ভেরিয়ার আর্রেস্টারের বিশ্লেষণ এবং প্রতিরোধ: ১০ কেভি ডিস্ট্রিবিউশন আর্রেস্টারের বিকল্পগুলির প্রধান কারণ

১. পরিচিতি

বিদ্যুৎ সিস্টেমের পরিচালনার সময় মূল উপকরণগুলি অভ্যন্তরীণ এবং বায়ুমন্ডলীয় ওভারভোলটেজের হুমকির সম্মুখীন হয়। বিশেষ করে, ধাতব অক্সাইড আরেস্টার (MOA) গুলি তাদের উত্তম অ-রৈখিক ভোল্ট-এম্পিয়ার বৈশিষ্ট্য, বড় বিদ্যুৎ প্রবাহের ধারণ ক্ষমতা এবং দৃঢ় দূষণ প্রতিরোধ ক্ষমতার কারণে সুরক্ষার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। তবে, ক্ষমতা ফ্রিকোয়েন্সি ভোল্টেজের দীর্ঘমেয়াদী প্রকাশ, উপাদানের গুণমান, নির্মাণ প্রক্রিয়া এবং বাইরের পরিবেশের কারণে MOA গুলি অস্বাভাবিক তাপ বা বিস্ফোরণের ঝুঁকিতে থাকে, যা বৈজ্ঞানিক চিহ্নিতকরণ, বিচার এবং প্রতিরোধের প্রয়োজন করে।

এই পেপারটি একটি অঞ্চলে বড় স্কেলে ১০ কেভি বিতরণ MOA ব্যর্থতা নিয়ে আলোচনা করে। বিশ্লেষণ দেখায় যে বিস্ফোরণ আরেস্টারগুলি একটি নির্দিষ্ট নির্মাতার মডেলের উপর গুরুত্বপূর্ণ। এই মডেলের তিনটি ত্রুটিপূর্ণ-ফেজ এবং দুটি স্বাভাবিক-ফেজ MOA খোলা এবং পরীক্ষা করা হয় যাতে কারণ এবং প্রতিকার নির্ধারণ করা যায়।

২. ত্রুটির সারাংশ

ত্রুটিপূর্ণ আরেস্টারগুলি ৩৫ কেভি উপ-স্টেশনের ১০ কেভি বিতরণ লাইনে ছড়িয়ে রয়েছে। বজ্রপাতের মৌসুমে ব্যর্থতাগুলি বেশি ঘটে এবং উপ-স্টেশনের অস্বাভাবিক/ত্রুটি রেকর্ড ত্রুটিপূর্ণ-ফেজ আরেস্টারগুলির সঙ্গে মিলে যায় না। পাঁচটি নমুনা আরেস্টারে সঠিক সুরক্ষা কার্য এবং ত্রুটি রেকর্ড তথ্য অনুপস্থিত। বজ্রপাত অবস্থান পদ্ধতিতে দেখা যায় যে, ২০২০ সালে এই উপ-স্টেশনের কেন্দ্রে ১০ কিমি ব্যাসার্ধের মধ্যে ৫১৬টি বজ্রপাত ঘটেছে।

অন-সাইট ইনস্টলেশনের পর, হ্যান্ডওভার টেস্ট সম্পন্ন হয় (যার মধ্যে রয়েছে আয়নায়ন প্রতিরোধ টেস্ট, ১ মিলিয়াম্পিয়ার ডিসি রেফারেন্স ভোল্টেজ টেস্ট এবং ০.৭৫ গুণ ১ মিলিয়াম্পিয়ার ডিসি রেফারেন্স ভোল্টেজের লিকেজ কারেন্ট টেস্ট), সবগুলি যোগ্যতাপূর্ণ ফলাফল দেয়।

৩. ত্রুটির কারণ বিশ্লেষণ

তিনটি ত্রুটিপূর্ণ-ফেজ আরেস্টার (নং ১, নং ২, নং ৩) খোলা হয়; দুটি স্বাভাবিক-ফেজ আরেস্টার (নং ৪, নং ৫) টেস্ট এবং তুলনার জন্য খোলা হয়, বড় স্কেলে ব্যর্থতার কারণ চিহ্নিত করতে।

৩.১ অসম্পূর্ণ নামপ্লেট তথ্য

তিনটি ত্রুটিপূর্ণ-ফেজ এবং দুটি স্বাভাবিক-ফেজ আরেস্টারের মধ্যে: ৪টির নির্মাণের তারিখ রয়েছে কিন্তু সিরিয়াল নাম্বার নেই; ১টির সিরিয়াল নাম্বার রয়েছে কিন্তু তারিখ নেই; অন্যান্য তথ্য অপেক্ষাকৃত সম্পূর্ণ।

নামপ্লেটগুলি পরিচালনা এবং রক্ষণাবেক্ষণ কর্মীদের মৌলিক উপকরণ তথ্য পাওয়ার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। নির্মাণের তারিখ/সিরিয়াল নাম্বারের অভাব পরিষেবা-জীবন গণনা এবং গুণমান ট্রেসিং কে বাধা দেয়, যা কেন্দ্রীয় দোষ ব্যবস্থাপনাকে বাধা দেয়।

৩.২ ভেরিস্টরগুলি সবই টুকরো

নং ১ ত্রুটিপূর্ণ আরেস্টার খোলা হলে দেখা যায়: দুটি ইলেকট্রোডের মধ্যে ৬টি ভেরিস্টর, কিছু পৃষ্ঠে দগ্ধ চিহ্ন এবং সাদা পাউডার; ছাড়াও উপর ও নিচের পৃষ্ঠগুলি অপেক্ষাকৃত সমতল, ভেরিস্টরগুলি আকৃতি অনিয়মিত, একটি সমান আকার বা বিন্যাস নেই। বেধের মধ্যে রয়েছে ১৮ মিমি, ২০ মিমি, ২৩ মিমি এবং ২৫ মিমি। তিনটি ভেরিস্টরের নিয়মিত বাইরের বৃত্তাকার বক্ররেখা (সম্ভবত সম্পূর্ণ ডিস্ক-আকৃতির/অনুকূল ভেরিস্টরের বাইরের বৃত্ত থেকে)। অন্য দুটি ত্রুটিপূর্ণ-ফেজ আরেস্টারে একই সমস্যা রয়েছে।

নং ৫ সম্পূর্ণ আরেস্টার খোলা হল (প্রক্রিয়ায় কোনো ক্ষতি নেই, ফলাফল চিত্র ৪-এ)। ভিতরে: ৫টি ভেরিস্টর টুকরো + ৩টি ধাতব প্যাড। ভেরিস্টরগুলি উপর ও নিচের পৃষ্ঠ সমতল, অন্যথায় অনিয়মিত টুকরো, অন্যদের মতো: ৩টি ~২২ মিমি বেধ, ১টি ২০ মিমি, ১টি ১৭ মিমি। ৩টি নিয়মিত বাইরের বৃত্তাকার বক্ররেখা (সম্পূর্ণ ডিস্ক/অনুকূল ভেরিস্টরের বাইরের বৃত্ত থেকে); ২টি নিয়মিত অন্তর্বর্তী বৃত্তাকার বক্ররেখা (সম্পূর্ণ অনুকূল ভেরিস্টরের অন্তর্বর্তী বৃত্ত থেকে)।

মান ধাতব অক্সাইড আরেস্টারের ভেরিস্টরগুলি নিয়মিত ডিস্ক, অনুকূল বা বেলনাকার। তাদের মাত্রাগুলি কড়াভাবে ভোল্টেজ অনুপাত (অবশিষ্ট/রেফারেন্স ভোল্টেজ), বিভব গ্রেডিয়েন্ট, বিদ্যুৎ প্রবাহের ধারণ ক্ষমতা, উপাদান এবং ফায়ারিং প্রক্রিয়ার সঙ্গে সংযুক্ত। কোর সংগঠনের আগে, প্রতিটি ভেরিস্টর পূর্ণ টেস্ট (পাওয়ার-ফ্রিকোয়েন্সি, ডিসি, উচ্চ-বিদ্যুৎ প্রবাহ, বর্গ-তরঙ্গ, ইত্যাদি) দিয়ে যায়। শুধুমাত্র পাশ করা টুকরোগুলি সংগঠিত হয়।

খোলার পর দেখা যায় যে এই আরেস্টারগুলি অনিয়মিত ভেরিস্টর ব্যবহার করে: একই মডেলের ইউনিটগুলিতে ভেরিস্টর/ধাতব প্যাডের সংখ্যা অনিয়মিত; আকৃতি অনিয়মিত, বেধ পরিবর্তিত, এবং বাইরের বৃত্তাকার অসমান। তাই, কোরগুলি নিয়মিত ভেরিস্টর (বিভিন্ন স্পেসিফিকেশন/বৈদ্যুতিক প্যারামিটার) থেকে টুকরো দিয়ে প্যাচ করা হয়, ১০ কেভি মান নয়। ত্রুটিপূর্ণ এবং স্বাভাবিক ফেজের তুলনায় এটি একটি কারখানা দোষ, ত্রুটি-প্ররোচিত নয়।

এই ভেরিস্টরগুলি কম বৈদ্যুতিক পারফরম্যান্স দেয়। অসম সংস্পর্শের ক্ষেত্র ওভারভোলটেজ প্রতিরোধ, বিদ্যুৎ প্রবাহের ধারণ ক্ষমতা এবং স্থিতিশীলতা খারাপ করে, যা লাইন সুরের সময় বিস্ফোরণের কারণ হয়।

৩.৩ কম্পোজিট জ্যাকেটের দুর্বল সীল

নং ৩ ত্রুটিপূর্ণ আরেস্টার খোলা হল: কম্পোজিট জ্যাকেটের এক প্রান্ত ইলেকট্রোডের সঙ্গে ভালভাবে সীল করা (চিত্র ৫); অন্য প্রান্তে কাস্ট সীল অনুপস্থিত। শুধুমাত্র কিছু সীলেন্ট ইলেকট্রোড-আর্ক-শিল্ড ফাঁক পূরণ করে, যা প্রোটেকশনে অকার্যকর, ফাঁক এবং গুরুতর ইলেকট্রোড রাস্তা তৈরি করে (চিত্র ৬)।

এই দুর্বল সীল উৎপাদনে অপর্যাপ্ত কাস্টিং থেকে উদ্ভূত, ত্রুটি নয়।

কম্পোজিট জ্যাকেটে আর্ক-আইসোলেটিং সিলিন্ডারের এক পাশে কাস্ট সীল নেই, এবং ইলেকট্রোড ব্লকের স্ক্রিউ পৃষ্ঠ গুরুতরভাবে রাস্তা হয়ে গেছে। এটি দেখায় যে সীলেন্ট থাকলেও, আর্ক-আইসোলেটিং সিলিন্ডারে মার্জ পারে স্ক্রিউ ফাঁক দিয়ে প্রবেশ করতে পারে। পরিচালনার সময়, ভেরিস্টর কোর সমন্বয়ের পৃষ্ঠে মার্জ লেগে লিকেজ কারেন্ট এবং রেজিস্টিভ উপাদান বাড়ায়, যা গুরুতর তাপ তৈরি করে। দীর্ঘমেয়াদী পরিচালনায় আর্ক-আইসোলেটিং সিলিন্ডারের ভিতরে তাপমাত্রা বেড়ে যায়, যা সিলিন্ডার দেয়াল গলানো এবং বিস্ফোরণের কারণ হতে পারে, ধীরে ধীরে আরেস্টারের পরিচালনা গুণমান খারাপ হয়।

নং ৪ আরেস্টার পরীক্ষা করার সময়, একটি ইলেকট্রোড প্রান্তে কম্পোজিট জ্যাকেটের অসম বেধ খুঁজে পাওয়া গেছে। একটি মাইক্রোমিটার দিয়ে পরিমাপ করা হয়েছে যে সবচেয়ে বেশি বেধ ৪.৯৮৫ মিমি এবং সবচেয়ে কম ০.২৭৫ মিমি, যা চিত্র ৭-এ দেখানো হয়েছে। চিত্রটি দেখায় যে জ্যাকেটের কেন্দ্রীয় ইলেকট্রোড কলাম পার্ফোরেশন একটি মান বৃত্ত নয়, যা এখানে দুর্বল সীল দেখায়।

কম্পোজিট জ্যাকেট মূলত সিলিকন রাবার দিয়ে তৈরি। এর অসম বেধ উৎপাদনের সুল্ফাইনেশন পর্যায়ে দুর্বল প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ এবং উৎকেন্দ্রিত থেকে উদ্ভূত হয়। মান ১০ কেভি আরেস্টারের জন্য, কম্পোজিট জ্যাকেটের সমান বেধ ৩-৫ মিমি। অতি পাতলা সিলিকন রাবার দুর্বল বয়স্কতা প্রতিরোধ করে এবং ফাটলের ঝুঁকিতে থাকে। এটি মার্জকে প্রবেশ করতে দেয় এবং বিদ্যুৎ প্রতিরোধ সিলিন্ডারের পৃষ্ঠে লেগে থাকে, যা মার্জ-প্ররোচিত ত্রুটি তৈরি করে, এবং উপকরণের বাইরের বিদ্যুৎ প্রতিরোধ পারফরম্যান্সকে বাধা দেয়, যা উत্পাদনের গুণমান নিয়ন্ত্রণের একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ হয়।

৩.৪ মান টেস্টে যোগ্যতাপূর্ণ, বিশেষ টেস্টে অযোগ্যতাপূর্ণ

DC ভোল্টেজ-সম্পর্কিত টেস্ট নং ৫ স্বাভাবিক আরেস্টারে পরিচালিত হয়, ফলাফল টেবিল ১-এ দেখানো হয়েছে।

তার অতি-বিদ্যুৎ প্রবাহ প্রতিরোধ ক্ষমতা যাচাই করতে, নং ৪ স্বাভাবিক আরেস্টারে উচ্চ-বিদ্যুৎ প্রবাহ প্রভাব টেস্ট পরিচালিত হয়। যখন টেস্ট প্রভাব বিদ্যুৎ মান-নির্দিষ্ট মানের চেয়ে অনেক কম, তখনও আরেস্টার বিস্ফোরণ এবং ভেঙে যায়,