উচ্চ-ভোল্টেজ ইনভার্টার পাওয়ার প্ল্যান্টসে পুনর্বিন্যাস

1 উচ্চ-ভোল্টেজ ইনভার্টারের মৌলিক গঠন এবং পরিচালনা তত্ত্ব

1.1 মডিউল সংস্থান

• রেক্টিফায়ার মডিউল: এই মডিউলটি ইনপুট উচ্চ-ভোল্টেজ এসি বিদ্যুৎশক্তিকে ডিসি বিদ্যুৎশক্তিতে রূপান্তর করে। রেক্টিফিকেশন অংশটি মূলত থাইরিস্টর, ডায়োড বা অন্যান্য শক্তি অর্ধপরিবাহী ডিভাইস দ্বারা এসি থেকে ডিসি রূপান্তর সম্পন্ন করে। আরও, একটি নিয়ন্ত্রণ ইউনিট দিয়ে নির্দিষ্ট পরিসরে ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ এবং শক্তি প্রতিস্থাপন সম্ভব হয়।

• ডিসি ফিল্টার মডিউল: রেক্টিফায়ার ডিসি বিদ্যুৎশক্তি একটি ফিল্টারিং সার্কিট দ্বারা প্রক্রিয়া করা হয় যাতে ভোল্টেজ দোলন মোচন হয় এবং একটি স্থিতিশীল ডিসি বাস ভোল্টেজ তৈরি হয়। এই ভোল্টেজ পরবর্তী ইনভার্টার পর্যায়ে শক্তি সমর্থন প্রদান করে এবং আউটপুট ভোল্টেজের স্থিতিশীলতা এবং গতিশীল প্রতিক্রিয়া ক্ষমতা নিশ্চিত করে।

• ইনভার্টার মডিউল: ফিল্টার করা ডিসি বিদ্যুৎশক্তি ইনভার্টার মডিউলে IGBTs এবং পালস প্রস্থ মডুলেশন (PWM) প্রযুক্তি ব্যবহার করে আবার এসি বিদ্যুৎশক্তিতে রূপান্তর করা হয়। PWM সিগনালের ডিউটি সাইকেল এবং সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি সম্পর্কিত পরিবর্তন দ্বারা ইনভার্টার আউটপুট এসি বিদ্যুৎশক্তির আয়তন এবং ফ্রিকুয়েন্সি নিখুঁতভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, যা মোটর, ফ্যান, পাম্প এবং অন্যান্য লোডের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে। এই প্রযুক্তি ইনভার্টারকে সফ্ট স্টার্ট, স্টেপলেস গতিনিয়ন্ত্রণ, অপটিমাইজড পরিচালনা শর্ত এবং শক্তি সংরক্ষণ প্রদানে সক্ষম করে।

1.2 পরিচালনা তত্ত্ব

উচ্চ-ভোল্টেজ ইনভার্টারগুলি একটি ক্যাস্কেড বহু-লেভেল টপোলজি ব্যবহার করে, যা একটি সাইন তরঙ্গের প্রায় সমান একটি আউটপুট তরঙ্গ উত্পন্ন করে। তারা সরাসরি উচ্চ-ভোল্টেজ এসি বিদ্যুৎশক্তি উত্পাদন করে যা মোটর চালাতে পারে। এই সংস্থান অতিরিক্ত ফিল্টার বা স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমারের প্রয়োজন কমায় এবং কম হারমোনিক উপাদানের সুবিধা প্রদান করে। মোটরের গতি $n$ নিম্নলিখিত সমীকরণ মেনে চলে:

যেখানে: $P$ মোটরের পোল জোড়ার সংখ্যা; $f$ মোটরের পরিচালনা ফ্রিকুয়েন্সি; $s$ স্লিপ রেশিও। যেহেতু স্লিপ রেশিও সাধারণত ছোট (সাধারণত 0-0.05 পর্যন্ত), মোটরের পরিচালনা ফ্রিকুয়েন্সি $f$ সম্পর্কিত পরিবর্তন দ্বারা তার বাস্তব গতি $n$ নিয়ন্ত্রণ করা যায়। মোটরের স্লিপ রেশিও $s$ লোড তীব্রতার সাথে ইতিবাচকভাবে সম্পর্কিত - লোড বেশি হলে স্লিপ রেশিও বেশি হয়, যা মোটরের বাস্তব গতি কমিয়ে দেয়।

1.3 প্রযুক্তিগত নির্বাচনের মূল উপাদান

• ভোল্টেজ মিলন: মোটরের নির্ধারিত ভোল্টেজের উপর ভিত্তি করে "হাই-হাই" বা "হাই-লো-হাই" মিলন স্কিম নির্বাচন করা যায়। 1,000 kW এর বেশি শক্তির মোটরের জন্য "হাই-হাই" স্কিম পরামর্শ দেওয়া হয়। 500 kW এর নিচের মোটরের জন্য "হাই-লো-হাই" স্কিম প্রাথমিক বিবেচনায় আনা যেতে পারে।

• হারমোনিক মিটিগেশন: উচ্চ-ভোল্টেজ ইনভার্টারের ইনপুট এবং আউটপুট টার্মিনালে সহজে হারমোনিক উৎপন্ন হয়। তাদের প্রভাব কমাতে বহুগুণ প্রযুক্তি বা অতিরিক্ত ফিল্টার ব্যবহার করা যেতে পারে। ফিল্টার সঠিকভাবে সংস্থান করলে হারমোনিক বিকৃতি 5% এর মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা যায়, যা কার্যকর হারমোনিক দমন সম্পন্ন করে।

• পরিবেশগত অনুকূলতা: উচ্চ-ভোল্টেজ ইনভার্টারগুলি নিয়ন্ত্রণ ক্যাবিনেটের অভ্যন্তরীণ তাপমাত্রা 40°C এর নিচে রাখার জন্য বায়ু-বা জল-থার্মাল সিস্টেমের প্রয়োজন হয়। ইনভার্টার স্থানগুলিতে সাধারণত ডিহিউমিডিফায়ার এবং এয়ার কন্ডিশনার স্থাপন করা হয়। বিশেষ অঞ্চলে যেখানে এয়ার কন্ডিশনার নেই, ডিজাইন সময়ে কম্পোনেন্টের তাপমাত্রা রেটিং বিবেচনা করতে হয় এবং থার্মাল সিস্টেমের বায়ু সঞ্চালন ক্ষমতা বাড়ানো যায় যাতে স্থিতিশীল পরিচালনা নিশ্চিত হয়।

2 উচ্চ-ভোল্টেজ ইনভার্টারের বিদ্যুৎ কেন্দ্রে প্রয়োগের উদাহরণ

একটি বিদ্যুৎ কেন্দ্রের বিদ্যুৎ সিস্টেমে সাধারণত টার্বাইন জেনারেটর, বয়লার, জল পরিশোধন, কয়লা পরিবহন এবং দেসুলফারাইজেশন সিস্টেম থেকে সরঞ্জাম অন্তর্ভুক্ত থাকে। টার্বাইন অংশটি ফিডওয়াটার পাম্প এবং সার্কুলেটিং ওয়াটার পাম্প সরবরাহ করে, বয়লার অংশটি ফোর্সড ড্রাফট ফ্যান (প্রাথমিক ফ্যান), সেকেন্ডারি ফ্যান এবং ইনডিউসড ড্রাফট ফ্যান সরবরাহ করে, যেখানে কয়লা পরিবহন অংশটি বেল্ট কনভেয়ার পরিচালনা করে। লোডের পরিবর্তন অনুযায়ী এই ডিভাইসগুলির জন্য উচ্চ-ভোল্টেজ ইনভার্টার ব্যবহার করে ভেরিয়েবল-গতি নিয়ন্ত্রণ করলে শক্তি ব্যয় কমানো যায়, অক্ষম শক্তি ব্যয় কমানো যায় এবং পরিচালনা অর্থনৈতিকতা উন্নত করা যায়।

ইন্দোনেশিয়ার মোরোওয়ালি, সুমাত্রা দ্বীপে অবস্থিত একটি নিকেল-আয়রন উৎপাদন প্রকল্প 2019 থেকে 2023 পর্যন্ত আটটি 135 MW জেনারেটর ইউনিট কমিশন করেছে। অভ্যন্তরীণ পরিচালনা আরও অপটিমাইজ করার এবং উৎপাদন খরচ কমানোর জন্য 2023 থেকে 2024 পর্যন্ত উচ্চ-ভোল্টেজ ইনভার্টার স্থাপনের প্রযুক্তিগত রিট্রোফিট করা হয়েছে, যা ইউনিট 1, 2, 3, 4 এবং 7 এর কনডেনসেট পাম্প এবং ইউনিট 2 এবং 5 এর ফিডওয়াটার পাম্প জন্য।

2.1 সরঞ্জামের অবস্থা

এই প্রকল্পটি 25টি উৎপাদন লাইন সহ একটি পাইরোমেটালার্জিক্যাল নিকেল-আয়রন প্রক্রিয়া ব্যবহার করে, যাতে আটটি ডোংফাং ইলেকট্রিক DG440/13.8-II1 সার্কুলেটিং ফ্লুইডাইজড বেড বয়লার এবং আটটি 135 MW ইন্টারমিডিয়েট রিহিট কনডেনসিং স্টিম টার্বাইন জেনারেটর সেট অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। প্রতিটি ইউনিট দুটি ফিক্সড-ফ্রিকুয়েন্সি কনডেনসেট পাম্প, দুটি হাইড্রাউলিক কাপলার-নিয়ন্ত্রিত পাম্প এবং ছয়টি হাইড্রাউলিক কাপলার-নিয়ন্ত্রিত ফ্যান সহ সাজানো হয়েছে।

ফিডওয়াটার পাম্প এবং ফ্যানগুলি পুনরায় স্থাপন করা হয়েছে, 10%-20% ব্যাকআপ ক্ষমতা প্রদান করে। ইউনিট 5 এবং 6 দ্বীপ মোডে পরিচালিত হয়, যার লোড হার প্রায় 70%। মোটরের গতি প্রকৃত লোডের প্রয়োজন অনুযায়ী অপটিমাইজ করা হয় এবং রিজেনারেটিভ ব্রেকিং শক্তি গ্রিডে ফিডব্যাক দেওয়া হয়, যা ফ্যান, পাম্প এবং অন্যান্য সরঞ্জামের অপ্রয়োজনীয় শক্তি ব্যয় কমায়, সিস্টেমের শক্তি লোস আরও কমায়।

2.2 রিট্রোফিট স্কিম

প্রকৃত সরঞ্জামের পরিচালনা অবস্থার উপর ভিত্তি করে 135 MW জেনারেটর সেটের ফিডওয়াটার এবং কনডেনসেট পাম্পের জন্য উচ্চ-ভোল্টেজ ইনভার্টার রিট্রোফিট করা হয়েছে।

• ফিডওয়াটার পাম্প রিট্রোফিট: "অটোমেটিক এক-এক" সংস্থান গৃহীত হয়েছে, যেখানে প্রতিটি ফিডওয়াটার পাম্পের জন্য একটি নির্দিষ্ট উচ্চ-ভোল্টেজ ইনভার্টার সহ একটি বাইপাস ক্যাবিনেট অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, যা সিস্টেমের নিরাপত্তা নিশ্চিত করে।

• কনডেনসেট পাম্প রিট্রোফিট: "এক-দুই" সংস্থান বাস্তবায়ন করা হয়েছে, যেখানে দুটি কনডেনসেট পাম্প একটি উচ্চ-ভোল্টেজ ইনভার্টার ভাগ করে নেয়, কার্যকারিতা এবং খরচের মধ্যে সামঞ্জস্য রক্ষা করে।

স্থানীয় ঐতিহাসিক সর্বোচ্চ তাপমাত্রা পরিসীমা 23-32°C বিবেচনা করে, কম্পোনেন্টগুলি 40°C পরিবেশে পরিচালনা করার জন্য নির্বাচিত হয়েছে। আরও, ইনভার্টার ক্যাবিনেটের ফোর্সড এক্সহাউস্ট ডিজাইন 40°C ঘরের তাপমাত্রার উপর ভিত্তি করে সম্পাদিত হয়েছে, যা কার্যকর তাপ বিকিরণ নিশ্চিত করে এবং নির্দিষ্ট ইনভার্টার রুম বা এয়ার কন্ডিশনার সিস্টেমের প্রয়োজন কমায়।

2.3 অর্থনৈতিক উপকার মূল্যায়ন

এই রিট্রোফিট প্রকল্পের মোট বিনিয়োগ প্রায় 6 মিলিয়ন RMB, যার মধ্যে 5 মিলিয়ন RMB সরঞ্জাম, 400,000 RMB নির্মাণ, এবং 600,000 RMB ক্লায়েন্ট দ্বারা প্রদত্ত অক্ষম উপকরণ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। হিসাব করা হয়েছে যে বার্ষিক শক্তি সংরক্ষণের উপকার 6.58 মিলিয়ন RMB, যা এক বছরের মধ্যে বিনিয়োগ পুনরুদ্ধার করতে সক্ষম, এবং প্রত্যাশিত অর্থনৈতিক লক্ষ্য সফলভাবে অর্জন করে।

3 সারাংশ