৩৫ কেভি RMU বাসবারের স্থাপনা ত্রুটির কারণে হওয়া বিফলতার বিশ্লেষণ

এই নিবন্ধটি 35kV রিং মেইন ইউনিট বাসবার ইনসুলেশন ব্রেকডাউন ব্যর্থতার একটি ক্ষেত্রের পরিচয় দেয়, ব্যর্থতার কারণগুলি বিশ্লেষণ করে এবং সমাধানগুলি প্রস্তাব করে [3], নবায়নযোগ্য শক্তি কেন্দ্রগুলির নির্মাণ এবং পরিচালনার জন্য তথ্য প্রদান করে।

1 দুর্ঘটনার সারসংক্ষেপ 

17 মার্চ, 2023 এ, একটি ফটোভোলটাইক মরুকরণ নিয়ন্ত্রণ প্রকল্পের সাইট 35kV রিং মেইন ইউনিটে [4] একটি গ্রাউন্ড ফল্ট ট্রিপ দুর্ঘটনা রিপোর্ট করেছিল। সরঞ্জাম নির্মাতা ব্যর্থতার কারণ তদন্তের জন্য সাইটে ছুটে যাওয়ার জন্য প্রযুক্তিগত বিশেষজ্ঞদের একটি দল সংগঠিত করেছিল। পরীক্ষার পর দেখা গেল যে ক্যাবিনেটের শীর্ষে চার-পথ সংযোগকারীতে গ্রাউন্ড ব্রেকডাউন হয়েছিল। চিত্র 1 দুর্ঘটনার সাইটে ফেজ B বাসবারের অবস্থা দেখায়। চিত্র 1 থেকে দেখা যায় যে ফেজ B বাসবারে সাদা গুঁড়ো পদার্থ ছিল, যা বাসবারের তড়িৎ ব্রেকডাউনের পর অবশিষ্ট চিহ্ন হওয়ার সন্দেহ করা হচ্ছে। এই সিস্টেমটি মাত্র 8 দিন ধরে চালু ছিল।

সাইটে পরিদর্শন এবং পরীক্ষার ভিত্তিতে দেখা গেল যে নির্মাণ দল সরঞ্জাম ইনস্টলেশন এবং অপারেশন ম্যানুয়ালের প্রয়োজনীয়তা অনুসারে কঠোরভাবে ইনস্টলেশন এবং পরীক্ষা করেনি, ফলে পরিবাহী যোগাযোগ খারাপ হয়েছিল এবং উত্তপ্ত হয়েছিল, যা পরবর্তীতে বাসবার ইনসুলেশন ব্রেকডাউন ঘটিয়েছিল।

2 সাইটে পরীক্ষা এবং পরিদর্শন

2.1 ইনসুলেশন পরীক্ষা 

প্রথমে, সম্পূর্ণ সাবস্টেশন বন্ধ করার জন্য বাহ্যিক পাওয়ার সরবরাহ বিচ্ছিন্ন করা হয়েছিল যাতে ত্রুটির অবস্থান নির্ণয় করা যায়। সুইচগিয়ারকে পরিবাহী অবস্থায় সমন্বিত করা হয়েছিল (ডিসকানেক্টর বন্ধ, সার্কিট ব্রেকার বন্ধ, গ্রাউন্ডিং সুইচ খোলা)। সরঞ্জামের আউটগোয়িং টার্মিনালগুলিতে যথাক্রমে A, B এবং C ফেজে ইনসুলেশন প্রতিরোধের মাপ করা হয়েছিল। পরীক্ষায় দেখা গেল যে সরঞ্জামের A এবং C ফেজের জন্য মেগোহমমিটারের পাঠ অসীমের কাছাকাছি ছিল (ভালো ইনসুলেশন), যেখানে B ফেজের জন্য মেগোহমমিটারের পাঠ 5MΩ এর কম ছিল, যা সরঞ্জামের B ফেজে ইনসুলেশন পারফরম্যান্স খারাপ হওয়া নির্দেশ করে। এটি প্রাথমিকভাবে সরঞ্জামের B ফেজের কোনও স্থানে ইনসুলেশন সমস্যা নির্দেশ করে।

2.2 ফল্ট রেকর্ডিং পরীক্ষা

সাইটের ফল্ট রেকর্ডিং চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে। চিত্র 2 থেকে দেখা যায় যে ফল্ট ঘটার সময়, 35kV বাসবার নং 1 এর A এবং C ফেজের ভোল্টেজ লাইন ভোল্টেজে উঠেছিল, যেখানে B ফেজের ভোল্টেজ প্রায় শূন্যের কাছাকাছি ছিল।

2.3 সাইটে সরঞ্জামের দৃশ্যমান পরিদর্শন 

বিভাগ I বাসবারে 9 টি ক্যাবিনেট রয়েছে। সরঞ্জামের সাইটে দৃশ্যমান পরিদর্শনের মাধ্যমে দেখা গেল যে ফেজ B বাসবারে সাদা গুঁড়ো পদার্থ ছিল, যা বাসবারের তড়িৎ ব্রেকডাউনের পর অবশিষ্ট চিহ্ন হওয়ার সন্দেহ করা হচ্ছে। এটি চিহ্নিত করে যে বাসবার ইনসুলেশন ব্রেকডাউন দুর্ঘটনা বিভাগ I বাসবারের 1AH8 ক্যাবিনেটে ঘটেছিল।

2.4 ফল্ট অবস্থানের ডিসঅ্যাসেম্বলি এবং পরীক্ষা 

B ফেজ বাসবারের ইনসুলেশন কভার খোলার পর দেখা গেল যে ইনসুলেশন প্লাগ ঠিকভাবে সুরক্ষিত ছিল না, যা চিত্র 3 এ দেখানো হয়েছে, এবং বাসবার টাইল পরিবাহী অংশগুলি কঠোরভাবে একসাথে চাপা ছিল না, যা চিত্র 4 এ দেখানো হয়েছে।

2.5 ইনসুলেটেড বাসবারের দ্বিতীয় ডিসঅ্যাসেম্বলি এবং পরীক্ষা 

ক্ষতিগ্রস্ত বাসবার চার-পথ সংযোগকারীটি বিশ্লেষণের জন্য কেটে ফেলা হয়েছিল। এটি দেখা গেল যে চার-পথ সংযোগকারীর অভ্যন্তরীণ কাঠামো চিত্র 5 এ দেখানো হয়েছে তাপমাত্রার তীব্র প্রভাবে ক্ষয় হয়েছে। পরিবাহী এলাকার কাছাকাছি ইনসুলেশন প্লাগেও তীব্র তাপমাত্রার প্রভাবে ক্ষয় হয়েছে, যা চিত্র 6 এ দেখানো হয়েছে।

2.6 ফেজ A এবং ফেজ C ক্যাবিনেট-টপ ইনসুলেটেড বাসবারের পরীক্ষা 

A এবং C ফেজের অবশিষ্ট ইনসুলেটেড বাসবারগুলির পরীক্ষা করে দেখা গেল যে তাদের ইনস্টলেশন কারিগরি সঠিক ছিল, এবং সরঞ্জাম পরিবাহীর কারেন্ট-বহনকারী অবস্থানগুলিতে কোনও রঙ পরিবর্তন বা ক্ষয় লক্ষ্য করা যায়নি।

3 বাসবার ইনসুলেশন ব্রেকডাউন কারণের বিশ্লেষণ

3.1 ফল্ট সীমার নির্ধারণ 

সাইটে সরঞ্জামের উপর ইনসুলেশন প্রতিরোধ পরীক্ষা করা হয়েছিল। দেখা গেল যে A এবং C ফেজ ইনসুলেশন পরীক্ষা পাশ করেছে, যেখানে B ফেজ ব্যর্থ হয়েছে। এছাড়াও, সাইটের ফল্ট রেকর্ডিং থেকে প্রাপ্ত তথ্য দেখায় যে B ফেজ বাসবারে গ্রাউন্ড শর্ট সার্কিট হয়েছিল। ফল্ট ঘটার সময়, 35kV বাসবার নং 1 এর A এবং C ফেজের ভোল্টেজ লাইন ভোল্টেজে উঠেছিল এবং B ফেজের ভোল্টেজ প্রায় শূন্যের কাছাকাছি ছিল। এটি একটি সাধারণ একক-ফেজ ধাতব গ্রাউন্ড শর্ট সার্কিট ফল্টের (B ফেজ বাসবার ইনসুলেশন ব্রেকডাউন গ্রাউন্ড) বৈশিষ্ট্য। তদন্তের মাধ্যমে ফল্টের অবস্থান 1AH8 ক্যাবিনেটে B ফেজ বাসবার জয়েন্টে চিহ্নিত করা হয়েছিল।

3.2 জিরো সিকোয়েন্স কারেন্ট এবং বাসবার কারেন্ট মান 

ফল্ট ঘটার 419 মিলিসেকেন্ড পর, গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারের জিরো-সিকোয়েন্স ওভারকারেন্ট প্রোটেকশন ফল্টের 452 মিলিসেকেন্ড পর কাজ করেছিল, ফল্ট কারেন্ট অদৃশ্য হয়ে গিয়েছিল। গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারের মাইক্রোকম্পিউটার পরীক্ষা করে দেখা গেল যে জিরো-সিকোয়েন্স কারেন্ট প্রোটেকশন কাজ করেছিল, যা চিত্র 7 এ দেখানো হয়েছে। কার্যকরী মান ছিল 0.552A (জিরো-সিকোয়েন্স CT কারেন্ট অনুপাত 100/1), যা ফল্ট রেকর্ডিং মানের সাথে মিলে যায়, যা চিত্র 8 এ দেখানো হয়েছে।

ফলস্বরূপ ফলাফল অনুযায়ী লো-ভোল্টেজ শাখা বাসবার নম্বর ১-এর দ্বিতীয় প্রবাহের RMS মান ০.৫-০.৬A ছিল। কারণ CT প্রবাহের অনুপাত ২০০০/১ ছিল, তাই এটি গণনা করা হয়েছিল যে, সেই সময় I বাসবারের প্রবাহ ১০০০-১২০০A পর্যন্ত পৌঁছেছিল।

৩.৩ ইনস্টলেশন কাজের প্রভাব

 ফলস্থান (ক্যাবিনেট ১AH8) থেকে B পর্যায়ের বাসবার বিচ্ছিন্ন করে পরীক্ষা করলে দেখা গেছে যে, B পর্যায়ের আইসোলেশন প্লাগ সঠিকভাবে লক করা ও টাইট করা হয়নি, যা চার-ওয়ে কানেক্টরের ভিতরের টাইল কন্ডাক্টরগুলি পর্যাপ্তভাবে চাপা না হওয়ার কারণ হয়েছিল। এর ফলে মূল বাসবার সংযোগ বিন্দুতে সংস্পর্শের এলাকা কমে গেছিল, যা এই স্থানে প্রতিরোধ বৃদ্ধি করেছিল।

যেখানে: R হল সার্কিটের প্রতিরোধ (Ω); ρ হল কন্ডাক্টরের প্রতিরোধিতা (Ω·m); L হল কন্ডাক্টরের দৈর্ঘ্য (m); S হল কন্ডাক্টরের অনুভূমিক ক্ষেত্র (m²)। সূত্র (১) থেকে দেখা যায় যে, যখন সংস্পর্শের এলাকা কম, তখন সরঞ্জামের সার্কিট প্রতিরোধ বড় হয়। সূত্র (২) অনুযায়ী, প্রতি একক সময়ে বেশি তাপ উৎপন্ন হয়। যখন তাপ ছড়ানো তাপ উৎপাদনের চেয়ে কম, তখন তাপ এই স্থানে সংগ্রহ করতে থাকে। একটি নির্দিষ্ট মাত্রা (ক্রিটিক্যাল পয়েন্ট) পৌঁছালে, এই স্থানের আইসোলেশন ক্ষতিগ্রস্ত হয়, যা আইসোলেশন ব্রেকডাউন এবং গ্রাউন্ড ফল্ট ট্রিগার করে।

যেখানে: Q হল তাপ (J); I হল প্রবাহ (A); R হল প্রতিরোধ (Ω); t হল সময় (s)।

সংক্ষেপে, উচ্চ তাপমাত্রা বাসবারের আইসোলেশন পর্যায়ের অবনতি ঘটায়, যা বাসবার আইসোলেশন ব্রেকডাউন ট্রিগার করে। ১AH8 ক্যাবিনেট থেকে চার-ওয়ে কানেক্টরটি স্থানীয়ভাবে সরানোর সময়, ইলেকট্রিক্যাল ডিসচার্জ এবং উচ্চ-তাপমাত্রার অবলেশনের কারণে এর নাট এবং বোল্ট একসাথে গলে যায়, যার ফলে এটি বিচ্ছিন্ন করা অসম্ভব হয়, যা চিত্র ৯-এ দেখানো হয়েছে।

৪ ফল হ্যান্ডলিং এবং সুপারিশ

৪.১ ফল হ্যান্ডলিং পদক্ষেপ

অনুগ্রহ করে সম্পর্কিত উপকরণ, সরঞ্জাম এবং টুল প্রস্তুত করুন, স্থানীয় কাজের অনুমতি প্রক্রিয়া সম্পন্ন করুন, স্থানীয়ভাবে ক্ষতিগ্রস্ত আইসোলেটেড বাসবার প্রতিস্থাপন করুন, যেমন তিন-ওয়ে আইসোলেটেড বুশিং, চার-ওয়ে আইসোলেটেড বুশিং, এবং আইসোলেটেড স্ট্রেইট টিউব, উচ্চ তাপমাত্রায় বর্ণ পরিবর্তিত F-ধরনের বুশিং প্রতিস্থাপন করুন, সম্পর্কিত পরীক্ষা পরিচালনা করুন, এবং শেষমেশ পাওয়ার সাপ্লাই পুনরুদ্ধার করুন।

৪.২ প্রতিরোধ সুপারিশ

সরঞ্জাম ইনস্টলেশনের আগে, সরঞ্জাম উৎপাদকের প্রযুক্তি কর্মীরা স্থানীয় নির্মাণ দলের সদস্যদের পেশাদার প্রশিক্ষণ প্রদান করবেন এবং সম্পর্কিত সতর্কতা ব্যাখ্যা করবেন। বাসবার ইনস্টলেশনের সময়, নির্মাণ দল সরঞ্জাম উৎপাদকের অপারেশন ম্যানুয়ালের ইনস্টলেশন প্রক্রিয়া অনুসরণ করবে। স্থানীয় ইনস্টলেশন সম্পন্ন হলে, টর্ক স্প্যানার ব্যবহার করে যাচাই করা উচিত যাতে বাসবার ইনস্টলেশন সঠিকভাবে টাইট করা হয়। 

সরঞ্জাম ইনস্টলেশন সম্পন্ন হলে, স্থানীয় পরীক্ষা কর্মীরা সরঞ্জামের সার্কিট প্রতিরোধ পরীক্ষা এবং পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি টোলারেন্স পরীক্ষা পরিচালনা করতে হবে। এই পরীক্ষাগুলি প্রাথমিক সমস্যা চিহ্নিত করতে এবং দুর্ঘটনার বিস্তার প্রতিরোধ করতে পারে। সরঞ্জাম গ্রহণযোগ্য পরীক্ষার পরে মাত্র আনুষ্ঠানিকভাবে পরিচালনায় নেওয়া যাবে। সরঞ্জাম পরিচালনার সময়, ডিস্ট্রিবিউশন স্টেশন ডিস্ট্রিবিউশন স্টেশন রুমের জন্য সময়-স্থান বিতরণ পর্যবেক্ষণ কৌশল বাস্তবায়ন করতে পারে যাতে সরঞ্জাম পরিচালনার সম্ভাব্য ঝুঁকি প্রাথমিকভাবে চিহ্নিত করা যায়।

৫ সারাংশ 

এই পেপারটি ৩৫kV রিং মেইন ইউনিট বাসবার আইসোলেশন ব্রেকডাউন ফল পরিচয় করে, স্থানীয় ফল পরীক্ষা, ফল তরঙ্গ বিশ্লেষণ এবং ফল কারণ বিশ্লেষণ পরিচালনা করে। সুইচগিয়ার ট্রিপ করেছিল কারণ বাসবারের আইসোলেশন লেয়ার ব্রেকডাউন হয়েছিল, যা গ্রাউন্ড ফল্ট ট্রিগার করেছিল এবং প্রোটেকশন অ্যাকশন ট্রিপ করেছিল। এই ঘটনা দেখায় যে, ইনস্টলেশনের গুণমান সরঞ্জামের দীর্ঘমেয়াদী পরিচালনায় একটি বড় প্রভাব ফেলে। 

যদিও চীনের সম্পর্কিত দেশীয় পাওয়ার পণ্যের গুণমান এবং পরিষেবা গত কয়েক বছরে বেশ উন্নত হয়েছে, তবুও নির্মাণ এবং ইনস্টলেশনের সমস্যার কারণে যেমন অস্বাভাবিক তাপ উৎপাদন এবং পরিষেবা টার্মিনালে ব্রেকডাউন বা বিস্ফোরণ এখনও সময় থেকে সময় ঘটে থাকে। চীনের পাওয়ার শিল্পের প্রতিনিয়ত বিকাশের সাথে, সম্পর্কিত কর্মীদের পেশাদার প্রশিক্ষণ বৃদ্ধি করা চীনের পাওয়ার শিল্পের দ্রুত বিকাশের জন্য অনেক গুরুত্বপূর্ণ।