SF₆ বনাম সলিড-ইনসুলেটেড RMUs: আপনার পাওয়ার ডিস্ট্রিবিউশন সিস্টেমের জন্য কোনটি ভাল?

১ রিং নেটওয়ার্ক পাওয়ার সাপ্লাই এবং রিং মেইন ইউনিটস

শহুরেকরণের উন্নতির সাথে সাথে বিদ্যুৎ বিতরণের জন্য উচ্চতর নিরাপত্তার দাবি বেড়ে চলছে, এবং অধিক সংখ্যক ব্যবহারকারীরা দুই বা ততোধিক পাওয়ার সাপ্লাই সূত্রের প্রয়োজন হচ্ছে। ঐতিহ্যগত "রেডিয়াল পাওয়ার সাপ্লাই" পদ্ধতি তার স্থাপন, ফলস্বরূপ সমস্যা শনাক্ত এবং গ্রিড আপগ্রেড এবং প্রসারের অনুকূলতা সম্পর্কে সমস্যার সম্মুখীন হচ্ছে। অন্যদিকে, "রিং নেটওয়ার্ক পাওয়ার সাপ্লাই" গুরুত্বপূর্ণ লোডগুলিতে দুই বা ততোধিক পাওয়ার সূত্র প্রদান করে, বিতরণ লাইন সরলীকরণ করে, তার স্থাপন সুবিধাজনক করে, সুইচগিয়ারের সংখ্যা কমায়, ফেল হার কমায় এবং ফলস্বরূপ সমস্যার অবস্থান সহজ করে।

১.১ রিং নেটওয়ার্ক পাওয়ার সাপ্লাই

রিং নেটওয়ার্ক পাওয়ার সাপ্লাই একটি বিন্যাস যেখানে ভিন্ন ভিন্ন উপ-স্টেশন বা একই উপ-স্টেশনের ভিন্ন ভিন্ন বাসবার থেকে দুই বা ততোধিক বাহিরের লাইন পরস্পরের সাথে সংযুক্ত হয়ে একটি বন্ধ লুপ গঠন করে বিদ্যুৎ বিতরণের জন্য। এর প্রধান সুবিধা হল প্রতিটি বিতরণ শাখা রিং-এর যেকোনো দিক থেকে বিদ্যুৎ পাওয়া যায়। যদি একটি দিকে ফেল ঘটে, তবে অন্য দিক থেকে বিদ্যুৎ প্রদান করা যায়। একটি একক-লুপ মোডে পরিচালিত হওয়া সত্ত্বেও, প্রতিটি শাখা কার্যত দুই-পাওয়ার-সূত্র নিরাপত্তার স্তর অর্জন করে, যা পদ্ধতির নিরাপত্তাকে বেশ কার্যকরভাবে বাড়িয়ে তোলে। চীনে, শহুরে রিং নেটওয়ার্ক পাওয়ার পদ্ধতি "N−1 নিরাপত্তা মানদণ্ড" মেনে চলে, যার অর্থ হল, N সংখ্যক লোডের মধ্যে যদি যেকোনো একটি ফেল করে, তবে বাকি N−1 লোড বিনা বিচ্ছিন্নতা বা লোড শেডিং-এর অব্যাহত বিদ্যুৎ প্রাপ্তি সম্ভব।

১.২ রিং নেটওয়ার্ক সংযোগ বিন্যাস

(১) মৌলিক রিং সংযোগ: একটি একক পাওয়ার সূত্র যেখানে তারগুলি রিং গঠন করে, একটি তার অংশে ফেল ঘটলেও অন্যান্য লোডের বিদ্যুৎ সরবরাহ অব্যাহত থাকে (চিত্র ১ দেখুন)।

(২) ভিন্ন বাসবার থেকে রিং সংযোগ: দুইটি পাওয়ার সূত্র, সাধারণত ওপেন-লুপ মোডে পরিচালিত, যা উচ্চ নিরাপত্তা এবং সুবিধাজনক পরিচালনা প্রদান করে (চিত্র ২ দেখুন)।

(৩) একক রিং বিন্যাস: পাওয়ার সূত্রগুলি ভিন্ন উপ-স্টেশন বা বাসবার থেকে উৎপন্ন; যেকোনো তার অংশের রক্ষণাবেক্ষণ কোনো লোডের বিদ্যুৎ সরবরাহকে বিচ্ছিন্ন করে না (চিত্র ৩ দেখুন)।

(৪) ডাবল রিং বিন্যাস: প্রতিটি লোড দুইটি স্বাধীন রিং নেটওয়ার্ক থেকে পাওয়া যায়, যা অত্যন্ত উচ্চ নিরাপত্তা প্রদান করে (চিত্র ৪ দেখুন)।

(৫) দুই-সূত্র ডাবল "T" সংযোগ: দুইটি তার লাইন ভিন্ন ভিন্ন বাসবার অংশের সাথে সংযুক্ত, যাতে প্রতিটি লোড দুইটি লাইন থেকে বিদ্যুৎ পায়। এই বিন্যাসটি দুই-সূত্র ব্যবহারকারীদের জন্য প্রায় অবিচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ সরবরাহ নিশ্চিত করে এবং বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োগে উপযোগী (চিত্র ৫ দেখুন)।

১.৩ রিং মেইন ইউনিটস এবং তাদের বৈশিষ্ট্য

রিং মেইন ইউনিট (RMU) হল রিং নেটওয়ার্ক পাওয়ার পদ্ধতিতে ব্যবহৃত একটি সুইচগিয়ার, সাধারণত লোড ব্রেক সুইচ, সার্কিট ব্রেকার, ফিউজ-সুইচ সমন্বয়, বাস কুপলার, মিটারিং ডিভাইস, ভোল্টেজ ট্রান্সফরমার বা তাদের যেকোনো সমন্বয় অন্তর্ভুক্ত করে। RMUs হল সঙ্কুচিত, স্থান সাশ্রয়ী, খরচ সাশ্রয়ী, সহজে স্থাপন করা যায়, এবং দ্রুত কমিশন করা যায়, "ইকুইপমেন্ট মিনিয়াচারাইজেশন" দাবি পূরণ করে। তারা ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় বাসস্থান সম্প্রদায়, জনসাধারণ ভবন, ক্ষুদ্র ও মাঝারি প্রতিষ্ঠানের উপ-স্টেশন, দ্বিতীয় সুইচিং স্টেশন, প্যাড-মাউন্টেড উপ-স্টেশন এবং তার বিতরণ বক্সে।

১.৪ রিং মেইন ইউনিটসের প্রকারভেদ

• এয়ার-ইনসুলেটেড RMUs: এয়ার ব্যবহার করে ইনসুলেটিং মিডিয়া হিসাবে; এই ইউনিটগুলি আকারে বড়, বেশি স্থান প্রয়োজন, এবং পরিবেশগত শর্তের প্রভাব সহ্য করে।

• SF₆ RMUs: সালফার হেক্সাফ্লুঅরাইড (SF₆) গ্যাস ব্যবহার করে ইনসুলেটিং এবং আর্ক-কোয়েন্চিং মিডিয়া হিসাবে। মূল সুইচটি SF₆-পূর্ণ একটি মেটাল এনক্লোজারে সীল করা হয়, যেখানে অপারেটিং মেকানিজমটি বাইরে অবস্থিত। সীল ডিজাইনটি পরিবেশগত প্রভাব কমিয়ে দেয় এবং এয়ার-ইনসুলেটেড ইউনিটগুলির তুলনায় বেশি কম স্থান প্রয়োজন। SF₆ RMUs বর্তমানে সবচেয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত ধরন।

• সলিড-ইনসুলেটেড RMUs: সলিড ইনসুলেশন উপকরণ (যেমন, এপক্সি রেজিন) ব্যবহার করে সুইচ এবং সমস্ত লাইভ অংশগুলিকে এনক্যাপসুলেট করে ঢালে। এই ডিজাইনটি ফেজ-টু-ফেজ এবং ফেজ-টু-গ্রাউন্ড ইনসুলেশন দূরত্ব কমিয়ে দেয়, ফলে SF₆ RMUs-এর তুলনায় সঙ্কুচিত আকার হয়। এছাড়াও, এগুলি SF₆ উৎসর্গ রহিত করে এবং বিনা রক্ষণাবেক্ষণে পরিচালনা সম্ভব।

২ এসএফ₆ রিং মেইন ইউনিটসের সীমাবদ্ধতা

SF₆ গ্রীনহাউস প্রভাবের একটি বড় অবদানকারী। এর উত্তম বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি - যেমন উচ্চ ডাইইলেকট্রিক শক্তি, কার্যকর আর্ক-কোয়েন্চিং, ভাল তাপীয় স্থিতিশীলতা, এবং শক্ত ইলেকট্রোনেগেটিভিটি - এবং আর্দ্রতা, দূষণ, এবং উচ্চ উচ্চতার প্রতি অবজ্ঞা, যা ক্ষুদ্র বৈদ্যুতিক উপকরণের জন্য আদর্শ, সত্ত্বেও, SF₆ একটি শক্তিশালী গ্রীনহাউস গ্যাস হিসাবে স্বীকৃত। বিশ্বের প্রায় ৮০% এসএফ₆ উৎপাদন বিদ্যুৎ শিল্পে ব্যবহৃত হয়। আন্তর্জাতিক জলবায়ু পরিবর্তন প্যানেল (IPCC) এবং মার্কিন পরিবেশ সুরক্ষা সংস্থা (EPA) এসএফ₆-কে সবচেয়ে হানিকারক গ্রীনহাউস গ্যাসগুলির একটি হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করে। ইউরোপীয় ইউনিয়ন F-গ্যাস নিয়মাবলী (২০০৬) বিদ্যুৎ সুইচগিয়ারের জন্য কোনো বিকল্প বিদ্যমান না থাকলে এসএফ₆-এর বেশিরভাগ প্রয়োগ নিষিদ্ধ করে।

আরও, এসএফ₆ RMUs উচ্চ ব্যবহার জটিলতা এবং বেশি বিনিয়োগ প্রয়োজন, বিভিন্ন সহায়ক উপকরণ প্রয়োজন:

• গ্যাস লিকেজ, ঘনত্ব, অক্সিজেন পরিমাণ, এবং আর্দ্রতা পর্যবেক্ষণের জন্য এসএফ₆ লিক ডিটেকশন সিস্টেম।

• এসএফ₄ এর মতো উৎপাদন সময়ে আর্ক বিচ্ছিন্ন করার সময় উৎপাদিত হয়; তাই, জীবন চক্রের শেষে, শেষ এসএফ₆ পুনরুদ্ধার করা হয়, এবং বিষাক্ত উৎপাদনগুলি বিশেষভাবে প্রক্রিয়া করা হয়।

• এসএফ₆ পরিষ্কার করা এবং পুনর্ব্যবহার করার জন্য পরিষ্কার করা সিস্টেম।

• উপ-স্টেশনে বায়ু পরিসঞ্চালন সিস্টেম।

এসএফ₆ RMUs ব্যবহার করার সময় নিম্নলিখিত পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করা প্রয়োজন:

• এসএফ₆ লিকেজ কমান। যদিও এসএফ₆ RMUs ওভারপ্রেসার-সীলড এনক্লোজার ব্যবহার করে, গ্যাস লিকেজ অপরিহার্য। গ্যাসের চাপ কমলে সুইচিং নিরাপত্তা কমে, সরাসরি কর্মীদের নিরাপত্তা এবং উপকরণের জীবনকাল হ্রাস করে।

• কর্মীরা এসএফ₆ উপকরণ সহ উপ-স্টেশনে প্রবেশ করার আগে বাধ্যতামূলক বায়ু পরিসঞ্চালন এবং বিশেষ প্রোটেক্টিভ পোশাক পরিধান করতে হবে।

• পরিচালনা জটিল, সম্পর্কিত কর্মীদের জন্য গভীর এবং পুনরাবৃত্ত প্রশিক্ষণ প্রয়োজন।

৩ সলিড-ইনসুলেটেড রিং মেইন ইউনিটসের বৈশিষ্ট্য এবং প্রয়োগ

এসএফ₆ রিং মেইন ইউনিটস (RMUs) সম্পর্কিত সম্ভাব্য পরিবেশগত হানি তাদের আরও উন্নতি সীমিত করেছে, যা এসএফ₆-এর বিকল্প খোঁজাকে বিশ্বব্যাপী গুরুত্বপূর্ণ গবেষণার ফোকাস করে তোলে। সলিড-ইনসুলেটেড RMUs প্রথম উন্নয়ন এবং ১৯৯০-এর দশকের শেষে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ইটন কর্পোরেশন দ্বারা প্রবর্তিত হয়। এই ইউনিটগুলি পরিচালনার সময় কোনো হানিকর গ্যাস উৎপাদিত করে না, পরিবেশগত প্রভাব নেই, উচ্চ নিরাপত্তা প্রদান করে, এবং বিনা রক্ষণাবেক্ষণে পরিচালনা সম্ভব।

একটি সলিড-ইনসুলেটেড RMU ভ্যাকুয়াম ইন্টাররুপ্টার, ডিসকনেক্ট সুইচ, গ্রাউন্ডিং সুইচ, মুখ্য কন্ডাক্টর, শাখা বাসবার, বা তাদের যেকোনো সমন্বয় এনক্যাপসুলেট করে, যা এপক্সি রেজিন বা অন্যান্য সলিড ইনসুলেশন উপকরণ দিয়ে ঢালা হয়। এই উপাদানগুলি পুর্ণ ইনসুলেটেড এবং পুর্ণ সীল ফাংশনাল মডিউলে সীল করা হয়, যা পুনরায় সংযুক্ত বা প্রসারিত করা যায়। কর্মীদের প্রবেশযোগ্য মডিউলের বাইরের পৃষ্ঠে পরিবাহী বা অর্ধপরিবাহী স্ক্রিনিং লেয়ার প্রয়োগ করা হয়, যা নিরাপদ গ্রাউন্ডিং নিশ্চি