১১০ কেভি উপাস্টেশনে উচ্চ বিভব ডিসকানেক্টরের খোলা হওয়া না পারার ফলে দোষ হ্যান্ডলিং

আইনি নিয়মাবলী অনুযায়ী, উচ্চ বিভবের ডিসকানেক্টরগুলি নিম্নলিখিত কাজগুলি সম্পাদন করতে পারে:

• সাধারণভাবে পরিচালিত ভোল্টেজ ট্রান্সফরমার (PTs) এবং সুর্যাগ্নি রোধক সুইচিং (খোলা/বন্ধ);

• সাধারণ পরিচালনার শর্তাবলীতে মুখ্য ট্রান্সফরমারের নিষ্ক্রিয় মাধ্যম গ্রাউন্ডিং ডিসকানেক্টর সুইচিং;

• প্রবাহিত বিদ্যুৎ বর্তনীর সামঞ্জস্য রক্ষার জন্য ছোট বিদ্যুৎ লুপ সুইচিং।

উচ্চ বিভবের ডিসকানেক্টর হল একটি বিদ্যুৎ উপাদান যার আর্ক নির্বাপন ক্ষমতা নেই। তাই, এটি শুধুমাত্র খোলা অবস্থায় পরিচালিত হতে পারে। লোড উপস্থিত হলে—অর্থাৎ, সম্পর্কিত সার্কিট ব্রেকার বন্ধ বা উপকরণ শক্তিশালী হলে—ডিসকানেক্টর পরিচালনা করলে তীব্র বিদ্যুৎ আর্ক উৎপন্ন হতে পারে। গুরুতর ক্ষেত্রে, এটি ফেজ-থেকে-ফেজ সংক্ষিপ্ত পথ, উপকরণ ক্ষতি এবং ব্যক্তিগত নিরাপত্তা ঝুঁকির কারণ হতে পারে।

ডিসকানেক্টর খোলা অবস্থায় থাকলে, এর চলমান ও স্থির কন্টাক্টের মধ্যে স্পষ্ট দৃশ্যমান এবং বিশ্বস্ত বিচ্ছিন্নতা থাকা উচিত, যা প্রয়োজনীয় বিচ্ছিন্নতা দূরত্ব পূরণ করে। বিপরীতে, বন্ধ অবস্থায়, এটি সাধারণ লোড বিদ্যুৎ এবং সংক্ষিপ্ত পথ বিদ্যুৎ উভয়ই বিশ্বস্তভাবে বহন করতে হবে। ডিসকানেক্টরের প্রধান কাজ হল উচ্চ বিভবের শক্তিশালী অংশ এবং বিদ্যুৎ উৎস বা বাসবারের মধ্যে একটি বিশ্বস্ত বিচ্ছিন্নতা পয়েন্ট প্রদান করা, যা বিদ্যুৎ বিহীন লাইনের নিরাপদ রক্ষণাবেক্ষণের জন্য স্পষ্ট বিচ্ছিন্নতা নিশ্চিত করে।

উচ্চ বিভবের ডিসকানেক্টরগুলি সাবস্টেশন ট্রান্সমিশন লাইনগুলির সাথে সমন্বয় করে সুইচিং অপারেশন সম্পাদন করতে পারে, যার ফলে সাবস্টেশনের পরিচালনা কনফিগারেশন পরিবর্তিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, দুই বাসবার পরিচালনার একটি সাবস্টেশনে, পরিচালিত বাসবারটিকে স্ট্যান্ডবাই বাসবারে স্থানান্তর করা যায়—বা একটি বাসবারের উপর থেকে অন্য বাসবারে বিদ্যুৎ উপকরণ স্থানান্তর করা যায়—বাস-টাই সার্কিট ব্রেকার এবং বাস-টাই ব্রেকারের দুই পাশের উচ্চ বিভবের ডিসকানেক্টর ব্যবহার করে। তবে, প্রায়শই সুইচিং অপারেশনের কারণে, ডিসকানেক্টর খোলা বা বন্ধ করতে পারে না এমন ব্যর্থতা ঘটতে পারে। এই ত্রুটিগুলি ব্যবস্থাগতভাবে নির্ণয় এবং বিশ্লেষণ করা প্রয়োজন। যদি ডিসকানেক্টরের মধ্যে অন্তর্নিহিত দোষ থাকে, তাহলে ডিজাইন উন্নতি প্রয়োজন।

১. ডিসকানেক্টরের বৈশিষ্ট্য

সাধারণত, একটি সার্কিট ব্রেকারের প্রতিটি পাশে একটি ডিসকানেক্টর স্থাপন করা হয় যাতে স্পষ্ট দৃশ্যমান বিচ্ছিন্নতা পয়েন্ট তৈরি হয়—নিরাপত্তা বাড়ানো এবং রক্ষণাবেক্ষণ সহজ করা। শক্তি উপরের বাসবার থেকে একটি সুইচগিয়ার ক্যাবিনেট দিয়ে বাহিরের ফিডারে প্রদান করা হয়। সার্কিট ব্রেকারের উপরের ডিসকানেক্টর প্রধানত শক্তি উৎস থেকে বিচ্ছিন্ন করে। তবে, কখনও কখনও ডাউনস্ট্রিম পাশ থেকে শক্তি প্রদান করা হয়—উদাহরণস্বরূপ, অন্য সার্কিট বা ক্যাপাসিটর থেকে বিপরীত দিকে শক্তি প্রবাহ—এর জন্য সার্কিট ব্রেকারের নিচের পাশে দ্বিতীয় ডিসকানেক্টর প্রয়োজন।

একটি নির্দিষ্ট ১১০ কেভি সাবস্টেশন GW16B/17B-252 ধরনের উচ্চ বিভবের ডিসকানেক্টর ব্যবহার করে। তাদের প্রযুক্তিগত প্রস্তাবনাগুলি টেবিল ১-এ তালিকাভুক্ত করা হয়েছে। এই ডিসকানেক্টর একটি তিন-পোল আউটডোর উচ্চ বিভব উপাদান যা ১১০ কেভি সাবস্টেশনে লোড ছাড়া সুইচিং অপারেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, রক্ষণাবেক্ষণের জন্য উপকরণ এবং শক্তিশালী বর্তনীর মধ্যে বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্নতা প্রদান করে।

এই ডিসকানেক্টরের মূল বৈশিষ্ট্যগুলি হল কম্পাক্ট গঠন, উচ্চ অক্সিডেশন প্রতিরোধ, স্থিতিশীল পরিচালনা এবং শক্তিশালী ভূমিকম্প পারফরমেন্স। এর মেকানিক্যাল কন্টাক্ট সিস্টেম একটি সরল এক-বাহু ফ্লেক্সর ডিজাইন ব্যবহার করে, যার ট্রান্সমিশন কম্পোনেন্টগুলি পরিবাহী টিউবের ভিতরে রাখা হয় বাইরের পরিবেশগত হস্তক্ষেপ থেকে সুরক্ষিত করার জন্য। পরিবাহী টিউবের ভিতরে একজোড়া ব্যালেন্সিং স্প্রিং এবং একটি সেট ক্ল্যাম্পিং স্প্রিং স্থাপন করা হয়: প্রথমটি খোলা এবং বন্ধ করার সময় বিশ্বস্ত মেকানিক্যাল ব্যালেন্স নিশ্চিত করে, আর দ্বিতীয়টি নিরাপদ ক্ল্যাম্পিং জন্য যথেষ্ট কন্টাক্ট চাপ প্রদান করে।

অধিকাংশ ডিসকানেক্টর বাইরে ইনস্টল করা হয়, তাই এগুলি বাতাস এবং ভূমিকম্পের মতো বাইরের প্রভাবের অধীন। পরিচালনা নিরাপত্তা বাড়ানোর জন্য, ডিসকানেক্টর বডিতে একটি লাচেট মেকানিজম যুক্ত করা হয় যা স্থিতিশীল এবং নিরাপদ বন্ধ করার জন্য নিশ্চিত করে। ডিসকানেক্টর এবং তার গ্রাউন্ডিং সুইচ উভয়ই অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় পরিবাহী টিউব ব্যবহার করে, এবং চলমান এবং স্থির কন্টাক্টগুলিতে রূপার বা সোনার প্লেটিং করা হয় যা পরিবাহী স্থিতিশীলতা, মেকানিক্যাল দৃঢ়তা এবং ঘূর্ণন জয়েন্টে বৈদ্যুতিক স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে।

গ্রাউন্ডিং সুইচের একটি এক-বাহু সুইঙ্গ গঠন রয়েছে। বন্ধ করার সময়, চলমান কন্টাক্ট প্রথম ঘুরে তারপর উল্লম্বভাবে উপরে যায় যা স্থির কন্টাক্টের সাথে সংযুক্ত হয়, যা কন্টাক্ট বাউন্স বা প্রতিহ্রাস প্রতিরোধ করে। এই ডিজাইন নির্দিষ্ট শর্ট-সার্কিট কারেন্ট শর্তে নিরাপদ বন্ধ এবং সমন্বিত ডাইনামিক এবং তাপমাত্রা স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে।

2. ডিসকানেক্টরের গঠন এবং পরিচালন নীতি

ডিসকানেক্টরের পরিচালন প্রক্রিয়া দুটি মূল কার্যকলাপে বিভক্ত: বেঁকে যাওয়া কার্যকলাপ এবং ক্ল্যাম্পিং কার্যকলাপ।

2.1 বেঁকে যাওয়া কার্যকলাপ

একটি হোরিজন্টাল রোটারি মেকানিজম দ্বারা পরিচালিত, ঘূর্ণন পোর্সেলেন ইনসুলেটরে স্থাপিত একজোড়া গিয়ার দুটি সেট চার-বাহু লিঙ্কেজ চালু করে প্ল্যানার মোশন সম্পন্ন করে। এই চালনায়, নিম্ন পরিবাহী টিউব বন্ধ (বন্ধ কার্যকলাপ) বা খোলা (খোলা কার্যকলাপ) করার জন্য সামনে বা পিছনে ঘুরে যায়। অপারেটিং স্ক্রুর উপরের হিংসাজনক অ্যাকচুয়েটিং রড তার ফলে নিম্ন পরিবাহী টিউবের সাপেক্ষে অক্ষীয় বিস্থাপন উৎপন্ন করে।

এই হিংসাজনক অ্যাকচুয়েটিং রডের উপরের প্রান্ত একটি গিয়ার-চেইন অ্যাসেম্বলির সাথে সংযুক্ত। রড যখন চলে, তখন এটি চেইন ঘুরায়, যা প্রতিক্রিয়াশীলভাবে গিয়ার চালু করে। এটি উপরের পরিবাহী টিউব—গিয়ার শাফ্টে স্থাপিত—কে নিম্ন পরিবাহী টিউবের সাপেক্ষে সরাসরি (বন্ধ) বা বেঁকে (খোলা) চলার জন্য চালু করে।

একই সাথে, হিংসাজনক অ্যাকচুয়েটিং রড যখন অক্ষীয় চলাচল করে, পরিবাহী টিউবের ভিতরে ব্যালেন্সিং স্প্রিং নিরবচ্ছিন্নভাবে শক্তি সঞ্চয় এবং মুক্তি করে। এটি ভারী ব্রেকিং টর্ক বিপরীতে বিপরীত শক্তি প্রদান করে, যা পুরো সুইচিং চক্রের মধ্যে নিখুঁত এবং স্থিতিশীল পরিচালনা নিশ্চিত করে।

2.2 ক্ল্যাম্পিং কার্যকলাপ

ডিসকানেক্টর খোলা অবস্থা থেকে বন্ধ অবস্থার দিকে যাওয়ার সময় এবং পূর্ণ সমরাশি (অর্থাৎ, প্রায়-সোজা গঠন) প্রায় পৌঁছানোর সময়, গিয়ার গিয়ারবক্সের একটি ঝুকনো সমতলের সাথে সংযুক্ত হয় এবং তার উপর দিয়ে স্লাইড করতে থাকে। এই পর্যায়ে, রিটার্ন স্প্রিংয়ের প্রতিক্রিয়াশীল শক্তির ফলে, গিয়ার-চেইনের সাথে সংযুক্ত হিংসাজনক অ্যাকচুয়েটিং রড এগিয়ে যায়।

এই এগিয়ে যাওয়া প্রায় চলমান কন্টাক্ট অ্যাসেম্বলিতে প্রেরণ করা হয়, যেখানে একটি পুশ রড রৈখিক চলাচলকে কন্টাক্ট ফিংগার্সের ক্ল্যাম্পিং কার্যকলাপে রূপান্তর করে। যখন স্থির কন্টাক্ট রড নিরাপদভাবে গ্রহণ করা হয়, গিয়ার ঝুকনো সমতলের উপর কিছুটা উপরে স্লাইড করে পূর্ণ মেকানিক্যাল বন্ধ অর্জন করে।

এই পর্যায়ে, পরিবাহী টিউবের ভিতরে ক্ল্যাম্পিং স্প্রিং আরও সংকুচিত হয় এবং পুশ রডে চাপ প্রদান করে, যা কন্টাক্ট ফিংগার্স এবং স্থির রডের মধ্যে সমন্বিত এবং বিশ্বস্ত কন্টাক্ট চাপ নিশ্চিত করে।

খোলা কার্যকলাপের সময়, গিয়ার ঝুকনো সমতলের উপর দিয়ে বাইরের দিকে চলতে থাকে যতক্ষণ না এটি সম্পূর্ণরূপে বিচ্ছিন্ন হয়। রিটার্ন স্প্রিং তখন পুশ রড টানে, যা কন্টাক্ট ফিংগার্সকে "V" আকৃতির খোলা করে, যার ফলে বৈদ্যুতিক সংযোগ ভেঙে যায়।

3. কেস স্টাডি

3.1 ফলাফল পর্যবেক্ষণ এবং বিশ্লেষণ

একটি নির্দিষ্ট বছরে, 110 kV সাবস্টেশনে একটি সুইচিং অপারেশনের সময়, একটি উচ্চ-ভোল্টেজ ডিসকানেক্টর খোলা হয়নি। গ্রাউন্ডিং সিস্টেম, মূল পরিবাহী সিস্টেম, মেকানিক্যাল ইন্টারলক, উপর/নিচের পরিবাহী টিউব এবং মোটরাইজড অপারেটিং মেকানিজমের উপর একটি সম্পূর্ণ পরীক্ষা পরিচালিত হয়। পরীক্ষা দেখায় যে, মোটর মেকানিজম বক্সের ভিতরে ট্রান্সমিশন গিয়ার ক্ষতিগ্রস্ত হয়েছে, এবং স্টাফ পিন এবং জয়েন্ট বিচ্ছিন্ন হয়েছে। অপারেশন এবং মেইনটেনেন্স কর্মীরা দোষ রিপোর্ট করেছে, এবং বার্ষিক মেইনটেনেন্স স্কেডিউল অনুযায়ী সংশোধন পদক্ষেপ গ্রহণ করা হয়েছে।

3.2 উন্নয়ন পদক্ষেপ

(1) সহায়ক কম্পোনেন্ট উন্নত
স্টাফ পিন এবং জয়েন্টগুলি দীর্ঘমেয়াদী পরিচালনার সময় করোজন প্রতিরোধ করার জন্য উচ্চ-মানের স্টেইনলেস স্টিল দিয়ে প্রতিস্থাপন করা হয়েছে। গ্রাফাইট-ইম্প্রিগনেটেড এবং কম্পোজিট বুশিং—করোজন প্রতিরোধ এবং কম ঘর্ষণ গুণাঙ্ক সহ—ব্যবহার করা হয়েছে ট্রান্সমিশন দক্ষতা বাড়ানোর জন্য। সমস্ত বাহ্যিক ফেরাস পার্টগুলি হট-ডিপ গ্যালভানাইজড করা হয়েছে, যা বাহ্যিক প্রয়োগের জন্য করোজন প্রতিরোধ দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করেছে। ফিল্ড অভিজ্ঞতা দেখায় যে, হট-ডিপ গ্যালভানাইজিং বাহ্যিক প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত।

(2) মোটরাইজড অপারেটিং মেকানিজম উন্নত
আসল CJ7A মোটর মেকানিজমটি নতুন CJ11 মডেল দিয়ে প্রতিস্থাপন করা হয়েছে। উন্নত CJ11 মেকানিজমের একটি ফটো চিত্র 1 এ দেখানো হয়েছে।

(3) উন্নত সহায়ক সুইচ ডিজাইন
সহায়ক সুইচ একটি গুরুত্বপূর্ণ দ্বিতীয় কম্পোনেন্ট যা খোলা/বন্ধ অবস্থার সিগন্যাল প্রদান করে। ব্যর্থতা ফলে ভুল সিগন্যাল এবং অপারেশনাল ব্যর্থতা হতে পারে। নতুন ডিজাইন আন্তর্জাতিকভাবে উন্নত ক্যাম-ড্রাইভেন মাইক্রো-সুইচ মেকানিজম ব্যবহার করে, যা নিরাপদ সুইচিং, সুষম ঘূর্ণন এবং খোলা/বন্ধ স্থানান্তরের সময় ব্যর্থতা থেকে সুরক্ষিত করে।

(4) মোটর নিয়ন্ত্রণ প্রোটেকশন
একটি খোলা বা বন্ধ অপারেশন সম্পন্ন হওয়ার পর, মোটর পাওয়ার প্রথমে সহায়ক সুইচ দ্বারা কাটা হয়। যদি সহায়ক সুইচ ব্যর্থ হয়, তাহলে উভয় দিকের টার্মিনাল লিমিট সুইচ মোটর থেকে বিচ্ছিন্ন করে। যদি এগুলি ব্যর্থ হয়, তাহলে উভয় দিকের মেকানিক্যাল স্টপার একটি থার্মাল রিলে সক্রিয় করে পাওয়ার কাটে। এই তিন-স্তরের প্রোটেকশন সিস্টেম প্রতিটি অপারেশনের পর মোটর নিরাপদভাবে বন্ধ করে, অনিয়ন্ত্রিত চলাচল এবং সম্ভাব্য মেকানিক্যাল ক্ষতি প্রতিরোধ করে।

(5) মেকানিক্যাল ট্রান্সমিশন সিস্টেম
একটি ওয়ার্ম-গিয়ার লিঙ্কেজ সিস্টেম ব্যবহৃত হয়। ওয়ার্ম গিয়ার, লিঙ্কেজ এবং অন্যান্য রিডাকশন কম্পোনেন্টগুলি প্রিসিশন-মেশিনড এবং একটি অ্যালুমিনিয়াম আলয় হাউসিং-এর মধ্যে সীল করা থাকে। এই ডিজাইন মোটা চালনা, কম শব্দ এবং কোনো প্রভাব শক্তি না থাকার নিশ্চয়তা দেয়।

(6) সেকেন্ডারি কন্ট্রোল সিস্টেম
কন্ট্রোল প্যানেলটি একটি যুক্তিযুক্ত এবং দৃশ্যত আকর্ষণীয় বিন্যাস সহ একটি হিংসহ দরজা স্ট্রাকচার বিশিষ্ট, যা তারকারু এবং স্থানীয় রক্ষণাবেক্ষণ সুবিধাজনক করে এবং সেকেন্ডারি সিস্টেমের নিরাপদ এবং বিশ্বসনীয় পরিচালনা নিশ্চিত করে।

(7) এনক্লোজার সিলিং
মেকানিজম এনক্লোজারে দরজায় এয়ার-কুশন সিলিং ব্যবহৃত হয়। দরজা এবং টপ কভার উভয়ই 2.5 মিমি পুরু রাস্তা পাত্রের তৈরি, যখন মূল বডি 2 মিমি পুরু রাস্তা পাত্রের তৈরি, যা বাতাস, বালি এবং করোজনের বিরুদ্ধে উত্তম প্রতিরোধ প্রদান করে।

4. সারাংশ

এই 110 কেভি সাবস্টেশনে ডিসকানেক্টর মোটর মেকানিজমের বছরের পর বছর পরিচালনার অভিজ্ঞতা এবং ফলাফল বিশ্লেষণের ভিত্তিতে, মূল মেকানিজমটি পিংগাও গ্রুপ দ্বারা উন্নয়নকৃত CJ11 মডেলে আপগ্রেড করা হয়েছে—একটি নতুনভাবে ডিজাইন করা, স্বাধীনভাবে উন্নয়নকৃত ওয়ার্ম-গিয়ার-টাইপ মোটরাইজড অপারেটিং মেকানিজম। এই উন্নত ডিজাইন প্রকৌশল এবং উৎপাদনের পূর্ববর্তী অসুবিধাগুলি অতিক্রম করে, উচ্চ পরিচালনা বিশ্বসনীয়তা, মোটা গতি, উচ্চ ট্রান্সমিশন দক্ষতা, কোনো ইনারশিয়াল প্রভাব না থাকা, কম শব্দ, শক্ত ইন্টারচেঞ্জেবিলিটি এবং আকর্ষণীয় দৃশ্যমানতা প্রদান করে।

লোকাল এবং দূরবর্তী ইলেকট্রিক পরিচালনার পাশাপাশি, CJ11 মেকানিজম ম্যানুয়াল পরিচালনারও সমর্থন করে। রেটেড লোড শর্তাধীন প্রায়োগিক পরীক্ষায় এটি 10,000 টিরও বেশি মেকানিক্যাল পরিচালনা নিরাপদভাবে সম্পাদন করার ক্ষমতা দেখায়।