রেল ট্রানজিট পাওয়ার সাপ্লাই সিস্টেমে গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারের প্রোটেকশন লজিক সुधार এবং প্রকৌশল প্রয়োগ

১. সিস্টেম কনফিগারেশন এবং অপারেটিং শর্তাবলী
চেংঝৌ রেল পরিবহনের কনভেনশন অ্যান্ড এক্সিবিশন সেন্টার মেইন সাবস্টেশন এবং মিউনিসিপাল স্টেডিয়াম মেইন সাবস্টেশনের মূল ট্রান্সফরমারগুলি একটি স্টার/ডেল্টা ঘুরতে থাকা সংযোগ গ্রহণ করে যেখানে নিরপেক্ষ পয়েন্ট অপারেশন মোড গ্রাউন্ড করা হয় না। 35 kV বাস পক্ষে, একটি জিগজ্যাগ গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমার ব্যবহার করা হয়, যা কম মানের রেজিস্টরের মাধ্যমে গ্রাউন্ডের সাথে সংযুক্ত হয় এবং স্টেশন সার্ভিস লোডও সরবরাহ করে। যখন একটি লাইনে একক-ফেজ গ্রাউন্ড শর্ট-সার্কিট ত্রুটি ঘটে, তখন গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমার, গ্রাউন্ডিং রেজিস্টর এবং গ্রাউন্ডিং গ্রিডের মাধ্যমে একটি পথ গঠিত হয়, যা শূন্য-ক্রম কারেন্ট উৎপন্ন করে। 

এটি ত্রুটিপূর্ণ অংশের মধ্যে উচ্চ-সংবেদনশীল, নির্বাচনমূলক শূন্য-ক্রম সুরক্ষা নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করতে এবং তাত্ক্ষণিকভাবে সংশ্লিষ্ট সার্কিট ব্রেকারগুলি ট্রিপ করতে সক্ষম করে, এভাবে ত্রুটিটি আলাদা করে এবং এর প্রভাব সীমিত করে। যদি গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমার বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়, তবে সিস্টেম একটি অগ্রাউন্ড সিস্টেমে পরিণত হয়। এই অবস্থায়, একক-ফেজ গ্রাউন্ড ত্রুটি সিস্টেম ইনসুলেশন এবং সরঞ্জামের নিরাপত্তার জন্য গুরুতর হুমকি হয়ে দাঁড়াবে। তাই, গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমার সুরক্ষা কাজ করার সময়, শুধুমাত্র গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারটি ট্রিপ করা হবে না, বরং সংশ্লিষ্ট মূল ট্রান্সফরমারটিও ইন্টারলক করা হবে এবং ট্রিপ করা হবে।

২. বিদ্যমান সুরক্ষা পদ্ধতির সীমাবদ্ধতা
চেংঝৌ রেল পরিবহনের কনভেনশন অ্যান্ড এক্সিবিশন সেন্টার মেইন সাবস্টেশন এবং মিউনিসিপাল স্টেডিয়াম মেইন সাবস্টেশনের বিদ্যুৎ সরবরাহ সিস্টেমে, গ্রাউন্ডিং স্টেশন সার্ভিস ট্রান্সফরমারের জন্য বিদ্যমান সুরক্ষা শুধুমাত্র ওভারকারেন্ট সুরক্ষা অন্তর্ভুক্ত করে। যখন একটি ত্রুটি গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারকে ট্রিপ করে এবং সেবা থেকে সরিয়ে দেয়, তখন এটি শুধুমাত্র নিজস্ব সুইচগিয়ারকে ট্রিপ করে, সংশ্লিষ্ট ইনকামিং পাওয়ার ফিডার ব্রেকারকে ইন্টারলক করে ট্রিপ করে না। 

এর ফলে প্রভাবিত বাস অংশটি দীর্ঘ সময়ের জন্য গ্রাউন্ডিং পয়েন্ট ছাড়া চলে। এমন অবস্থায় একক-ফেজ গ্রাউন্ড ত্রুটি ঘটলে, ওভারভোল্টেজ ঘটতে পারে বা সুরক্ষা সিস্টেম শূন্য-ক্রম কারেন্ট শনাক্ত করতে ব্যর্থ হতে পারে, যা শূন্য-ক্রম সুরক্ষাকে ভুলভাবে কাজ করতে বা কাজ না করার কারণ হতে পারে—যা ঘটনাটিকে আরও বাড়িয়ে তুলতে পারে এবং সামগ্রিক বিদ্যুৎ সিস্টেমের নিরাপত্তা ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে।

উপরন্তু, বাস টাই অটোমেটিক ট্রান্সফার (বাস টাই অটো-সুইচিং) অপারেশনের সময়, ডি-এনার্জাইজড বাস অংশের গ্রাউন্ডিং স্টেশন সার্ভিস ট্রান্সফরমারকে ট্রিপ করার জন্য ইন্টারলক করা হয় না। এটি উভয় বাস অংশকে বাস টাই ব্রেকারের মাধ্যমে সংযুক্ত হতে পারে, যা সিস্টেমের মধ্যে একটি দুই-পয়েন্ট গ্রাউন্ডিং অবস্থা তৈরি করতে পারে। এমন দুই-পয়েন্ট গ্রাউন্ডিং পরিস্থিতি দুটি গুরুতর সমস্যার কারণ হতে পারে: (১) গ্রাউন্ড ত্রুটির সময় শূন্য-ক্রম কারেন্টের ভুল শ্রেণীবিভাগ, যা সুরক্ষার কাজ না করা বা ভুলভাবে ট্রিপ হওয়ার কারণ হয়; এবং (২) শূন্য-ক্রম কারেন্ট দ্বারা সৃষ্ট সার্কুলেটিং কারেন্ট, যা সরঞ্জামের উষ্ণতা বৃদ্ধি এবং ইনসুলেশন ক্ষতির কারণ হয়।

বর্তমান সুরক্ষা লজিকের উল্লেখযোগ্য সীমাবদ্ধতা রয়েছে। প্রচলিত সুরক্ষা ডিভাইসগুলি কেবল গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারের পরিচালনার অবস্থা পর্যবেক্ষণ করে এবং ইনকামিং পাওয়ার ফিডার ব্রেকার বা বাস টাই ব্রেকারের সাথে কোন ইন্টারলক লজিক স্থাপন করে না—প্রয়োজনীয় ব্লকিং/ইন্টারলক ব্যবস্থা অনুপস্থিত।

৩. বিদ্যমান সুরক্ষা সীমাবদ্ধতা উন্নত করার জন্য সুপারিশ

৩.১ প্রস্তাবিত উন্নয়ন ব্যবস্থা

"গ্রাউন্ডিং স্টেশন সার্ভিস ট্রান্সফরমার ট্রিপ ইন্টারলক" সফট লজিক যোগ করুন

• ট্রিগার শর্ত: গ্রাউন্ডিং স্টেশন সার্ভিস ট্রান্সফরমারের সার্কিট ব্রেকার খোলা। যদি সিস্টেম কম রেজিস্ট্যান্স গ্রাউন্ডিং ব্যবহার করে, তবে গ্রাউন্ডিং রেজিস্টর কারেন্টের অনুপস্থিতি অতিরিক্ত মানদণ্ড হিসাবে যোগ করা যেতে পারে।

• ইন্টারলক ট্রিপ লজিক ডিজাইন: ইনকামিং পাওয়ার ফিডার ব্রেকার ট্রিপ করুন: যদি গ্রাউন্ডিং স্টেশন সার্ভিস ট্রান্সফরমার সরিয়ে ফেলা হয় এবং বাস অংশে অন্য কোন গ্রাউন্ডিং পয়েন্ট না থাকে, তবে লোড অন্য বাসে স্থানান্তর করার জন্য ইনকামিং পাওয়ার ফিডার ব্রেকারে ইন্টারলক-ট্রিপ করুন। বাস টাই ব্রেকার ট্রিপ করুন: যদি উভয় বাস অংশ বাস টাই ব্রেকারের মাধ্যমে সমান্তরালে চলে, তবে আনগ্রাউন্ডেড বাস অংশ আলাদা করার জন্য বাস টাই ব্রেকারে ইন্টারলক-ট্রিপ করুন।

• প্রযুক্তিগত বাস্তবায়নের সুপারিশ: শূন্য-ক্রম কারেন্ট সুরক্ষা যোগ করুন। ওভারকারেন্ট বা শূন্য-ক্রম কারেন্ট কাজ করার সময়, সুরক্ষা ডিভাইসটি নিজস্ব ব্রেকার ট্রিপ করবে এবং একই সাথে সংশ্লিষ্ট ইনকামিং ফিডার ব্রেকার এবং বাস টাই ব্রেকারে ইন্টারলক-ট্রিপ কমান্ড পাঠাবে। সুরক্ষা ডিভাইস নির্মাতাদের উচিত ইন্টারলক লজিক ডায়াগ্রাম অনুযায়ী পরিবর্তন করা এবং এই লজিকের ভিত্তিতে সফটওয়্যার আপগ্রেড করা।

৩.২ শূন্য-ক্রম ভোল্টেজের ভিত্তিতে সুরক্ষা আপগ্রেড

• শূন্য-ক্রম ওভারভোল্টেজ ব্লকিং/ট্রিপিং ফাংশন: গ্রাউন্ডিং স্টেশন সার্ভিস ট্রান্সফরমার সেবা থেকে বাইরে থাকার সময় ব্যাকআপ হিসাবে বাস সুরক্ষা পদ্ধতিতে শূন্য-ক্রম ওভারভোল্টেজ সুরক্ষা যোগ করুন। যদি শূন্য-ক্রম ভোল্টেজ পূর্বনির্ধারিত সময় বিলম্বের চেয়ে বেশি সময় ধরে সেট করা থ্রেশহোল্ড অতিক্রম করে, তবে স্বয়ংক্রিয়ভাবে ইনকামিং ফিডার বা বাস টাই ব্রেকার ট্রিপ করুন।

• গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারের অবস্থার সাথে সমন্বয়: শূন্য-ক্রম ভোল্টেজ সুরক্ষা ফাংশনটিকে গ্রাউন্ডিং স্টেশন সার্ভিস ট্রান্সফরমারের পরিচালনার অবস্থার সংকেতের সাথে সংযুক্ত করুন: যখন গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমার স্বাভাবিকভাবে চলে, শূন্য-ক্রম ভোল্টেজ সুরক্ষা অ্যালার্ম মোডে কাজ করে। যখন গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমার সেবা থেকে বাইরে থাকে, শূন্য-ক্রম ভোল্টেজ সুরক্ষা ট্রিপ মোডে সুইচ করে।

• বাস্তবায়নের নোট – অ-ম্যালঅপারেশন ব্যবস্থা: ক্ষণস্থায়ী ব্যাঘাতের কারণে ভুল ট্রিপিং এড়ানোর জন্য সময় বিলম্ব যোগ করুন। "AND" লজিক মানদণ্ড ব্যবহার করুন (যেমন, শূন্য-ক্রম ভোল্টেজ + গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমার বন্ধ-অবস্থা) নির্ভরযোগ্যতা বাড়ানোর জন্য।

৩.৩ নিয়ন্ত্রণ সার্কিট পরিবর্তন (হার্ডওয়্যার উন্নয়ন)

• গ্রাউন্ডিং স্টেশন সার্ভিস ট্রান্সফরমার সুরক্ষা ডিভাইস এবং ইনকামিং ফিডার ব্রেকার সুরক্ষা ডিভাইসের মধ্যে হার্ডওয়্যার্ড ইন্টারলক সার্কিট যোগ করুন। যখন গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমার ট্রিপ করে, তখন এর সুরক্ষা ডিভাইসের আউটপুট টার্মিনাল থেকে ট্রিপ সংকেত → ইনকামিং ফিডার সুরক্ষা ডিভাইসের আউটপুট টার্মিনাল ট্রিগার করে → ইনকামিং ফিডার ব্রেকার ট্রিপ করে।

বাস টাই অটো-ট্রান্সফার প্রক্রিয়ার সময়, বাস টাই প্রোটেকশন ডিভাইস যখন ইনকামিং ফিডার ব্রেকারকে ট্রিপ করার জন্য সিগন্যাল পাঠায়, এটি একই সাথে তার ইন্টারলক আউটপুট টার্মিনাল দিয়ে গ্রাউন্ডিং স্টেশন সার্ভিস ট্রান্সফর্মার সুইচ প্রোটেকশন ডিভাইসের আউটপুট টার্মিনালে সিগন্যাল পাঠায় → গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফর্মার ব্রেকারকে ট্রিপ করার জন্য।

৩.৪ সাইটে রিট্রোফিট বাস্তবায়ন
টেবিল ১ এ দেখানো হয়েছে, অপশন ১ এবং অপশন ২ উভয়ই প্রোটেকশন ডিভাইসের সংশোধন এবং আপগ্রেড প্রয়োজন। তবে, কনভেনশন অ্যান্ড এক্সিবিশন সেন্টার মেইন সাবস্টেশন এবং মিউনিসিপাল স্টেডিয়াম মেইন সাবস্টেশন দুটি পুরাতন সাবস্টেশন, যাদের সরঞ্জামগুলি গ্যারান্টির বহু বাইরে। অপশন ১ বা অপশন ২ বাস্তবায়ন করতে হলে মূল প্রোটেকশন ডিভাইস ম্যানুফ্যাকচারারকে সফটওয়্যার আপগ্রেড করতে হবে, যা বিশাল মানব ও অর্থনৈতিক বিনিয়োগ প্রয়োজন। সুতরাং, অপারেশনাল কর্মীরা অপশন ৩-এর জন্য পছন্দ করেছেন—সাইটে সংশোধন বাস্তবাযঞ করা হার্ডওয়্যার ইন্টারলক সার্কিট যোগ করে।

যখন ফলাফলের কারণে গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারটি ট্রিপ হয়, তখন ইনকামিং পাওয়ার ফিডার ব্রেকারটি ইন্টারলক-ট্রিপ করার প্রয়োজন। পরীক্ষায় দেখা গেছে যে, স্পেয়ার আউটপুট ১, ২ এবং ৩ সবই অব্যবহৃত ছিল। ট্রেন পরিচালনা শেষ হওয়ার পর, রক্ষণাবেক্ষণ কর্মীরা যন্ত্রপাতি ডিস্প্যাচারের কাছে একটি কাজের অনুমতি ("কাজের অনুমোদনের আবেদন") জমা দিয়েছিল। ডিস্প্যাচার পরিচালনার প্রয়োজন অনুযায়ী লোড ট্রান্সফার করেছিলেন এবং কাজের অনুমতি দিয়েছিলেন যখন নির্মাণের জন্য শর্তগুলি উপযুক্ত ছিল।

ইন্টারলক-ট্রিপ সার্কিটের জন্য: WCB-822C প্রোটেকশন ডিভাইসের ৫# সিগন্যাল প্লাগ-ইন বোর্ডের স্পেয়ার আউটপুট ২ (টার্মিনাল ৫১৭/৫১৮) - সাধারণত খোলা যোগাযোগ - একটি নতুন যোগাযোগ ইন্টারলক-সার্কিটে সিরিজভাবে সংযুক্ত করা হয়েছিল। এই সার্কিটটি তারপর WBH-818A প্রোটেকশন ডিভাইসের ৪# আউটপুট প্লাগ-ইন বোর্ডের ইনকামিং পাওয়ার ফিডার সুইচগিয়ারের স্পেয়ার আউটপুট ৫ (টার্মিনাল ১৩/১৪) এর সাধারণত খোলা টার্মিনালে পথ নিয়ে গেছে। টার্মিনাল ব্লক থেকে আউটপুট সিগন্যালের পর, ইনকামিং ফিডার ব্রেকার ট্রিপ করেছিল। যোগাযোগটি গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমার সুইচগিয়ার এবং ইনকামিং ফিডার সুইচগিয়ারের মধ্যে স্থাপন করা হয়েছিল, এবং একটি পদার্থিক প্রেসার প্লেট লিঙ্ক দিয়ে হার্ডওয়্যার ব্লকিং সার্কিটে সংযুক্ত করা হয়েছিল। এই হার্ড প্রেসার প্লেট ইঙ্গেজ বা ডিসেঞ্জেজ করা হলে ব্লকিং ফাংশনটি সক্রিয় হয় বা নিষ্ক্রিয় হয়।

অন্য বাস সেকশনের জন্য পরিবর্তনের বিন্দুগুলি উপরের সঙ্গে একই। উভয় বাস সেকশনের রিট্রোফিটিংয়ের সময়, সেকশনালাইজড ইনকামিং ফিডার ব্যবহার করা হয়েছিল যাতে সংশ্লিষ্ট পরিষেবা এলাকায় বিচ্ছিন্ন পাওয়ার সাপ্লাই নিশ্চিত করা যায়, ফলে পরিচালনার পর যন্ত্রপাতির রক্ষণাবেক্ষণের প্রভাব কমিয়ে আনা যায়।

পরিবর্তন সম্পন্ন হওয়ার পর, প্রোটেকশন রিলে পরীক্ষা চালানো হয়েছিল যাতে ইন্টারলক-ট্রিপ ফাংশনালিটি যাচাই করা যায়। যখন নরমাল হিসাবে যাচাই করা হয়েছিল, তখন সিস্টেমটি সরাসরি পরিচালনায় নেওয়া হয়েছিল।

বাস টাই অটো-ট্রান্সফার (BATS) পরিচালনার সময় ডিএনার্জাইজড বাসে গ্রাউন্ডিং স্টেশন সার্ভিস ট্রান্সফরমারের ইন্টারলক-ট্রিপের সম্পর্কে: পরীক্ষায় দেখা গেছে যে, স্পেয়ার আউটপুট ৩ থেকে ৭ পর্যন্ত অব্যবহৃত ছিল। ট্রেন পরিচালনা শেষ হওয়ার পর, রক্ষণাবেক্ষণ কর্মীরা যন্ত্রপাতি ডিস্প্যাচারের কাছে একটি কাজের অনুমতি জমা দিয়েছিল। ডিস্প্যাচার পরিচালনার প্রয়োজন অনুযায়ী লোড সুইচিং করেছিলেন এবং কাজের অনুমতি দিয়েছিলেন যখন নির্মাণের জন্য শর্তগুলি উপযুক্ত ছিল।

সেকশন I বাস গ্রাউন্ডিং স্টেশন সার্ভিস ট্রান্সফরমারের জন্য সাইটে রিট্রোফিটিং: একটি নতুন হার্ডওয়্যার সার্কিট যোগ করা হয়েছিল। WBT-821C প্রোটেকশন ডিভাইসের ৫# সিগন্যাল প্লাগ-ইন বোর্ডের স্পেয়ার আউটপুট ৩ (টার্মিনাল ৫১৯/৫২০) - সাধারণত খোলা যোগাযোগ - নতুন হার্ডওয়্যার সার্কিটে সিরিজভাবে সংযুক্ত করা হয়েছিল, যা তারপর I সেকশন গ্রাউন্ডিং স্টেশন সার্ভিস ট্রান্সফরমার সুইচগিয়ারের WCB-822C প্রোটেকশন ডিভাইসের ৫# আউটপুট প্লাগ-ইন বোর্ডের স্পেয়ার আউটপুট ১ (টার্মিনাল ৫১৪/৫১৫) এর সাধারণত খোলা টার্মিনালে পথ নিয়ে গেছে। টার্মিনাল আউটপুটের পর, গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমার ব্রেকার ট্রিপ করেছিল। নতুন হার্ডওয়্যার সার্কিটটি গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমার সুইচগিয়ার এবং বাস টাই সুইচগিয়ারের দ্বিতীয় ক্যাবিনেট দরজায় স্থাপন করা হয়েছিল, এবং একটি পদার্থিক প্রেসার প্লেট লিঙ্ক দিয়ে হার্ডওয়্যার ব্লকিং সার্কিটে সংযুক্ত করা হয়েছিল। ব্লকিং ফাংশনটি হার্ড প্রেসার প্লেট ইঙ্গেজ বা ডিসেঞ্জেজ করে সক্রিয় বা নিষ্ক্রিয় করা যায়।

সেকশন II বাস গ্রাউন্ডিং স্টেশন সার্ভিস ট্রান্সফরমারের জন্য সাইটে রিট্রোফিটিং: একটি নতুন হার্ডওয়্যার সার্কিট যোগ করা হয়েছিল। WBT-821C প্রোটেকশন ডিভাইসের ৩# এক্সপ্যানশন প্লাগ-ইন বোর্ডের স্পেয়ার আউটপুট ৪ (টার্মিনাল ৩১১/৩১২) - সাধারণত খোলা যোগাযোগ - নতুন হার্ডওয়্যার সার্কিটে সিরিজভাবে সংযুক্ত করা হয়েছিল, যা তারপর II সেকশন গ্রাউন্ডিং স্টেশন সার্ভিস ট্রান্সফরমার সুইচগিয়ারের WCB-822C প্রোটেকশন ডিভাইসের ৫# আউটপুট প্লাগ-ইন বোর্ডের স্পেয়ার আউটপুট ১ (টার্মিনাল ৫১৪/৫১৫) এর সাধারণত খোলা টার্মিনালে পথ নিয়ে গেছে। টার্মিনাল আউটপুটের পর, গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমার ব্রেকার ট্রিপ করেছিল। নতুন হার্ডওয়্যার সার্কিটটি গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমার সুইচগিয়ার এবং বাস টাই সুইচগিয়ারের দ্বিতীয় ক্যাবিনেট দরজায় স্থাপন করা হয়েছিল, এবং একটি পদার্থিক প্রেসার প্লেট লিঙ্ক দিয়ে হার্ডওয়্যার ব্লকিং সার্কিটে সংযুক্ত করা হয়েছিল। ব্লকিং ফাংশনটি হার্ড প্রেসার প্লেট ইঙ্গেজ বা ডিসেঞ্জেজ করে সক্রিয় বা নিষ্ক্রিয় করা যায়।

বাস টাই অটো-ট্রান্সফার স্টার্টআপ সময় ডিএনার্জাইজড বাসে গ্রাউন্ডিং স্টেশন সার্ভিস ট্রান্সফরমারের ইন্টারলক-ট্রিপ সিগন্যালের পরিবর্তন উপরে উল্লিখিত সিঙ্গল বাস রিট্রোফিটিং প্রক্রিয়ার সময় সংশ্লিষ্ট বাস সেকশনের জন্য সম্পন্ন হয়েছিল।

৪. সিদ্ধান্ত

নন-গ্রাউন্ডেড নিউট্রাল কনফিগারেশন সহ পাওয়ার সিস্টেমে গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারটি একটি কৃত্রিমভাবে পরিচালিত নিউট্রাল পয়েন্ট হিসাবে প্রয়োজনীয়, যা সিস্টেমের নিরাপত্তা এবং স্থিতিশীল পরিচালনা নিশ্চিত করে। উপরে বর্ণিত উন্নতিগুলি গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারটি সেবা থেকে সরানোর সময় সিস্টেমের নিরাপত্তায় বেশি উন্নতি করে, যা গ্রাউন্ডিং পয়েন্ট ছাড়া পরিচালনার কারণে ওভারভল্টেজ এবং যন্ত্রপাতি ক্ষতির ঝুঁকি কাটিয়ে উঠতে সাহায্য করে। প্রকৃত বাস্তবায়নের আগে, স্পেসিফিক যন্ত্রপাতির মডেল এবং সিস্টেম প্যারামিটারের উপর ভিত্তি করে বিস্তারিত যাচাই করা প্রয়োজন।