোয়েন্চিং চেম্বার লেআউট (অনেক সময় আউটডোর সাবস্টেশনে দেখা যায়), অপারেটিং মেকানিজম এবং ড্রাইভ সিস্টেম চেম্বারের সামনে স্থাপিত হয়, যা মেকানিজম মাউন্টিং, ড্রাইভ ট্রেন এবং সাপোর্ট স্ট্রাকচারের জন্য পুনরায় অপটিমাইজ ডিজাইনের প্রয়োজন হয়।

LW24-252 সার্কিট ব্রেকারের রিট্রোফিট

মূল LW24-252 তিনটি CT20 মেকানিজম দিয়ে ফেজ-বিভক্ত অপারেশন বিশিষ্ট। মেকানিক্যাল লিঙ্কেজ অর্জনের জন্য:

• আপগ্রেড অপারেটিং মেকানিজম: একটি হাই-পাওয়ার হাইড্রাউলিক-স্প্রিং মেকানিজম (যেমন, CYA5-5) দিয়ে প্রতিস্থাপিত করা হয়, যা বৃদ্ধি প্রাপ্ত অপারেশনাল এনার্জি প্রয়োজনীয়তা (গণনা করা একক-ফেজ সুইচিং এনার্জি একটি মজবুত হাইড্রাউলিক ডিজাইন প্রয়োজন করে) পূরণ করে।

• সিল স্ট্রাকচার উন্নতি: ডায়ারেক্ট-অ্যাক্টিং সিল (উচ্চ ঘর্ষণ এবং খরচ সহ কম্প্রেসড PTFE V-গ্যাস্কেট ব্যবহার করে) থেকে রোটারি লিপ সিলে রূপান্তর করা হয়, যা অপারেটিং ফোর্স কমায় এবং নিরাপত্তা বৃদ্ধি করে।

• রিজিড ইন্টারফেজ ফিক্সিং: ফেজের মধ্যে স্পেসিং রক্ষা এবং ড্রাইভ রিজিডিটি বৃদ্ধির জন্য কানেক্টিং প্লেট স্থাপন করা হয়।

• ডুয়াল-টাই রড সিস্টেম: টর্ক ট্রান্সমিশন এবং সুইচিং সময় ডিফরমেশন প্রতিরোধ করার জন্য ডুয়াল টাই রড ব্যবহার করা হয়, যা সিঙ্ক্রোনাইজড মুভমেন্ট নিশ্চিত করে।

• ইন্টিগ্রেটেড মেকানিজম বক্স: একটি একক হাইড্রাউলিক মেকানিজম অ্যাকোমোডেট করার জন্য পুনরায় ডিজাইন করা হয়, যা নিয়ন্ত্রণ এবং মেকানিক্যাল ইন্টারফেস স্ট্রিমলাইন করে।

কাজের নীতি এবং স্ট্রাকচার

হাইড্রাউলিক-স্প্রিং মেকানিজম একটি পিস্টন রডকে লিনিয়ার মোশনে চালু করে, যা একটি ড্রাইভ ক্র্যাঙ্ক আর্ম দ্বারা রোটেশনাল মোশনে রূপান্তরিত হয়। এই মোশন টাই রড দ্বারা তিনটি ফেজে ট্রান্সমিট করা হয়। একটি ক্র্যাঙ্ক আর্ম বক্স তারপর রোটেশনাল মোশন পুনরায় লিনিয়ার মোশনে রূপান্তর করে আর্ক-কোয়েন্চিং চেম্বারের মুভিং কন্টাক্টগুলিকে চালু করে।

• ক্লোজিং প্রসেস: পিস্টন রড ডান দিকে সরে যায়, ড্রাইভ ক্র্যাঙ্ক কে প্রতি-ঘড়ির দিকে রোটেশন করে। এই মোশন টাই রড দ্বারা তিনটি ফেজে ট্রান্সমিট করা হয়, যা অভ্যন্তরীণ টাই রডগুলিকে ভিতরে ঠেলে কন্টাক্টগুলিকে পূর্ণ ক্লোজ করে।

• অপেনিং প্রসেস: মোশনগুলি বিপরীত করা হয়, পিস্টন রড প্রত্যাহার করে কন্টাক্টগুলিকে আলাদা করে।

ড্রাইভ কম্পোনেন্টের স্ট্রেংথ ডিজাইন

তিন-ফেজ লিঙ্কেজের অধীনে মূল মেকানিক্যাল বৈশিষ্ট্য রক্ষা করার জন্য, হাইড্রাউলিক-স্প্রিং মেকানিজমের উচ্চ অপারেশনাল এনার্জি (যেমন, 10,000J মোট সুইচিং এনার্জি) মজবুত ক্র্যাঙ্ক আর্ম এবং টাই রডের প্রয়োজন করে। ফাইনাইট এলিমেন্ট এনালাইসিস উচ্চ-এনার্জি অপারেশনের সময় মেটেরিয়ালের লিমিটের মধ্যে স্ট্রেস ডিস্ট্রিবিউশন নিশ্চিত করে।

মেকানিজম সিলেকশন এবং ডিবাগিং
হাইড্রাউলিক-স্প্রিং মেকানিজমের বৈশিষ্ট্য

• সুবিধাগুলি: কম্প্যাক্ট ডিজাইন, উচ্চ ইন্টিগ্রেশন, বড় অপারেশনাল এনার্জি (ক্লোজিং 2540J, ট্রিপিং 10005J), তাপমাত্রার কম প্রভাব, এবং উচ্চ নিরাপত্তা।

• টেকনিক্যাল প্যারামিটারগুলি:

• নির্ধারিত অপারেশন চক্র: ওপেন - 0.3s - ক্লোজ-ওপেন - 180s - ক্লোজ-ওপেন

• নির্ধারিত তেলের চাপ: 48.7MPa ±3MPa

• এনার্জি স্টোরেজ সময়: ≤60s প্রতি চক্র

• মেকানিক্যাল জীবন: 5000 চক্র (M2 গ্রেড: 10,000 চক্র)

ডিবাগিং এবং পারফরম্যান্স

• এনার্জি ম্যাচিং: CYA5-5 মেকানিজম (10,000J মোট এনার্জি) 252kV সার্কিট ব্রেকারের প্রয়োজনীয়তা (ট্রিপিং 6500J, ক্লোজিং 3500J) পূরণ করে, নিরাপত্তার মার্জিন নিশ্চিত করে।

• সিঙ্ক্রোনাইজেশন: তিন-ফেজ সুইচিং সিঙ্ক্রোনাইজেশন উন্নত করা হয়েছে ≤3ms (প্রাথমিক LW24-252-এর 3ms বেসলাইনের তুলনায়), সোলেনয়েড ভ্যালভে হাইড্রাউলিক ফ্লো রিগুলেশন দ্বারা অর্জিত হয়।

• কস্ট ইফিসিয়েন্সি: তিনটি আলাদা মেকানিজমকে একটি দিয়ে প্রতিস্থাপিত করা প্রায় 15% (সাধারণ ফেজ-বিভক্ত ডিজাইনের 85%) খরচ কমায় এবং নিরাপত্তার উন্নতির কারণে বিক্রয় মূল্য 1.5x বৃদ্ধি পায়।

টাইপ টেস্টিং

• স্ট্যান্ডার্ড: DL/T593, GB1984, IEC62271-100-এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

• প্রধান টেস্ট:

• ডাইনামিক/থার্মাল স্টেবিলিটি: 50kA 3s-এর জন্য; 125kA 0.3s-এর জন্য

• টার্মিনাল ফল্ট টেস্ট (T100s): 50kA

• মেকানিক্যাল জীবন: 5000 চক্র সফলভাবে সম্পন্ন হয়েছে

• IP রেটিং: মেকানিজম বক্স প্রোটেকশন লেভেল টেস্ট পাস করেছে।

সিদ্ধান্ত

252kV ট্যাঙ্ক-টাইপ SF₆ সার্কিট ব্রেকারের জন্য বিকাশ করা তিন-ফেজ মেকানিক্যাল লিঙ্কেজ সিস্টেম উচ্চ ভোল্টেজ গ্রিডে গুরুত্বপূর্ণ নিরাপত্তা সমস্যাগুলি সমাধান করে। ফেজ সিঙ্ক্রোনাইজেশন ত্রুটি অপসারণ এবং কম্পোনেন্ট সংখ্যা কমানোর মাধ্যমে, এই উদ্ভাবন গ্রিডের স্থিতিশীলতা বৃদ্ধি করে এবং খরচ কমায়। আন্তর্জাতিক প্রথাগত তাকিক স্ট্যান্ডার্ড এবং স্বাধীন বৈধ সম্পত্তি অধিকার সহ, এই সমাধান একটি গৃহীত প্রযুক্তিগত ফাঁক পূরণ করে, চীনের পাওয়ার গ্রিড প্রসারের জন্য শক্তিশালী উপকরণ সমর্থন প্রদান করে এবং হাইব্রিড সুইচগিয়ার সিস্টেমের মতো প্রস্থানের ব্যাপক বাজার প্রস্পেক্ট প্রদান করে।