মাঝারিপর্যায়ের ১২কেভি মাধ্যমিক ভোল্টেজ সুইচগিয়ারের মূল মূল্য এবং বুদ্ধিমান উপ-স্টেশনে উত্তরণমূলক প্রয়োগ

স্মার্ট গ্রিড এবং অনুষ্ঠানিক শক্তির সংযোজনের দ্রুত বিকাশের সাথে Medium Voltage (MV) Switchgear, যা উপ-স্টেশনগুলির প্রধান বিতরণ সরঞ্জাম, এর বিশ্বস্ততা, বুদ্ধিমত্তা এবং স্থানের দক্ষতা দ্বারা বিদ্যুৎ সিস্টেমের স্থিতিশীলতা নির্ধারণ করে। এই নিবন্ধটি উপ-স্টেশনগুলিতে MV Switchgear-এর মূল প্রযুক্তি, পরিস্থিতি অনুযায়ী সমাধান এবং প্রায়োগিক উপকারিতা সম্পর্কে আলোচনা করে।

উপ-স্টেশন পরিস্থিতির জন্য মূল প্রয়োজনীয়তা

1. উচ্চ বিশ্বস্ততা প্রয়োজনীয়তা

উপ-স্টেশনগুলি বিদ্যুৎ বিতরণ এবং সিস্টেম প্রোটেকশনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। Medium Voltage Switchgear সম্পর্কিত মূল বিষয়গুলি:

• MV Switchgear Operation: উচ্চ লোড এবং প্রায়শই সুইচিং-এর অধীনে দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীল পারফরম্যান্স নিশ্চিত করা প্রয়োজন।
• Failure Rate Comparison:

• প্রাচীন Medium Voltage Switchgear: ~1.2 failures/unit/year
• বুদ্ধিমান Medium Voltage Switchgear: ~0.3 failures/unit/year
  • Mechanical Endurance: 10,000 থেকে 20,000-এর বেশি অপারেশন পর্যন্ত বৃদ্ধি হয়।
  • Short-Circuit Interruption Requirements:
• 12kV সিস্টেম: সাধারণত 31.5kA-40kA
• অনুষ্ঠানিক শক্তি প্রকল্প: সম্ভবত ≥63kA প্রয়োজন

2. জটিল পরিবেশের অনুকূলতা

শহর, শিল্প এলাকা, বা দূরবর্তী অঞ্চলের উপ-স্টেশনগুলি Medium Voltage Switchgear-এর উপর অনন্য চ্যালেঞ্জ প্রদান করে:

• উচ্চ উচ্চতা: ইলেকট্রিক্যাল ক্লিয়ারেন্স সংশোধন (উদাহরণস্বরূপ, 5000m উচ্চতায় 12kV সিস্টেমের জন্য 125mm থেকে 161mm পর্যন্ত ক্লিয়ারেন্স বৃদ্ধি প্রয়োজন)।
• পরিস্কার এলাকা: ক্রিপেজ দূরত্ব বৃদ্ধি করতে হবে (উদাহরণস্বরূপ, Class III পরিস্কারের জন্য ≥25mm/kV)।
• কূল এলাকা: সল্ট স্প্রে টেস্ট পাস করতে হবে (উদাহরণস্বরূপ, 1000-ঘন্টা CASS টেস্ট)।
• উচ্চ তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতা: বুদ্ধিমান ডিহিউমিডিফিকেশন সিস্টেম অপরিহার্য।

3. বুদ্ধিমত্তা আপগ্রেড দাবি

ডিজিটাল রূপান্তর এর মাধ্যমে MV Switchgear-এর বুদ্ধিমান ফাংশনের দাবি বৃদ্ধি পায়:

• IEC 61850 কমিউনিকেশন প্রোটোকল সমর্থন করে ডেটা শেয়ারিং এবং দূর নিয়ন্ত্রণের জন্য।
• স্থিতি পর্যবেক্ষণ (তাপমাত্রা, বিদ্যুৎ, মেকানিক্যাল স্থিতি), দোষ পূর্বাভাস এবং দূর ডায়াগনস্টিক্স রক্ষণাবেক্ষণ খরচ কমায়।

• স্টাডিগুলি দেখায় যে বুদ্ধিমান পর্যবেক্ষণ সিস্টেম:
  • মানুয়াল পরীক্ষার কম 70% হয়।
  • তৈরি সরঞ্জামের জীবনকাল 3 গুণ বৃদ্ধি পায়।
  • বার্ষিক রক্ষণাবেক্ষণ খরচ 35% কমে।

4. নিরাপত্তা প্রোটেকশন এবং ভূমিকম্প প্রয়োজনীয়তা

Medium Voltage Switchgear-এর জন্য কঠোর নিরাপত্তা মান:

• "Five-Prevention" Interlock System: গুরুত্বপূর্ণ ত্রুটি (উদাহরণস্বরূপ, লোড অধীনে সার্কিট ব্রেকার চালানো) প্রতিরোধ করে।
• Internal Arc Protection: চাপ মুক্তি চ্যানেল পিক চাপকে ≤48kPa পর্যন্ত সীমাবদ্ধ করে।
• Seismic Design: উচ্চ তীব্রতার ভূমিকম্প (উদাহরণস্বরূপ, 9-ডিগ্রি ভূমিকম্প তীব্রতায় ডিফরমেশন ≤1.2mm) সহ্য করতে হবে।

5. স্থানের সীমাবদ্ধতা এবং বিন্যাস অপটিমাইজেশন

     কার্যকর স্থান ব্যবহারের জন্য মডিউলার ডিজাইন:

• ধাতব পোল ব্যবহার করে আধুনিক MV Switchgear ফুটপ্রিন্ট 37.5% কম এবং মুখ্য সার্কিট রেজিস্টেন্স 40% বেশি কমে।        

মূল প্রযুক্তিগত সমাধান

1. মেটাল-এনক্লোজড Medium Voltage Switchgear (KYN28 দ্বারা প্রতিনিধিত্ব)

• Structural Advantage: সেগ্রিগেটেড আর্মার্ড কম্পার্টমেন্ট (সার্কিট ব্রেকার, বাসবার, কেবল) দ্বারা দোষ প্রসারণ প্রতিরোধ করা হয়।
• Environmental Adaptability: IP4X বা তার বেশি প্রোটেকশন রেটিং, পরিস্কার এবং আর্দ্র এলাকায় উপযুক্ত।
• Market Share: বাজার প্রভৃতি (>60%), উপ-স্টেশনের মূল বিকল্প।

2. Medium Voltage Switchgear-এর জন্য বুদ্ধিমান নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম

• Core Functions:

• ইন্টিগ্রেটেড মাইক্রোপ্রসেসর-ভিত্তিক প্রোটেকশন রিলে IEC 61850-এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
• AI অ্যালগরিদম ব্যবহার করে বাস্তব সময়ে পর্যবেক্ষণ করে কম্পোনেন্ট জীবনকাল পূর্বাভাস করা (উদাহরণস্বরূপ, সার্কিট ব্রেকার মেকানিক্যাল এন্ডুরেন্স পর্যন্ত 100,000 অপারেশন)।
  • Case Effect: একটি স্টেট গ্রিড প্রকল্প দ্বারা ফেল রেট 30% এবং রক্ষণাবেক্ষণ খরচ 20% কমেছে।

3. Medium Voltage Switchgear-এর নিরাপত্তা প্রোটেকশন

• "Five-Prevention" Interlock Mechanism: নিরাপদ অপারেশন ক্রম প্রয়োগ করে।
• Arc Flash Protection: ইন্টিগ্রেটেড চাপ মুক্তি চ্যানেল এবং আর্ক কুইঞ্চিং সিস্টেম।   

টাইপিক্যাল অ্যাপ্লিকেশন সিনারিও এবং কেস স্টাডি

1. Case 1: শহরী বিদ্যুৎ উপ-স্টেশন আপগ্রেড
   • Challenge: উচ্চ লোড বৃদ্ধির সাথে পুরানো উপ-স্টেশন প্রসারিত করা।
   • Solution:

• 4000A রেটেড বিদ্যুৎ GIS ব্যবহার করে 30% স্থান বাঁচানো হয়েছে।
• রিমোট ম্যানেজমেন্টের জন্য একটি ক্লাউড প্ল্যাটফর্ম ব্যবহার করা হয়েছে।
  • Results: বিদ্যুৎ সরবরাহের বিশ্বস্ততা 15% বৃদ্ধি পেয়েছে; বিদ্যুৎ বিয়োগের সময় 40% কমেছে।

2. Case 2: অনুষ্ঠানিক শক্তি প্ল্যান্ট গ্রিড সংযোজন (ওয়াইন্ড ফার্ম)

• Challenge: কঠিন পরিবেশ (উচ্চ সল্ট মিস্ট, তাপমাত্রা পরিবর্তন) দ্বারা দোষ ঘটা।
• Solution:

• IP54 প্রোটেকশন এবং বিল্ট-ইন হিটার সহ এনহান্সড মেটাল-এনক্লোজড MV Switchgear।
• স্থিতিশীল ওয়াইন্ড পাওয়ারের জন্য ক্যাপাসিটিভ লোড সুইচিং মডিউল।
  • Results: গ্রিড সংযোজনের সফলতা হার 15% বৃদ্ধি পেয়েছে; প্রচলন খরচ 10% কমেছে।

ভবিষ্যতের প্রবণতা: গ্রীনার সমাধান এবং ডিজিটাল টুইন

1. অর্থনৈতিক Medium Voltage Switchgear
   • SF₆ পরিত্যাগ, ড্রাই এয়ার বা নাইট্রোজেন-ইনসুলেটেড হাইব্রিড প্রযুক্তি ব্যবহার করা।
   • নতুন ইনসুলেশন মেটেরিয়াল দ্বারা শক্তি দক্ষতা 20% বৃদ্ধি পায়।

2. MV Switchgear-এর জন্য ডিজিটাল টুইন সংযোজন

• প্রিইনস্টলেশন টেস্টিং-এর জন্য বিল্ডিং ইনফরমেশন মডেলিং (BIM) ব্যবহার করা।
• বাস্তব সময়ের ডেটা মিররিং দ্বারা লোড বিতরণ অপটিমাইজ করা এবং জীবনকাল বৃদ্ধি করা।