110 কেভি উচ্চ বিদ্যুৎ GIS সুইচগার ভিত্তিক বুদ্ধিমান বক্স-টাইপ সাবস্টেশন ডিজাইন গবেষণা

GIS ভিত্তিক ডিস্ট্রিবিউশন সরঞ্জামের নির্বাচন ও সেটআপ

বর্তমানে সাধারণত ব্যবহৃত ডিস্ট্রিবিউশন সরঞ্জামগুলি বাইরের খোলা ধরনের এয়ার-ইনসুলেটেড সুইচগিয়ার, প্রামাণ্য আভ্যন্তরীণ GIS, ইস্পাত গঠিত আভ্যন্তরীণ GIS, এবং বাইরের হাইব্রিড GIS অন্তর্ভুক্ত। এই গবেষণার লক্ষ্য ইন্দোনেশিয়ার সাবস্টেশনগুলিতে বুদ্ধিমান প্রিফ্যাব্রিকেটেড সাবস্টেশনের জন্য ডিস্ট্রিবিউশন সরঞ্জামের সেটআপ সম্পন্ন করা। ইন্দোনেশিয়ার বেশিরভাগ সাবস্টেশন জটিল ভূমিরূপ এবং কম লোড ঘনত্বের এলাকায় অবস্থিত। বর্তমান পরিকল্পনা অনুযায়ী, অঞ্চলগত শক্তি গ্রিড উন্নয়ন কৌশল হল বর্তমান 110 kV লাইনগুলি ব্যবহার করে ছোট ক্ষমতার সাবস্টেশন নির্মাণ করা। এই ভিত্তিতে, বিদ্যুৎ পরিমাণ ধীরে ধীরে হ্রাস করা হবে যাতে বিনিয়োগের দক্ষতা বাড়ানো যায়, সরঞ্জামের ব্যবহার বাড়ানো যায়, এবং 35 kV সাবস্টেশনের ভূমিকা কমানো যায়। ইন্দোনেশিয়ার শক্তি গ্রিডের সাবস্টেশনগুলি বড় স্কেলের, উচ্চ বিনিয়োগ এবং সরঞ্জাম খরচ এবং দীর্ঘ নির্মাণ সময় প্রয়োজন, যা সরঞ্জাম নির্বাচন এবং ডিস্ট্রিবিউশন সরঞ্জাম সেটআপের জন্য আরও অপটিমাইজেশন প্রয়োজন করে।

বাইরের হাইব্রিড GIS সার্কিট ব্রেকার এবং ডিসকানেক্টর একত্রিত করে, প্রামাণ্য বাসবার ব্যবহার করে। এই ব্যবস্থা ফ্ল্যাঞ্জ এবং বাইরের সরঞ্জামের সংখ্যা হ্রাস করতে পারে, ফলে লক্ষ্য এলাকার জমি ব্যবহারের দক্ষতা বাড়ে। আরও, হাইব্রিড GIS পদ্ধতি ইনস্টলেশন এবং প্রসারের জটিলতা কমাতে পারে, পর্বত এবং ঢালু অঞ্চলে সরঞ্জাম ইনস্টলেশন এবং রক্ষণাবেক্ষণে সহায়তা করে।

ইন্দোনেশিয়ার আর্দ্র জলবায়ু এবং বেশি তাপমাত্রার দিন থাকার কারণে, বুদ্ধিমান নিয়ন্ত্রণের জন্য কঠোর পরিবেশগত প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। ইন্দোনেশিয়ায়, বুদ্ধিমান নিয়ন্ত্রণ ক্যাবিনেটগুলি সাধারণত 5% - 95% আপেক্ষিক আর্দ্রতা এবং -5 - 55°C পরিবেশ তাপমাত্রা পরিসীমা প্রয়োজন, এবং জমা হওয়া বরফ অনুমোদিত নয়। বাইরের নিয়ন্ত্রণ ক্যাবিনেটের জন্য শীতলকরণ, আর্দ্রতা হ্রাস, এবং পানির জমা প্রতিরোধ করার জন্য, এই গবেষণায় ক্যাবিনেট দরজার পাশে এয়ার-কন্ডিশনার ইনস্টল করার পদ্ধতি অবলম্বন করা হয়েছে।

প্রধান বৈদ্যুতিক সংযোগের বিষয়ে, এটি নির্ভরযোগ্য, অর্থনৈতিক, পরিচালনাযোগ্য, এবং পরিচালনার সময় নিরাপদ থাকা অপরিহার্য। 110 kV বৈদ্যুতিক সংযোগের একক বাসবারের ক্ষেত্রে, সাধারণত সেকশনাল সংযোগ বা ব্রিজ-টাইপ সংযোগ ব্যবহার করা হয়। ব্রিজ-টাইপ সংযোগে কম সংখ্যক সার্কিট ব্রেকার এবং কম বিনিয়োগ থাকে, কিন্তু এর নির্ভরযোগ্যতা সেকশনাল সংযোগের তুলনায় কম, এবং পরবর্তী সংশোধন এবং প্রসারের জটিলতা বেশি। তাই, এই গবেষণায় সার্কিট ব্রেকার ব্যবহার করে বাসবার সেকশনাল করা হয়। এই সেকশনাল সংযোগ পদ্ধতিতে, যখন একটি সেকশন বাসবার ব্যর্থ হয়, তখন অবশিষ্ট সেকশনগুলি স্বাভাবিকভাবে বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে পারে, নির্ভরযোগ্য পরিষেবা নিশ্চিত করে। একক বাসবার সেকশনাল সংযোগ সাধারণত সহজ, কম সংখ্যক সরঞ্জাম উপাদান এবং উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা এবং পরিচালনাযোগ্যতা প্রদান করে। উন্নত বুদ্ধিমান সাবস্টেশনের গঠন চিত্র 1-এ দেখানো হয়েছে।

সাবস্টেশনের মধ্যে ট্রান্সফরমার, যা অবস্থা পর্যবেক্ষণে গুরুত্বপূর্ণ সরঞ্জাম, বিনিয়োগ খরচ এবং প্রয়োগের দৃষ্টিকোণ থেকে বিবেচনা করে, এই গবেষণার ডিজাইন পরিকল্পনা তেলে অনলাইন দ্রবীভূত গ্যাস মনিটরিং ডিভাইস এবং অনলাইন আয়রন কোর গ্রাউন্ডিং কারেন্ট ডিটেকশন ডিভাইস ব্যবহার করে। প্রথমটি প্রতি সেটে প্রায় 200,000 ইউআর মূল্যে মূল ট্রান্সফরমারের অভ্যন্তরীণ ইনসুলেশন পরীক্ষা করার জন্য ব্যবহৃত হয়, এবং দ্বিতীয়টি আয়রন কোর গ্রাউন্ডিং কারেন্টের বাস্তব সময়ে পরীক্ষা করার জন্য ব্যবহৃত হয়। উভয় প্রযুক্তিই সাধারণত পরিপক্ক এবং ব্যাপকভাবে প্রয়োগ করা হয়।

বুদ্ধিমান মূল ট্রান্সফরমার প্রথম এবং দ্বিতীয় সরঞ্জাম একত্রিত করে, যা অবস্থা অনুভূতি এবং পরিচালনার অবস্থা মূল্যায়ন করতে পারে। দৈনন্দিন রক্ষণাবেক্ষণ এবং পর্যবেক্ষণ শিফট সহজ করতে এবং রক্ষণাবেক্ষণের কাজ কমাতে, মূল ট্রান্সফরমারের জন্য প্রাকৃতিক তেল-চক্র বায়ু-শীতলকরণ পদ্ধতি বেছে নেওয়া হয়।

হাইব্রিড GIS সার্কিট ব্রেকার, সুইচ, এবং বর্তনী ট্রান্সফরমার একটি একক এন্টিটিতে একত্রিত করে, সরঞ্জামের সংখ্যা হ্রাস করে পুনর্নির্মাণ প্রক্রিয়া সরলীকরণ করে। আরও, বাইরের হাইব্রিড GIS কম সংখ্যক সরঞ্জাম এবং ফ্ল্যাঞ্জ সহ উচ্চ নির্ভরয়োগ্যতা এবং করোজন প্রতিরোধ দেয়, যা লক্ষ্য এলাকায় ভালো কর্মক্ষমতা প্রদান করে। হাইব্রিড GIS বেই সরঞ্জামের নির্ধারিত ভোল্টেজ 126 kV, এবং নির্ধারিত বর্তনী 2000 A। প্রতিটি হাইব্রিড GIS বেই সরঞ্জাম সেন্সর, বুদ্ধিমান নিয়ন্ত্রণ ক্যাবিনেট, এবং SF₆ গ্যাস অবস্থা ডিটেকশন ডিভাইস অন্তর্ভুক্ত করে। এই ডিভাইসগুলি গ্যাস অবস্থা এবং সরঞ্জামের পরিচালনার অবস্থা পরীক্ষা করতে পারে, উচ্চ-ভোল্টেজ সুইচের জন্য ডিজিটাল মেজারমেন্ট, তথ্য বিনিময়, এবং অবস্থা জিজ্ঞাসা ফাংশন সক্ষম করে।

ডিস্ট্রিবিউশন সরঞ্জাম এবং সাধারণ বিন্যাসের অপটিমাইজেশন

মূল বুদ্ধিমান সাবস্টেশন ডিজাইনে, বুদ্ধিমান টার্মিনাল ক্যাবিনেট এবং হাইব্রিড GIS নিয়ন্ত্রণ-সংগ্রহ ক্যাবিনেটের বিন্যাস প্রতিটি বেইয়ে দুইটি ক্যাবিনেট বরাদ্দ করার ব্যবস্থা অনুসরণ করেছিল। তবে, এই পদ্ধতি অনেক কেবল-ক্রসিং লুপ তৈরি করে, যা দৈনন্দিন রক্ষণাবেক্ষণের জন্য অনুকূল নয়। তাই, বুদ্ধিমান টার্মিনাল এবং হাইব্রিড GIS মেকানিজমের দ্বিতীয় সারির পরিচালনা একত্রিত করা যেতে পারে। নিয়ন্ত্রণ প্যানেল, ইন্টারলকিং লুপ, অ্যান্টি-ট্রিপিং লুপ, এবং নন-ইন-ফেজ লুপ বুদ্ধিমান টার্মিনালে একত্রিত করে একটি একীভূত ডিজাইন অর্জন করা যায়।

বুদ্ধিমান নিয়ন্ত্রণ ক্যাবিনেটের অপটিমাইজেশন মূলত তিনটি দিক অন্তর্ভুক্ত করে: (1) হার্ড-ওয়াইরিং লজিককে স্থানীয় টার্মিনাল সফটওয়্যার লজিক দিয়ে প্রতিস্থাপন করে সার্কিট সরলীকরণ; (2) বুদ্ধিমান টার্মিনাল এবং সাবস্টেশন ইভেন্ট-ভিত্তিক বস্তু প্রযুক্তি দিয়ে বেই-টু-বেই যোগাযোগ সক্ষম করা; (3) চাপ ইন্টারলকিং লুপ সহ অতিরিক্ত ফাংশন হ্রাস করে বুদ্ধিমান টার্মিনাল এবং সার্কিট ব্রেকার নিয়ন্ত্রণ সার্কিটের একীভূত ডিজাইন গ্রহণ করা। এই সার্কিট উন্নতি ছাড়াও, মূল নিয়ন্ত্রণ-সংগ্রহ ক্যাবিনেটে বুদ্ধিমান টার্মিনালের বিন্যাস অক্ষুণ্ন রাখা হয়, এবং বুদ্ধিমান নিয়ন্ত্রণ-সংগ্রহ ক্যাবিনেট এবং অনুরূপ সরঞ্জামের মধ্যে সংযোগ অপটিমাইজ করা হয়।

এই গবেষণায় প্রস্তাবিত ডিজাইন পরিকল্পনা মডিউলার প্রিফ্যাব্রিকেটেড ক্যাবিন মডেল অবলম্বন করে। সাবস্টেশনের বিন্যাস লক্ষ্য এলাকার প্রাকৃতিক শর্ত এবং প্রকৌশল প্রয়োজনীয়তার উপর ভিত্তি করে করা উচিত, এবং নিরাপত্তা, নির্ভরযোগ্যতা, পরিবেশমৈত্রী, অগ্নিপ্রতিরোধ, এবং সুবিধাজনক পরিচালনা এবং রক্ষণাবেক্ষণের সুবিধা থাকা উচিত। লক্ষ্য এলাকায়, 110 kV ডিস্ট্রিবিউশন সরঞ্জাম এবং মূল ট্রান্সফরমার উত্তর থেকে দক্ষিণে বিন্যস্ত করা হয়। পরিবহনের প্রয়োজনীয়তা মেটাতে, সাবস্টেশনের মধ্যে একটি বৃত্তাকার অগ্নিনির্বারণ পথ স্থাপন করা হয়, এবং স্থানীয় সরঞ্জাম ইনস্টলেশন একটি সর্বনিম্ন বিন্যাস ব্যবহার করে। এই বিন্যাস দ্বারা, 18% জমি ক্ষেত্রফল সংরক্ষণ করা যায়। ডিজাইন পরিকল্পনায় ডিস্ট্রিবিউশন সরঞ্জামের সাধারণ বিন্যাস চিত্র 2-এ দেখানো হয়েছে।

ডিস্ট্রিবিউশন মাত্রার অপটিমাইজেশনের বিষয়ে

গবেষণায় প্রস্তাবিত ডিজাইন পরিকল্পনা দুই সারিতে হাইব্রিড GIS সরঞ্জাম বিন্যাস করে, এবং 110 kV ডিস্ট্রিবিউশন সরঞ্জাম বাইরের আলু-ম্যাগনেসিয়াম সংমিশ্রণ সাপোর্ট টিউব বাসবার ব্যবহার করে। মান সেকশনাল বেই বিন্যাস সাধারণত দুই প্রান্তে সুইচ কনডাক্টর বাসবারের রৈখিক বিন্যাস বৈশিষ্ট্যযুক্ত, যা বিস্তৃত পার্শ্বিক স্থান দখল করে। হাইব্রিড GIS সরঞ্জামের একত্রীকরণের কারণে, এর বিন্যাস আরও সংকুচিত। গবেষণা সেকশনাল বেইর পার্শ্বিক মাত্রা 8 মিটার সেট করে, যা পূর্বের তুলনায় 2 মিটার কম। মান দৈর্ঘ্য হল 39 মিটার। দৈর্ঘ্য মাত্রার অপটিমাইজেশনের জন্য, প্রস্তাবিত পরিকল্পনা একীভূত সরঞ্জাম ব্যবহার করে, ইনকামিং লাইন কাঠামো সরায়, এবং বাসবার ফ্রেমওয়ার্ক পরিবর্তন করে, ফলে দৈর্ঘ্য মাত্রার দখল হ্রাস করা হয়। এই দুই উন্নতির মাধ্যমে, পরিকল্পনার দৈর্ঘ্য মাত্রা 25.2 মিটার, যা মান দৈর্ঘ্য থেকে 13.8 মিটার কম, ফলে সরঞ্জামের দখল কমে যায়।

বুদ্ধিমান প্রিফ্যাব্রিকেটেড সাবস্টেশনের পারফরম্যান্স এবং খরচ বিশ্লেষণ

প্রিফ্যাব্রিকেটেড সাবস্টেশনের নির্মাণ সম্পন্ন হলে, প্রতিটি সরঞ্জামের ফাংশন ডিজাইন প্রয়োজনীয়তা মেটাতে এবং সরঞ্জাম এবং সফটওয়্যারের মধ্যে স্বাভাবিক যোগাযোগ সম্ভব করাতে সম্পর্কিত কমিশনিং পদক্ষেপ গ্রহণ করা প্রয়োজন। পরীক্ষার রেকর্ড এবং ডিজিটাল মাপন যেমন বর্তমান, ভোল্টেজ মা