একটি ৩৫ কেভি ভোল্টেজ ট্রান্সফরমারের বিস্ফোরণ দুর্ঘটনার বিশ্লেষণ

ভোল্টেজ ট্রান্সফরমার (PTs) লোহার কোর এবং ওয়াইন্ডিং কয়েল দিয়ে গঠিত হয় এবং ট্রান্সফরমারের মতো কাজ করে তবে ক্ষমতা ছোট। এগুলি প্রোটেকশন পরিমাপ এবং মিটারিং উপকরণের জন্য উচ্চ ভোল্টেজকে নিম্ন ভোল্টেজে রূপান্তর করে এবং প্ল্যান্ট/স্টেশনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। আইসোলেশন অনুযায়ী শ্রেণীবদ্ধ: ড্রাই-টাইপ (≤6 kV), কাস্ট-টাইপ (ইনডোর 3 - 35 kV), তেল-ডুবোনো (আউটডোর ≥35 kV), এবং SF₆ গ্যাস-ফিল্ড (সংযুক্ত যন্ত্রপাতির জন্য)।

সাবস্টেশন পরিচালনার সময়, PT ইলেকট্রোম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স বা আইসোলেশন বয়স্কতা থেকে দুর্ঘটনা হওয়া থাকে। উদাহরণস্বরূপ, 2015 সালের মার্চ মাসে, একটি থার্মাল পাওয়ার প্ল্যান্টে 35 kV ইনকামিং-লাইন PT আইসোলেশন বয়স্কতার কারণে বিস্ফোরণ হয়েছিল, যা 35 kV বাস I & II অপসারণের কারণ হয়েছিল। স্থানীয় পর্যবেক্ষণের পর বিশ্লেষণ:

1 দোষ পূর্বের পরিচালনা মোড

দোষ পূর্বে প্ল্যান্টের সিস্টেমের অবস্থা চিত্র 1-এ দেখানো হয়েছে।

সাবস্টেশন দুটি 35 kV ইনকামিং লাইন (Jingdian 390 লাইন, Jingre 391 লাইন) থেকে পাওয়ার পায়। তাদের সুইচ বন্ধ থাকে, 35 kV সেকশন I & II বাসবারের সাথে সংযুক্ত হয়। এই বাসবারগুলি একক বাস সেকশন তারের ব্যবহার করে। সার্জ আরেস্টার পাওয়ার সাপ্লাই পাশে প্রোটেক্ট করে; থার্মাল প্ল্যান্ট পাশে কোন ইনকামিং লাইন প্রোটেকশন নেই। পাওয়ার সাপ্লাই লিঙ্ক:

• 35 kV সেকশন I বাসবার → 3# মুख্য ট্রান্সফরমার → 10 kV সেকশন I বাসবার।

• 35 kV সেকশন II বাসবার → 4# মুখ্য ট্রান্সফরমার → 10 kV সেকশন II বাসবার।

• 10 kV সেকশন I & II বাসবার সমান্তরালে চলে।

2. স্থানীয় পর্যবেক্ষণ এবং দুর্ঘটনা পুনর্দর্শন

অপারেশন/মেইনটেনেন্স স্টাফ দুটি বিস্ফোরণের ট্রেস খুঁজে পেয়েছে:

• 35 kV Jingdian 390 লাইন-পাশের PT3: A/B ফেজ লাইন ভোল্টেজ পর্যবেক্ষণ করে। বিস্ফোরণ তার নিচে বিস্ফোরণ হয়, জ্বলানো দাগ রয়েছে।

• 35 kV Jingdian 390 লাইন ইনকামিং সুইচ: শর্ট-সার্কিট কারেন্ট বিস্ফোরণ ঘটায়। কেবল হেড বোল্ট গলে যায়; কন্টাক্ট/ফিংগার জ্বলে যায়/বিকৃত হয়।

2.1 35 kV সেকশন II বাসবার ভোল্টেজ ডেটা বিশ্লেষণ

35 kV সেকশন II বাসবারের দোষ রেকর্ডিং ডেটা পুনরুদ্ধার করা হয়েছে দুর্ঘটনার সময় ভোল্টেজ, কারেন্ট তরঙ্গ এবং ইলেকট্রিক্যাল প্যারামিটার পুনরুদ্ধার করার জন্য। সঠিক ডেটা বিশ্লেষণ দোষের বিকাশ ট্রেস করে, দুর্ঘটনার কারণ নির্ধারণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ প্রমাণ প্রদান করে।

2.2 দোষ বিকাশ এবং ইলেকট্রিক্যাল বিশ্লেষণ
(1) দোষ পূর্বের ভোল্টেজ বিকৃতি

• 19.6ms দোষ পূর্বে: 35kV সেকশন II বাসবারে সমমিত তিন-ফেজ ভোল্টেজ, সর্বনিম্ন শূন্য-অনুক্রম ভোল্টেজ → স্বাভাবিক যন্ত্রপাতি।

• 13.6ms দোষ পূর্বে: A/B ফেজ ভোল্টেজ 49.0V/43.1V পর্যন্ত কমে; C ফেজ 71.8V পর্যন্ত বেড়ে যায়; শূন্য-অনুক্রম ভোল্টেজ 22.4V পর্যন্ত বেড়ে যায় → ভোল্টেজ ট্রান্সফরমার আইসোলেশন ক্ষতিগ্রস্ত।

• 1.6ms দোষ পূর্বে: A/B ফেজ ভোল্টেজ 11.9V/7.4V পর্যন্ত কমে; C ফেজ 44.5V পর্যন্ত কমে; শূন্য-অনুক্রম ভোল্টেজ 23.5V পর্যন্ত বেড়ে যায় → আইসোলেশন অবনতি বাড়ে।

 (2) দোষ ঘটনা এবং প্রোটেকশন প্রতিক্রিয়া

দোষ সময়: A/B ফেজ আইসোলেশন ভেঙে যায় (গ্রাউন্ডে শর্ট); C ফেজ ভোল্টেজ কমে। 3ms পর, তিন-ফেজ ভোল্টেজ শূন্য হয়; PT বিস্ফোরণ ঘটে → তিন-ফেজ গ্রাউন্ড শর্ট-সার্কিট হিসাবে নির্ধারণ করা হয়।

সিদ্ধান্ত: দোষ পূর্বে বাসবার ভোল্টেজ স্বাভাবিক ছিল (বজ্রপাত/মিসঅপারেশন ছিল না → রেজোন্যান্স ওভারভোল্টেজ বাদ দেওয়া হয়)। দীর্ঘমেয়াদী পরিচালনার কারণে ভোল্টেজ ট্রান্সফরমার আইসোলেশন অবনতি ঘটে → অভ্যন্তরীণ আইসোলেশন ক্ষতিগ্রস্ত হয় → টার্ন-টু-টার্ন শর্ট-সার্কিট ঘটে → তিন-ফেজ আইসোলেশন ভেঙে যায়/শর্ট-সার্কিট ঘটে → লাইন ট্রিপ হয়।

(3) প্রোটেকশন সেটআপ এবং কার্য

ইনকামিং লাইন সুইচ (Jingdian 390, Jingre 391) ইনকামিং প্রোটেকশন নেই। মুখ্য স্টেশনে একই সেটিংসের প্রোটেকশন রয়েছে:

• ডিফারেনশিয়াল প্রোটেকশন: 5A সেটিং, 0s অপারেশন।

• সময়-সীমিত দ্রুত-বিচ্ছেদ প্রোটেকশন: 21.2A সেটিং, 1.1s অপারেশন।

• অতি-কারেন্ট প্রোটেকশন: আরও বিশ্লেষণ প্রয়োজন (চিত্র 2 দেখুন ইনকামিং কারেন্ট রেকর্ডিং ডেটা, প্রদান করা হয়নি)।

দোষের পর, দুটি লাইনে কারেন্ট বেড়ে যায়। ট্রানজিয়েন্টের পর, তারা স্থায়ী অবস্থায় পৌঁছায়:

• 35 kV Jingdian 390 লাইন: 14,116 A (স্থায়ী প্রাথমিক দোষ কারেন্ট);

• 35 kV Jingre 391 লাইন: 10,920 A (স্থায়ী প্রাথমিক দোষ কারেন্ট)।

প্রোটেকশন কার্য:

• Jingdian 390 লাইন (রিমোট মুখ্য স্টেশন পাশে): বিস্ফোরণের 268 ms পর ডিফারেনশিয়াল প্রোটেকশন ট্রিপ হয়। 35 kV সেকশন I & II বাসবার লুপ ছিল বলে দোষ আলাদা করা হয়নি।

• Jingre 391 লাইন (রিমোট মুখ্য স্টেশন পাশে): বিস্ফোরণের 1,173 ms পর সময়-সীমিত দ্রুত-বিচ্ছেদ প্রোটেকশন ট্রিপ হয়, দোষ আলাদা করে।

3 কারণ বিশ্লেষণ এবং প্রতিরোধ ব্যবস্থা
3.1 দুর্ঘটনার কারণ

2008 সালে কমিশন দেওয়া সম্পূর্ণ আইসোলেটেড ইলেকট্রোম্যাগনেটিক ভোল্টেজ ট্রান্সফরমারে কোন অপসারণ মেইনটেনেন্স/ইলেকট্রিক্যাল টেস্ট ছিল না। দীর্ঘমেয়াদী পরিচালনার কারণে অভ্যন্তরীণ আইসোলেশন ব্যর্থ হয়েছিল। মুখ্য কারণ:

• পণ্য দোষ : মান্দ্রাপ ডিজাইন → অপর্যাপ্ত আইসোলেশন, ছোট সেবার জীবনকাল।

• পরিবেশগত দূষণ : পোর্সেলেন স্লিভে ধূলি → বৃষ্টিপাতের সময় আইসোলেশন রোধ তীব্র হ্রাস, ফ্ল্যাশওভার, এবং দীর্ঘমেয়াদী আইসোলেশন ক্ষতি।

• আইসোলেটিং তেল অবনতি : খারাপ সীলিং → আর্দ্রতা প্রবেশ, ইলেকট্রিক ফিল্ড বিকৃত, তেলের বৈদ্যুতিক টলারেন্স/ডাইইলেকট্রিক বৈশিষ্ট্য হ্রাস।

• বয়স্কতা এবং বাহ্যিক প্রভাব : তাপমাত্রা বয়স্কতা (পরিবেশ, দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহার); যান্ত্রিক বয়স্কতা (সুইচিং ওভারভোল্টেজ, শর্ট-সার্কিট কারেন্ট আইসোলেশন ক্ষতি)।

3.2 আইসোলেশন ক্ষতি পরীক্ষা

নিয়মিত আইসোলেশন রোধ পরীক্ষা ফেল প্রতিরোধ করে:

• প্রাথমিক ওয়াইন্ডিং : 2,500 V মিটার ব্যবহার করুন হ্যান্ডওভার/ওভারহল সময় → আইসোলেশন রোধ ≥ 3,000 MΩ। প্রতিরোধ পরীক্ষায়, রোধ হ্রাস ≤ 50% প্রাথমিক মান।

• সেকেন্ডারি ওয়াইন্ডিং : 1,000 V মিটার ব্যবহার করুন হ্যান্ডওভার/ওভারহল সময় → আইসোলেশন রোধ ≤ 10 MΩ।

3.3 সাধারণ দোষ: রেজোন্যান্স ওভারভোল্টেজ
ঘটনার শর্ত :

• ইলেকট্রোম্যাগনেটিক ভোল্টেজ ট্রান্সফরমার অ-রৈখিক ইনডাক্টর। উত্তেজনা কারেন্ট বৃদ্ধি করে ফেরোম্যাগনেটিক স্যাচারেশন → ইনডাক্টেন্স হ্রাস (মুখ্য রেজোন্যান্স কারণ)।

• রেজোন্যান্স প্রয়োজন করে মিলিত ক্ষমতা/ইনডাক্টেন্স (ইনডাক্টিভ রিঅ্যাকট্যান্স ≤ 100× ক্ষমতা রিঅ্যাকট্যান্স)।

• ট্রিগার শর্ত: লোড বাস সুইচিং, হঠাৎ গ্রাউন্ড-ফল্ট পরিস্কার, বজ্রপাত, সুইচিং ওভারভোল্টেজ, ইত্যাদি।

প্রতিরোধ : হারমোনিক ইলিমিনেটর + ছোট রেসিস্টর দিয়ে ভোল্টেজ ট্রান্সফরমার নিউট্রাল গ্রাউন্ড করুন; বাস ভোল্টেজ ট্রান্সফরমার ওপেন ডেল্টায় হারমোনিক ইলিমিনেশন ডিভাইস ইনস্টল করুন।

4. সিদ্ধান্ত

ভোল্টেজ ট্রান্সফরমারে আইসোলেশন বয়স্কতা ভেঙে যাওয়া এবং বাস অপসারণ হওয়া – গ্রিডে সাধারণ। প্রতিরোধ পরীক্ষা নিয়মাবলী কঠোরভাবে অনুসরণ করুন, অযোগ্য যন্ত্রপাতি পরীক্ষা/প্রতিস্থাপন করুন। এই দুর্ঘটনায়,