মিডিয়াম-ভোল্টেজ সুইচগিয়ারের নিরাপত্তা এবং বিশ্বসনীয়তা নিশ্চিতকরণের বিশ্লেষণ
আমি একজন পেশাদার বিদ্যুৎ বিতরণ ব্যবস্থার কর্মী হিসাবে মধ্যম বোল্টেজ (MV) সুইচগিয়ারের পরিচালনা, পরিমাপ এবং সুরক্ষায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা খেলে এটি স্বীকার করি। এর পরিচালনামূলক নিরাপত্তা ও বিশ্বসনীয়তা নিশ্চিত করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ—এর কোনও দোষ সমগ্র বিদ্যুৎ ব্যবস্থাকে গুরুতরভাবে বিঘ্নিত করতে পারে। বিশ্বসনীয়তা বাড়ানোর জন্য, আমাদের ডিজাইন-স্তরের উন্নয়ন করতে হবে, যাতে MV সুইচগিয়ার তার ফাংশন পালন করতে পারে এবং গ্রিডের স্থিতিশীলতা রক্ষা করতে পারে।
1. মধ্যম বোল্টেজ সুইচগিয়ারের সংজ্ঞা
আমার অভিজ্ঞতায়, MV সুইচগিয়ার হল GB 3906—2020 AC মেটাল-ক্লাড সুইচগিয়ার এবং কন্ট্রোলগিয়ার 3.6 kV থেকে 40.5 kV রেটেড ভোল্টেজের জন্য: যা ধাতু কেস দ্বারা সম্পূর্ণ আবদ্ধ যার মধ্যে শুধুমাত্র ইনকামিং/আউটগিং কন্ডাক্টর ছাড়া সমস্ত সরঞ্জাম রয়েছে।
বিদ্যুৎ ব্যবস্থায়, MV সুইচগিয়ার গুরুত্বপূর্ণ ফাংশন পালন করে: সুইচিং, পরিমাপ, বিদ্যুৎ বিতরণ এবং সুরক্ষা উৎপাদন, প্রেরণ এবং বিতরণ পর্যায়ে। পরিচালনার সময়, আমি গ্রিডের দাবি অনুযায়ী এর কনফিগারেশন পরিবর্তন করি—সরঞ্জাম/ফিডার সংযুক্ত বা বিচ্ছিন্ন করে স্থিতিশীলতা রক্ষা করি। গ্রিডের ডিভাইস বা লাইনে দোষ ঘটলে, আমি MV সুইচগিয়ার ব্যবহার করে দোষারোপিত অংশটি দ্রুত বিচ্ছিন্ন করি, যাতে অপ্রভাবিত এলাকাগুলিতে অবিচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ সরবরাহ থাকে।
2. MV সুইচগিয়ারের বিশ্বসনীয়তা নিশ্চিত করার গুরুত্ব
MV সুইচগিয়ার বিদ্যুৎ ব্যবস্থায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। চীনের গ্রিড প্রসার এবং জটিলতা বৃদ্ধির সাথে, গ্রিডগুলি সামাজিক দাবি মেটাতে ভারী লোড বহন করে। আমার অভিজ্ঞতা অনুযায়ী, শুধুমাত্র MV সুইচগিয়ারের বিশ্বসনীয়তা নিশ্চিত করলেই এটি বিদ্যুৎ বিতরণ, পরিমাপ এবং সুরক্ষা পরিচালনা করতে পারে, ফলে সমগ্র গ্রিডের স্থিতিশীলতা রক্ষা করা যায়।
MV সুইচগিয়ারের যেকোনও নিরাপত্তা ঘটনা বা পরিচালনামূলক ব্যর্থতা বিতরণ ব্যবস্থাকে অস্থিতিশীল করবে, বিদ্যুৎ সরবরাহকে বিঘ্নিত করবে। গুরুতর ক্ষেত্রে, এটি ব্যাপক বিদ্যুৎ বিঘ্ন ঘটাতে পারে, যা সামাজিক উৎপাদনের জন্য বিশাল অর্থনৈতিক ক্ষতির কারণ হতে পারে। তাই, আমি MV সুইচগিয়ারের বিশ্বসনীয়তা বাড়ানোর জন্য বিভিন্ন দিক থেকে পদক্ষেপ গ্রহণের গুরুত্ব জোর দিই, যাতে স্থিতিশীল ফাংশন এবং গ্রিড সমর্থন নিশ্চিত হয়।
3. MV সুইচগিয়ারের বিশ্বসনীয়তা বাড়ানোর কৌশল
3.1 আবরণ স্ট্রাকচারের যুক্তিসঙ্গত ডিজাইন
বিজ্ঞানসম্মত আবরণ ডিজাইন MV সুইচগিয়ারের বিশ্বসনীয়তা নিশ্চিত করার মৌলিক বিষয়, যা আমি প্রকৌশল অনুশীলনে প্রাথমিক গুরুত্ব দিই। উদাহরণস্বরূপ:
এই ডিজাইন অপটিমাইজেশনগুলি শিল্পের সেরা অনুশীলন অনুসরণ করে, যাতে MV সুইচগিয়ার বাস্তব পরিচালনায় নিরাপত্তা এবং পারফরম্যান্সের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।
3.2 ইনসুলেশন স্ট্রাকচারের যুক্তিসঙ্গত ডিজাইন
মধ্যম-নিম্ন বোল্টেজ সুইচগিয়ারের নিরাপত্তা এবং বিশ্বসনীয়তা বাড়ানোর জন্য, ইনসুলেশন ডিজাইন শক্তিশালী করা অপরিহার্য। বাস্তব ডিজাইনে, ইনসুলেশনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করার পাশাপাশি ডিজাইন খরচ এবং পরিবেশ সুরক্ষা বিবেচনায় আনতে হবে।
3.2.1 ইনসুলেটিং গ্যাসের যুক্তিসঙ্গত নির্বাচন
মধ্যম বোল্টেজ সুইচগিয়ারে, SF₆ গ্যাস প্রধান ইনসুলেটিং মিডিয়া হিসাবে ব্যবহৃত হয়। তবে, এটি কেবল বিষাক্ত নয়, বরং এর GWP (গ্লোবাল ওয়ার্মিং পটেনশিয়াল) অত্যন্ত উচ্চ। CO₂ একটি গ্রীনহাউস গ্যাস হলেও, SF₆ গ্যাসের GWP CO₂-এর 23,900 গুণ, যা প্রাকৃতিক পরিবেশের জন্য গুরুতর ক্ষতি প্রকাশ করে। অ-গুরুত্বপূর্ণ বিচ্ছিন্নকরণ পারফরম্যান্সের প্রয়োজনীয়তা সম্পন্ন মধ্যম-নিম্ন বোল্টেজ সুইচগিয়ারের জন্য, ডিজাইনে N₂ বা শুষ্ক বায়ু দিয়ে SF₆ গ্যাস প্রতিস্থাপনের চেষ্টা করা যেতে পারে। N₂ এবং শুষ্ক বায়ুর ইনসুলেশন পারফরম্যান্স SF₆ গ্যাসের 30% পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। N₂, শুষ্ক বায়ু এবং SF₆ গ্যাসের মধ্যে পারফরম্যান্স তুলনা টেবিল 1-এ দেখানো হল।
টেবিল 1-এ দেখা যায়, N₂ এবং শুষ্ক বায়ু গ্রীনহাউস গ্যাস নয়, তাই পরিবেশগত পরিবেশের জন্য কোনও হুমকি নেই। তারা কম বাষ্পীভবন তাপমাত্রা রয়েছে, যা স্বাভাবিক ব্যবহারের সময় তরলীকরণের উদ্বেগ দূর করে, যেমন অত্যন্ত ঠাণ্ডা অঞ্চলেও। উল্লেখ্য, N₂, বায়ুর প্রধান উপাদান, স্থিতিশীল রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে। তবে, অত্যধিক N₂ ঘনত্ব অক্সিজেন অভাবে পরিবেশকে অক্সিজেন বঞ্চিত করতে পারে। N₂ ইনসুলেটিং গ্যাস হিসাবে ডিজাইন করার সময়, বায়ুচলাচ্চল এবং সুরক্ষা সরঞ্জাম সংস্থাপন করতে হবে। অন্যদিকে, শুষ্ক বায়ু ইনসুলেটিং গ্যাস হিসাবে ব্যবহার করলে এই সমস্যাগুলি এড়ানো যায়। সম্পূর্ণ তুলনার মাধ্যমে, শুষ্ক বায়ু সুইচগিয়ার ইনসুলেশন ডিজাইনে SF₆-এর পরিবর্তে ব্যবহৃত হতে পারে।
শুষ্ক বায়ু ইনসুলেটিং গ্যাস হিসাবে ব্যবহার করার সময়, ন্যূনতম বায়ু ফাঁকের ডিজাইন বিবেচনা করা উচিত। সম্পর্কিত মান অনুযায়ী, 12 kV রেটেড ভোল্টেজের জন্য, ফেজ এবং ফেজ থেকে ভূমি পর্যন্ত ন্যূনতম বায়ু ফাঁক 125 mm হওয়া উচিত। যদি কনডেনসেশন টেস্ট পাস হয়, তবে ন্যূনতম বায়ু ফাঁক 125 mm-এর কিছুটা ছোট হতে পারে। শুষ্ক বায়ু ইনসুলেটিং গ্যাস হিসাবে ব্যবহার করলে ন্যূনতম বায়ু ফাঁক কিছুটা কমানো যেতে পারে।
3.2.2 গ্যাস ফাঁকের ব্রেকডাউন ভোল্টেজ বাড়ানো
ডিজাইন প্রক্রিয়ায়, মধ্যম-নিম্ন বোল্টেজ সুইচগিয়ারের নিরাপত্তা এবং বিশ্বসনীয়তা নিশ্চিত করার জন্য, গ্যাস ফাঁকের ব্রেকডাউন ভোল্টেজ বাড়ানো উচিত, যার বিশেষ পদ্ধতিগুলি হল:
মধ্যম-নিম্ন বোল্টেজ সুইচগিয়ারের বিদ্যুৎ ক্ষেত্র বিতরণ উন্নয়ন করা। এটি প্রকৃত পরিস্থিতি অনুযায়ী ইলেকট্রোড আকৃতি অপটিমাইজ করে বা স্থানীয় চার্জ সম্পূর্ণরূপে ব্যবহার করে বিদ্যুৎ ক্ষেত্রের সমতা বাড়ানো যায়। যদি বিদ্যুৎ ক্ষেত্রের সমতা অত্যন্ত খারাপ হয়, তবে বাধ যোগ করাও একটি বিকল্প।
শুষ্ক বায়ুর আয়নীকরণ প্রক্রিয়া দমন করা। মধ্যম বোল্টেজ সুইচগিয়ারে উচ্চ চাপ প্রয়োগ করলে শুষ্ক বায়ুর আয়নীকরণ প্রক্রিয়া দুর্বল হয়। বিকল্পভাবে, মধ্যম বোল্টেজ সুইচগিয়ারে উচ্চ শূন্যতা ব্যবহার করলে একই প্রভাব পাওয়া যায়।
উচ্চ চাপ বা উচ্চ শূন্যতা ব্যবহার করলে, গ্যাস ট্যাঙ্কের শক্তি অত্যন্ত উচ্চ হতে হবে, এবং বাস্তব প্রয়োগে লিকেজের সমস্যা হতে পারে, যা গুরুতর পরিণতি ঘটাতে পারে। তাই, বাস্তব ডিজাইনে, ইলেকট্রোড আকৃতি উন্নয়ন করা এবং অত্যন্ত অসম বিদ্যুৎ ক্ষেত্রে বাধ যোগ করা গ্যাস ফাঁকের ব্রেকডাউন ভোল্টেজ বাড়ানোর জন্য অধিক সম্ভব পদ্ধতি।
3.3 উপাদানগুলির যুক্তিসঙ্গত নির্বাচন
মধ্যম বোল্টেজ সুইচগিয়ারের মূল উপাদান, যেমন ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার, ভ্যাকুয়াম ইন্টাররাপ্টার এবং কন্ট্যাক্ট, সরঞ্জামের পরিচালনামূলক নিরাপত্তা এবং বিশ্বসনীয়তায় প্রত্যক্ষভাবে প্রভাব ফেলে, যার জন্য কঠোর গুণমান নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।
ABB সুইচগিয়ারকে উদাহরণ হিসাবে নিই। তাদের ভ্যাকুয়াম ইন্টাররাপ্টারগুলি কঠোর প্রেরণ পূর্বের পরীক্ষার মাধ্যমে যাত্রা করে: স্বয়ংক্রিয় উচ্চ ভোল্টেজ পরীক্ষা ইনসুলেশন শক্তি যাচাই করে, এবং স্পাইরাল ম্যাগনেট্রন ডিভাইস নিষ্ক্রিয় গ্যাস দ্বারা পূর্ণ কক্ষের অভ্যন্তরীণ চাপ পরিমাপ করে। নির্দিষ্ট বিচ্ছিন্নতা পর্যায়ের পর, দ্বিতীয় চাপ পরীক্ষা পরিচালিত হয়, এবং ফলাফলগুলি তুলনা করা হয় যাতে সীলিং পারফরম্যান্স মান পূরণ করে।
প্রস্তুতিতে, ABB ভ্যাকুয়াম ইন্টাররাপ্টারগুলি কঠোর পরিবেশ এবং প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন হয়। জার্মানির CalorEmag ফ্যাক্টরিতে তৈরি, তারা প্রাদেশিক মধ্যম বোল্টেজ সুইচগ
