শীতল অঞ্চলে ট্যাঙ্ক সার্কিট ব্রেকার ইনস্টলেশন সময় গ্যাস তরলীকরণের সমস্যা নিয়ে আলোচনা
সালফার হেক্সাফ্লোরাইড (SF₆) সার্কিট ব্রেকার এবং গ্যাস তরলীকরণ চ্যালেঞ্জের প্রযুক্তিগত ব্যাখ্যা
সালফার হেক্সাফ্লোরাইড গ্যাস ব্যবহার করে যা তার উত্তম আর্ক-কুইঞ্চিং এবং অন্তর্দৃষ্টি বৈশিষ্ট্যের জন্য পরিচিত, এমন SF₆ সার্কিট ব্রেকারগুলি পাওয়ার সিস্টেমে প্রচুর ব্যবহৃত হয়। এই ব্রেকারগুলি প্রায়শই অপারেশন এবং উচ্চ-গতির বিচ্ছেদের প্রয়োজনীয়তা থাকা পরিস্থিতিতে উপযুক্ত। চীনে, SF₆ সার্কিট ব্রেকারগুলি মূলত 110kV এবং তার উপরের ভোল্টেজ স্তরে ব্যবহৃত হয়। তবে, SF₆ গ্যাসের পদার্থিক বৈশিষ্ট্যের কারণে, নির্দিষ্ট তাপমাত্রা এবং চাপের শর্তাধীনে এটি তরলীভূত হতে পারে, যা সার্কিট ব্রেকারের ট্যাঙ্কে গ্যাসের ঘনত্ব হ্রাস করে। যখন ঘনত্ব নির্দিষ্ট স্তরে নেমে আসে, তখন সার্কিট ব্রেকার একটি প্রোটেকশন লকআউট ট্রিগার করে। চীনের কিছু অঞ্চলে, যেমন ইন্নার মঙ্গোলিয়া, উত্তর-পূর্ব চীন, শিনজিয়াং এবং তিব্বত, যেখানে শীতকালে পরিবেশের তাপমাত্রা -30°C বা তার নিচে পৌঁছাতে পারে, SF₆ গ্যাসের তরলীকরণের কারণে লকআউটের ঘটনা সময় থেকে সময় ঘটে।
SF₆ গ্যাসের তরলীকরণের সংক্ষিপ্ত বর্ণনা
SF₆ গ্যাস অত্যন্ত উচ্চ রাসায়নিক স্থিতিশীলতা বিশিষ্ট। এটি সাধারণ তাপমাত্রা এবং চাপে রঙিন, গন্ধহীন, স্বাদহীন এবং অগ্নিশম গ্যাস, যার উত্তম অন্তর্দৃষ্টি এবং আর্ক-কুইঞ্চিং বৈশিষ্ট্য রয়েছে।
একটি গ্যাসের সমাপ্তি তাপমাত্রা হল সেই সর্বোচ্চ তাপমাত্রা যেখানে গ্যাস তরলীভূত হতে পারে। যখন তাপমাত্রা এই মানের উপরে থাকে, তখন যত চাপই প্রয়োগ করা হোক, গ্যাস তরলীভূত হবে না।
অক্সিজেন, নাইট্রোজেন, হাইড্রোজেন এবং হিলিয়াম এমন "অনন্তকালীন গ্যাস" গুলির ক্ষেত্রে, তাদের সমাপ্তি তাপমাত্রা -100°C এর নিচে, তাই পরিবেশের তাপমাত্রায় গ্যাসের তরলীকরণ বিবেচনা করা হয় না। SF₆ গ্যাস ভিন্ন; এর সমাপ্তি তাপমাত্রা 45.6°C। এটি শুধুমাত্র তাপমাত্রা 45.6°C এর উপরে থাকলে স্থির গ্যাস অবস্থায় থাকতে পারে। পরিবেশের তাপমাত্রায়, বাইরের চাপ নির্দিষ্ট মানে পৌঁছলে এটি তরলীভূত হতে পারে। তাই, SF₆ গ্যাস দ্বারা পূর্ণ যন্ত্রপাতির ক্ষেত্রে গ্যাসের তরলীকরণের সমস্যা বিবেচনা করা প্রয়োজন।
SF₆ গ্যাসের অবস্থা প্যারামিটার বক্ররেখা চিত্র 1 এ দেখানো হল। গ্যাসের ঘনত্ব ρ ধ্রুবক থাকলে, তাপমাত্রা হ্রাস পেলে গ্যাসের চাপও হ্রাস পায়। যখন তাপমাত্রা এই গ্যাসের ঘনত্বের সাথে মিলে যাওয়া তরলীকরণ বিন্দু A পর্যন্ত হ্রাস পায়, তখন গ্যাস তরলীভূত হতে শুরু করে এবং গ্যাসের ঘনত্ব হ্রাস পায়।
স্থানীয় বাস্তব পরিস্থিতি
Ximeng কনভার্টার স্টেশনটি চীনের ইন্নার মঙ্গোলিয়া স্বায়ত্তশাসিত অঞ্চলের চাওকে উলা সুমু, সিলিনহোট শহর, সিলিংগোল লিগে অবস্থিত। এর উচ্চতা 914 মিটার এবং অক্ষাংশ 44.2°, এটি চীনের একটি গুরুতর ঠাণ্ডা অঞ্চল এবং এর গরম পর্যায় সাত মাস। স্টেশনের AC ফিল্টার বাগানে 20 সেট 550 kV রেটেড ভোল্টেজ সহ 3AP3 DT ট্যাঙ্ক-টাইপ সার্কিট ব্রেকার ইনস্টল করা হয়েছে, যা হাংঝো সিমেন্স দ্বারা তৈরি করা হয়েছে। এই সার্কিট ব্রেকারগুলি তাপমাত্রা-কোম্পেনসেশন ফাংশন সহ ঘনত্ব রিলে সহ পরিচালিত হয় এবং তাদের নির্দেশনা গ্যাসের চাপ পরিবর্তনের পরিবর্তে গ্যাসের ঘনত্ব পরিবর্তন প্রতিফলিত করে। সার্কিট ব্রেকারের প্রধান প্যারামিটারগুলি টেবিল 1 এ দেখানো হয়েছে।
ইনস্টলেশন প্রক্রিয়ায়, গ্যাস চার্জিং প্রস্তুতকারক দ্বারা প্রদত্ত প্যারামিটারগুলি অনুসারে কঠোরভাবে পরিচালিত হয়েছে। রেটেড গ্যাস-চার্জিং চাপ 0.8 MPa, অ্যালার্ম চাপ 0.72 MPa এবং লক-আউট চাপ 0.7 MPa (20°C তাপমাত্রায় গেজ চাপ) সেট করা হয়েছে। SF₆ গ্যাসের অবস্থা প্যারামিটার বক্ররেখা চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে। চিত্র থেকে দেখা যায়, যখন ট্যাঙ্কটি ভালভাবে সীল করা হয় এবং গ্যাস লীক হয় না, তখন তাপমাত্রা -18°C পর্যন্ত নামলে ট্যাঙ্কের ভিতরের গ্যাস তরলীভূত হবে; তাপমাত্রা -21°C পর্যন্ত নামলে অ্যালার্ম ট্রিগার হবে; এবং তাপমাত্রা -22°C পর্যন্ত নামলে সার্কিট ব্রেকার লক-আউট হবে। স্থানীয় বাস্তব পরিস্থিতি চিত্র 3 এ দেখানো হয়েছে।
স্থানীয় বাস্তব পরিস্থিতি অবস্থা প্যারামিটার বক্ররেখা থেকে প্রাপ্ত ফলাফলের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ।
স্থানীয় প্রস্তুতি সরবরাহ এবং উপকরণ ইনস্টলেশন প্রগতি অনুসারে, ট্যাঙ্ক-টাইপ সার্কিট ব্রেকারগুলি নভেম্বরের শেষে ইনস্টলেশন, ভ্যাকুয়াম-পাম্পিং এবং গ্যাস-ফিলিং অপারেশন সম্পন্ন করে। উপকরণ হ্যান্ডওভার টেস্ট এবং কমিশনিং কাজ ডিসেম্বরের প্রথম দশ দিনে সংকেন্দ্রিত হয়। এই সময়, পরিবেশের তাপমাত্রা -22°C এর নিচে নেমে আসে, এবং সকল ইনস্টল করা সার্কিট ব্রেকার লক-আউট হয়, যার ফলে সার্কিট ব্রেকার উপকরণ হ্যান্ডওভার টেস্ট স্বাভাবিকভাবে পরিচালনা করা সম্ভব হয় না এবং এর ফলে স্টেশনের সমগ্র নির্মাণ পরিকল্পনার নোডগুলি প্রভাবিত হয়।
সমাধান
উপরোক্ত উল্লিখিত স্থানীয় লক-আউট ঘটনাগুলির দিকে লক্ষ্য করে, নিম্নলিখিত সমাধানগুলি প্রস্তাবিত হয়:
গ্যাস-ফিলিং পরিমাণ হ্রাস
SF₆ গ্যাস প্যারামিটার বৈশিষ্ট্য বক্ররেখা থেকে দেখা যায় যে, যখন ট্যাঙ্কের ভিতরে গ্যাস-ফিলিং পরিমাণ হ্রাস পায়, তখন গ্যাসের তরলীকরণ তাপমাত্রা হ্রাস পায় এবং তার সাথে সাথে লক-আউট তাপমাত্রাও হ্রাস পায়। উদাহরণস্বরূপ, যখন রেটেড গ্যাস-ফিলিং চাপ 0.56 MPa পর্যন্ত সম্পর্কিত করা হয়, তখন তরলীকরণ তাপমাত্রা -28°C এবং লক-আউট তাপমাত্রা -32°C হয়। এই সময়, তরলীকরণ তাপমাত্রা পরিবেশের তাপমাত্রার চেয়ে কম হয়, এবং লক-আউট ঘটনা ঘটবে না। তবে, গ্যাস-ফিলিং পরিমাণ হ্রাস করার পর, সার্কিট ব্রেকারের আর্ক-কুইঞ্চিং এবং অন্তর্দৃষ্টি বৈশিষ্ট্য দুটোই হ্রাস পায়। এমন পদ্ধতিগুলি যা উপকরণের চূড়ান্ত অবস্থা এবং তার বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তন করে এবং তার বৈশিষ্ট্যকে প্রভাবিত করে, তা বাস্তবায়নের আগে ডিজাইন ইউনিট এবং প্রস্তুতকারক দ্বারা গভীরভাবে গবেষণা এবং প্রমাণিত হওয়া প্রয়োজন।
যদি উপকরণের চূড়ান্ত অবস্থা পরিবর্তন করা হয় না, অর্থাৎ হ্যান্ডওভার টেস্টের আগে গ্যাস-ফিলিং পরিমাণ নির্দিষ্ট মান (যেমন 0.6 MPa) পর্যন্ত হ্রাস করা হয় এবং টেস্ট এবং কমিশনিং সম্পন্ন হওয়ার পর গ্যাস-ফিলিং পরিমাণ রেটেড মানে পুনরায় পূর্ণ করা হয়। এই পদ্ধতি দেখতে যুক্তিসঙ্গত হতে পারে, কিন্তু বাস্তবে এটি তা নয়। প্রথমত, গ্যাস-ফিলিং পরিমাণ হ্রাস করার পর, সার্কিট ব্রেকারের অন্তর্দৃষ্টি বৈশিষ্ট্য খারাপ হয়। নির্ভুল প্রমাণ ছাড়া, সার্কিট ব্রেকার ভেঙ্গে যাওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে যখন সহনশীলতা টেস্ট চালানো হয়। দ্বিতীয়ত, যদি টেস্ট সুষমভাবে পার হয়, তবে টেস্ট ফলাফল কোনও তথ্যমূলক মূল্য নেই। উপকরণ হ্যান্ডওভার টেস্ট হল উৎপাদন গুণমান এবং ইনস্টলারের ইনস্টলেশন গুণমানের পরীক্ষা, এবং এটি উপকরণ ইনস্টলেশন সম্পূর্ণ হওয়ার পর চালানো উচিত। এবং গ্যাস-ফিলিং প্রক্রিয়া স্পষ্টতই উপকরণ ইনস্টলেশন প্রক্রিয়ার একটি ধাপ।
মিশ্রিত গ্যাস ব্যবহার
বর্তমানে, দেশে এবং বিদেশে, অন্যান্য গ্যাস (যেমন CF₄, CO₂, এবং N₂) এর নির্দিষ্ট পরিমাণ মিশ্রণ করে SF₆ গ্যাসের তরলীকরণ তাপমাত্রা হ্রাস করার প্রথাগত পদ্ধতি রয়েছে। তবে, মিশ্রিত গ্যাসের অন্তর্দৃষ্টি এবং আর্ক-কুইঞ্চিং বৈশিষ্ট্য শুধুমাত্র SF₆ গ্যাসের মতো উচ্চ হয় না। একই গ্যাস-ফিলিং চাপে, মিশ্রিত গ্যাস দ্বারা পূর্ণ করা সার্কিট ব্রেকারের বর্তমান-ভেঙ্গে দেওয়া ক্ষমতা শুধুমাত্র SF₆ গ্যাস দ্বারা পূর্ণ করা সার্কিট ব্রেকারের চেয়ে প্রায় 20% কম হবে। যদি একই অন্তর্দৃষ্টি বৈশিষ্ট্য প্রাপ্ত হতে হয়, তবে মিশ্রিত গ্যাসের গ্যাস-ফিলিং চাপ শুধুমাত্র SF₆ গ্যাসের চেয়ে বেশি হতে হবে।
SF₆/N₂ মিশ্রিত গ্যাসের উদাহরণ দেওয়া হল, নিম্নলিখিত গণনা সূত্র ব্যবহার করা যেতে পারে:
Pm=PSF6(100/x%)0.02
সূত্রে, Pm হল একই অন্তর্দৃষ্টি বৈশিষ্ট্য প্রাপ্তির জন্য মিশ্রিত গ্যাসের গ্যাস-ফিলিং চাপ, PSF6 হল শুধুমাত্র SF₆ গ্যাসের গ্যাস-ফিলিং চাপ, এ
