UHV ট্রান্সমিশন লাইন এবং কম্পোজিট ইনসুলেটর: চ্যালেঞ্জ, ডিজাইন এবং অ্যাপ্লিকেশনের ব্যাপক সারাংশ

1 উচ্চ-ভোল্টেজ ট্রান্সমিশন লাইনের বৈশিষ্ট্য এবং উপাদান

1.1 উচ্চ-ভোল্টেজ ট্রান্সমিশন লাইনের বৈশিষ্ট্য

উচ্চ-ভোল্টেজ ট্রান্সমিশন লাইনগুলি তাদের প্রয়োজনীয় তথ্যের পরিমাণ কম থাকায় তাদের খরচ সাধারণত কম। এগুলি সাধারণত দুইটি কনডাক্টর ব্যবহার করে, একটি পজিটিভ পোলে এবং অন্যটি নেগেটিভ পোলে সংযুক্ত। ডি.সি. ট্রান্সমিশন লাইনগুলি দীর্ঘ দূরত্বে বিদ্যুৎ প্রবাহিত করতে পারে এবং দীর্ঘস্থায়ী। চীনের কিছু উচ্চ-ভোল্টেজ ট্রান্সমিশন সুবিধায় এসি ট্রান্সমিশনও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যা দৈনন্দিন জীবনে বিশেষভাবে প্রতিফলিত হয়।

1.2 উচ্চ-ভোল্টেজ ট্রান্সমিশন লাইন ইলেকট্রিক্যাল ডিজাইনের একটি প্রধান উপাদান

মৌলিক ডিজাইন কাজে, নির্মাণের জন্য প্রয়োজনীয় প্রকৌশল আঁকা যত্নসহ প্রস্তুত এবং কাজের পদক্ষেপ অনুযায়ী অনুসরণ করা হয়। নির্মাণ পরিকল্পনার জন্য কच্চা পদার্থের নির্বাচন, এবং নির্মাণ দল দ্বারা নির্মাণ রাস্তা, পদ্ধতি এবং সংশ্লিষ্ট স্টোরেজ চ্যালেঞ্জের যুক্তিযুক্ত ডিজাইন করা হয়, যা বিদ্যুৎ লাইনের স্বাভাবিক পরিচালনা, কাজের দক্ষতা এবং নির্মাণ কাজের কার্যকারিতা বৃদ্ধি করে।

2 অত্যধিক উচ্চ-ভোল্টেজ ট্রান্সমিশন লাইনের উন্নয়ন অবস্থা

সাধারণ লাইনের তুলনায়, অত্যধিক উচ্চ-ভোল্টেজ (UHV) লাইনগুলির বাইরের লাইন বিদ্যুৎ বর্জন স্তর, বিদ্যুৎ প্রকৌশল প্রযুক্তি এবং লাইন সুরক্ষা পরিমাপের মতো উচ্চতর দাবি রয়েছে। যদি UHV ট্রান্সমিশন লাইনের বাইরের বিদ্যুৎ বর্জন স্তর মান পূরণ না হয় বা সুরক্ষা পরিমাপ যথেষ্ট না হয়, তবে দূষণ, ওভারভোল্টেজ এবং ব্রেকডাউন এর মতো দোষ বৃদ্ধি পাবে। তাই, UHV ট্রান্সমিশন লাইনে কম্পোজিট ইন্সুলেটর ব্যবহার অপরিহার্য এবং আধুনিক গ্রিড নির্মাণের একটি অপরিহার্য অংশ।

3 UHV ট্রান্সমিশন লাইনে কম্পোজিট ইন্সুলেটরের সমস্যা

3.1 ইন্টারফেস ব্রেকডাউন

কম্পোজিট ইন্সুলেটরের ইলেকট্রিক্যাল ক্ষতি সমস্যাগুলি মূলত বজ্রপাতের কারণে ঘটে, যা সমস্ত ক্ষতির অধিকাংশ জুড়ে বিস্তৃত। যদিও উপকরণগুলি স্থিরভাবে উন্নত হচ্ছে, তবুও পুনরাবৃত্ত ইন্টারফেস ক্ষতির সমস্যা রয়ে গেছে। উৎপাদন সময়ে, কোর রড এবং শিল্ডগুলি উভয়ই প্রচুর পরিমাণে ঝরে যায়, এবং শিল্ড এবং রড ব্যাসের ইন্টারফেসগুলি ক্ষয় হতে পারে, যা ইন্টারফেস ক্ষতি এবং ইন্সুলেটরের ব্যবহারকাল প্রভাবিত করতে পারে। উত্পাদন এবং উন্নয়নের স্থির অপ্টিমাইজেশন প্রয়োজন হয় ইন্টারফেস ফেইলারের সম্ভাবনা কমাতে।

3.2 কোর রড ব্রিটল ফ্র্যাকচার

কোর রড ব্রিটল ফ্র্যাকচার হল কম্পোজিট ইন্সুলেটরের একটি সাধারণ ধরনের দোষ, যা UHV ট্রান্সমিশন লাইনে প্রায়শই দেখা যায়। কোর রড ব্রিটল ফ্র্যাকচারের প্রক্রিয়ায়, অম্ল ক্ষয়ের কারণে কোর রডের ফাইবারগুলি ধীরে ধীরে ভেঙে যায়, যা ছোট লোডের কারণে সম্পূর্ণ কোর রড ভেঙে যেতে পারে। প্রধান কারণগুলি নিম্নলিখিত:

প্রথমত, এটি সাধারণত উচ্চ-ভোল্টেজের টার্মিনাল ফিল্ড শক্তি যথেষ্ট উচ্চ হওয়ার স্থানে ঘটে। গ্রেডিং রিং উল্টানোর ফলে কম্পোজিট উপকরণের ইন্সুলেটরে ব্রিটল ফ্র্যাকচার ঘটতে পারে। এই সমস্যার সমাধানে, গ্রেডিং রিং এর ডিজাইন এবং প্রক্রিয়া করা উচিত যাতে চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি নির্ধারিত স্তরে পৌঁছায়, যা উপকরণের ব্রিটল ফ্র্যাকচার প্রতিরোধ করে।

দ্বিতীয়ত, শিল্ড বা এন্ড ফেস ক্ষতিগ্রস্ত হলে ফিসার হতে পারে। তবে, নতুন বোরন-মুক্ত ফাইবার অম্ল-প্রতিরোধী কোর রড ব্যবহার করলে সমগ্র অম্ল-প্রতিরোধী বৈশিষ্ট্য উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়, যা এই সমস্যাকে বহুলভাবে কমিয়ে দেয়। এটা লক্ষণীয় যে, সব ফাইবার কোর রডই উত্তম অম্ল-প্রতিরোধী বৈশিষ্ট্য সম্পন্ন নয়; তাই, পারফরমেন্স মূল্যায়ন এবং নির্বাচন প্রয়োজন। যদিও ব্রিটল ফ্র্যাকচার পরিচালনায় উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে, তবুও এর ঘটনা সম্ভাবনা কম এবং বিভিন্ন হস্তক্ষেপের মাধ্যমে কমানো যায়।

3.3 বয়স্ক সমস্যা

একটি সময়ের পর ব্যবহারের পর, ইন্সুলেটরগুলি তাপমাত্রা এবং পৃষ্ঠতল ডিসচার্জ ফ্যাক্টরের কারণে বয়স্ক সমস্যার সম্মুখীন হতে পারে। যদিও সিলিকোন রাবার উপকরণগুলি দীর্ঘ বয়স্ক চক্র রয়েছে, প্রাথমিক পরিচালনার বয়স্কতা পরিবেশগত দূষণ এবং উপকরণের সূত্র প্রযুক্তির কারণে ঘটতে পারে। যদিও বেশিরভাগ অঞ্চলে সিলিকোন জেল দ্বারা ভাল অবস্থা এবং বৈশিষ্ট্য রক্ষা করা যায়, বয়স্কতা অনিবার্য। ইন্সুলেটরের নিরাপদ পরিচালনা নিশ্চিত করতে, প্রাথমিক পরীক্ষা প্রয়োজন। তাই, কম্পোজিট উপকরণের ইন্সুলেটরের পর্যায়ক্রমিক পরীক্ষা প্রয়োজন, যাতে আরও অবনতি প্রতিরোধ করা যায়।

3.4 মেকানিক্যাল সমস্যা

কম্পোজিট উপকরণের ইন্সুলেটরগুলি ব্যবহারের সময় উল্লেখযোগ্য মেকানিক্যাল পারফরমেন্স অবনতি দেখা যায়। বর্তমানে, অভ্যন্তরীণ প্লাগ-টাইপ ইন্সুলেটর ব্যবহার করা হয়, তবে যোগসাজেশন পদ্ধতির জন্য এগুলির উচ্চ দাবি রয়েছে, যা এজ-রোলড ইন্সুলেটর ডিজাইনের সাথে ক্রিপ ঢালে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে।

4 UHV লাইনের ইন্সুলেটর স্ট্রিং দৈর্ঘ্য এবং সর্বনিম্ন বায়ু ফাঁকের দূরত্বের নির্ধারণ

4.1 UHV লাইন ডিজাইনে বিবেচনা করা ইলেকট্রিক্যাল ইন্সুলেশন দূরত্ব

1000kV AC UHV লাইনের জন্য ইন্সুলেশন ম্যাচিং দাবি বিভিন্ন শর্তে, যেমন পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি, সুইচিং ওভারভোল্টেজ, এবং বজ্রপাত ওভারভোল্টেজ এর জন্য নিরাপদ এবং বিশ্বস্ত পরিচালনা নিশ্চিত করতে হবে। ইন্সুলেটর স্ট্রিং এর পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ফ্ল্যাশওভার হল প্রধান নিয়ন্ত্রণ ফ্যাক্টর। বাইরের ইন্সুলেশন কাঠামো সাধারণত দূষণ প্রতিরোধ ক্ষমতার উপর ভিত্তি করে গণনা করা হয়, বিদ্যমান প্রকৌশল অভিজ্ঞতার সাথে যুক্ত, উচ্চতা এবং বরফ আচ্ছাদনের মতো ফ্যাক্টরগুলি বিবেচনা করে। সুইচিং ওভারভোল্টেজের জন্য, 1.6p.u. এবং 1.7p.u. এর ওভারভোল্টেজ গুণক নেওয়া হয়; যখন সিস্টেমের সর্বোচ্চ পরিচালনা ভোল্টেজ 1100kV, যদি সুইচিং ওভারভোল্টেজ ইন্সুলেটর টুকরার সংখ্যা নিয়ন্ত্রণ না করতে পারে এবং গণনা করা মান ইন্সুলেটর স্ট্রিং এর ইমপাল্স ডিচার্জ ভোল্টেজের 50% এর নিচে থাকে, তবে ইমপাল্স ডিচার্জের ঝুঁকি থাকে। UHV সিস্টেমে, বজ্রপাত ওভারভোল্টেজ পরিচালনা ভোল্টেজের সাথে সরাসরি সম্পর্ক নেই, এবং উচ্চ বাইরের ইন্সুলেশন স্তর বজ্রপাত ওভারভোল্টেজকে নির্ধারণ করা কারণে পরিণত করে না।

4.2 ইন্সুলেটর স্ট্রিং দৈর্ঘ্য

দূষণের শর্তে, ইন্সুলেটর স্ট্রিং দৈর্ঘ্য দূষণ প্রতিরোধ পদ্ধতি ব্যবহার করে নির্ধারণ করা হয়। এর মধ্যে রয়েছে: (1) বিভিন্ন ইন্সুলেটরের বায়ুমন্ডলীয় শর্তে দূষণ ফ্ল্যাশওভার ভোল্টেজ পরিমাপ করা এবং বিভিন্ন ইন্সুলেটরের 50% দূষণ ফ্ল্যাশওভার ভোল্টেজ এবং লবণ ঘনত্বের মধ্যে সম্পর্ক পাওয়া; (2) ইন্সুলেটরের টলারেন্স ভোল্টেজ পরিমাপ করা; (3) দ্রব্যতাল লবণের লবণ ঘনত্ব সংশোধন এবং গণনা করা; (4) ধূলা-লবণ অনুপাতের পৃষ্ঠতল দূষণের প্রভাব ক্যালিব্রেশন; (5) উপর এবং নিচের পৃষ্ঠতলের অসমতা সংশোধন; (6) উচ্চ উচ্চতায় উচ্চতা সংশোধন; এবং (7) সর্বোচ্চ কাজের ভোল্টেজ শর্তে ইন্সুলেটর সেকশনের সংখ্যা গণনা করা।

4.3 UHV লাইনের সর্বনিম্ন বায়ু ফাঁকের দূরত্বের নির্ধারণ

4.3.1 সাধারণ পরিচালনার জন্য সর্বনিম্ন ইন্সুলেটর টুকরার সংখ্যা গণনা

এই পেপারটি UHV ট্রান্সমিশন লাইনের জন্য সর্বনিম্ন ক্লিয়ারেন্স নির্বাচনের গুরুত্বপূর্ণ বৈজ্ঞানিক সমস্যায় দৃষ্টি দেয়, একক-সারি ট্রান্সমিশন লাইন গবেষণার বস্তু হিসাবে ব্যবহার করে। এটি পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ভোল্টেজ এবং বজ্রপাতের প্রভাবে ট্রান্সমিশন টাওয়ারের আকারে বায়ু ফাঁকের দূরত্বের প্রভাব গবেষণা করে, মাপা বায়ু ফাঁকের দূরত্ব ব্যবহার করে ট্রান্সমিশন টাওয়ারের সর্বনিম্ন ক্লিয়ারেন্স নির্ধারণ করে, এবং ইন্সুলেটর অবনতির প্রভাব বিবেচনা করে ট্রান্সমিশন টাওয়ারের জন্য একটি সর্বনিম্ন ক্লিয়ারেন্স প্রস্তাব করে।

4.3.2 সুইচিং ওভারভোল্টেজ ফাঁকের নির্ধারণ

এটি ব্যবহার করে সুইচিং ওভারভোল্টেজ পরিচালনার জন্য পরিসংখ্যানিক ম্যাচিং ফ্যাক্টর নির্ধারণ করে, একক বায়ু ফাঁকের জন্য কাজের পালস ডিচার্জ ভোল্টেজ U50% গণনা করে।

এই মধ্যে, Us হল সুইচিং ওভারভোল্টে