সোলিড-ইনসুলেটেড রিং মেইন ইউনিটের জন্য পার্শিয়াল ডিসচার্জ ডিটেকশন প্রযুক্তি গবেষণা

শহরী বিদ্যুৎ গ্রিডের বিকাশের সাথে সাথে ঘন আবদ্ধ রিং মেইন ইউনিট (RMU) প্রতিষ্ঠার সংখ্যা ধারাবাহিকভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে। তাদের পরিচালনা অবস্থা বিদ্যুৎ সিস্টেমের বিদ্যুৎ সরবরাহের নিরাপত্তায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। ফেলের পরিণাম গুরুতর: সরাসরি ক্ষতি হল সুরক্ষিত লাইন ও উপকরণের ক্ষতি এবং বিদ্যুৎ হার, অপরপক্ষে পরোক্ষ প্রভাব হল ব্যাপক গ্রাহক বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্নতা, যা দৈনন্দিন জীবন, উৎপাদন এবং সমাজের স্থিতিশীলতাকে ব্যাহত করে।

বর্তমানে, ঘন আবদ্ধ RMU উপকরণের ক্ষেত্র পরীক্ষা পদ্ধতির অপর্যাপ্ততা এবং পরিচালিত সুইচগিয়ারে বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্নতার বিপর্যয় সুরক্ষিত বিদ্যুৎ সিস্টেমের প্রতি গুরুতর হুমকি হয়ে উঠেছে। আংশিক বিচ্ছিন্নতা (PD) পর্যবেক্ষণ সুইচগিয়ারের বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্নতা অবস্থা মূল্যায়নের একটি কার্যকর পদ্ধতি এবং বর্তমান গবেষণার কেন্দ্রবিন্দু। উচ্চ-ভোল্টেজ সুইচগিয়ারে PD পর্যবেক্ষণ এবং ফলাফল নির্ণয় করা অবস্থানুযায়ী রক্ষণাবেক্ষণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ অবস্থা তথ্য প্রদান করে এবং নিরাপদ এবং বিশ্বসনীয় উপকরণ পরিচালনার জন্য মূল্যবান। উচ্চ-ভোল্টেজ সুইচগিয়ারে, বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্নতার হ্রাস যা বিদ্যুৎ ক্ষেত্রের কারণে ঘটে, তা যান্ত্রিক শক্তি, তাপ, বা এই দুটির সমন্বিত কার্যের কারণেও ঘটতে পারে, যা পরিশেষে বিদ্যুৎ গুণমান এবং সরবরাহের নিরাপত্তায় প্রভাব ফেলে। বিদ্যুৎ উপকরণের জীবন্ত পরীক্ষার স্বচ্ছতা এবং কার্যকর বাস্তবায়নের জন্য, এবং সংশ্লিষ্ট দেশীয় ও আন্তর্জাতিক মানদণ্ডের উপর ভিত্তি করে - প্রধানত রাষ্ট্রীয় গ্রিড কর্পোরেশন উৎপাদন উপ-স্টেশন বিজ্ঞপ্তি [2011] নং 11 "বিদ্যুৎ উপকরণের জীবন্ত পরীক্ষার জন্য প্রযুক্তিগত নির্দেশিকা (চলমান)" - এই গবেষণার উপর ঘন আবদ্ধ RMU এর আংশিক বিচ্ছিন্নতা পর্যবেক্ষণে বিশেষ দৃষ্টি দেওয়া হয়েছে।

​II. রিং মেইন ইউনিটের জন্য আংশিক বিচ্ছিন্নতা পর্যবেক্ষণ পদ্ধতি​

​1. PD শক্তির আকার​
আংশিক বিচ্ছিন্নতা একটি পালস বিচ্ছিন্নতা। এটি চার্জ স্থানান্তর এবং শক্তি ব্যয়ের পাশাপাশি বৈদ্যুতিন বিকিরণ, অতিশব্দ, আলো, তাপ, এবং নতুন রাসায়নিক উপজাত উৎপাদন করে। এই ঘটনাগুলির উপর লক্ষ্য করা পদ্ধতিগুলি হল বৈদ্যুতিন পর্যবেক্ষণ, শব্দ পর্যবেক্ষণ, আলোক পর্যবেক্ষণ, এবং রাসায়নিক পর্যবেক্ষণ। এই মধ্যে, বৈদ্যুতিন এবং শব্দ পদ্ধতিগুলি সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়, তবে তাদের বাস্তব কার্যকারিতা প্রায়শই সীমিত, মূলত কারণ হল সাইটে উপস্থিত শব্দ বাধা যা সত্যিকারের PD সিগনাল শনাক্ত করা কঠিন করে তোলে। বাধার কার্যকরভাবে অপসারণ করা PD উপকরণের পর্যবেক্ষণ ক্ষমতা উন্নয়নের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

পর্যবেক্ষণ করা ঘটনাগুলি:

• ​বৈদ্যুতিন:​​ (TEV, UHF, HFCT সেন্সর)
• ​শব্দ:​​ (অতিশব্দ সেন্সর)
• ​আলোক:​​ (নির্দিষ্ট অবস্থানে বিচ্ছিন্নতার সময় দর্শন জানালা দিয়ে দৃশ্যমান)
• ​তাপ:​​ (ইনফ্রারেড, তবে পর্যবেক্ষণ ক্ষমতা RMU-এর সম্পূর্ণ আবদ্ধ গঠন দ্বারা সীমিত)
• ​রাসায়নিক/গ্যাস:​​ (অজোন গন্ধ, ইত্যাদি)

​2. পর্যবেক্ষণ প্রযুক্তি​
বর্তমানে সুইচগিয়ারের জন্য অনেকগুলি PD পর্যবেক্ষণ প্রযুক্তি ব্যবহৃত হয়, যা ব্যাপকভাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয় যথা ​সরাসরি পদ্ধতি​ (প্রকাশ্য বিচ্ছিন্নতা পরিমাপ) এবং ​পরোক্ষ পদ্ধতি​ (TEV, অতিশব্দ, UHF, সমন্বিত শব্দ-বৈদ্যুতিন পর্যবেক্ষণ)। সরাসরি পদ্ধতি হল আপেক্ষিক; এটি পরীক্ষা বস্তুর টার্মিনালগুলির মধ্যে একটি জানা চার্জ পরিমাণ ইনজেক্ট করে যা PD ঘটনার কারণে টার্মিনাল ভোল্টেজের পরিবর্তনের সমতুল্য। এই ইনজেক্ট করা চার্জকে প্রকাশ্য বিচ্ছিন্নতা পরিমাণ (Q) বলা হয়, যা পিকোকুলম্ব (pC) এ পরিমাপ করা হয়। বাস্তবে, প্রকাশ্য বিচ্ছিন্নতা পরিমাণ পরীক্ষা বস্তুর মধ্যে বিচ্ছিন্নতা সাইটে উৎপন্ন হওয়া প্রকৃত চার্জের সমান নয়; পরিমাপ করা যায় না। PD ধারার কারণে পরিমাপ প্রতিরোধের মধ্যে উৎপন্ন ভোল্টেজ তরঙ্গরূপ ক্যালিব্রেশন পালসের কারণে উৎপন্ন তরঙ্গরূপের সাথে ভিন্ন হতে পারে, তবে যন্ত্রপাতির প্রতিক্রিয়া পাঠগুলি সাধারণত সমতুল্য বিবেচিত হয়। নিচে দুটি প্রধান ধারার RMU পর্যবেক্ষণ প্রযুক্তি উল্লেখ করা হল।

​1) ঘন আবদ্ধ RMU এর জন্য অতিশব্দ পর্যবেক্ষণ​
আকাশে প্রেরিত অতিশব্দ সিগনাল গ্রহণ করে এবং PD সিগনালের শব্দ চাপ পরিমাপ করে, বিচ্ছিন্নতার তীব্রতা অনুমান করা যায়। অতিশব্দ পরীক্ষার সময়, সেন্সরকে সুইচগিয়ার পৃষ্ঠের সীমানা/ফাঁকের মধ্যে স্ক্যান করা উচিত। রেফারেন্স ডায়াগ্রামগুলি সাধারণ পরীক্ষা স্থানের পরামর্শ দেয়।

​2) অনিত্য পৃথিবী ভোল্টেজ (TEV) পর্যবেক্ষণের মূলনীতি​
যখন উচ্চ-ভোল্টেজ সুইচগিয়ার ক্যাবিনেটের মধ্যে PD ঘটে, তখন বিচ্ছিন্নতা চ্যানেল বরাবর একটি অত্যন্ত সংক্ষিপ্ত সময়ের ধারার প্রবাহ হয়, যা অনিত্য বৈদ্যুতিন তরঙ্গ উত্তেজিত করে। বিচ্ছিন্নতা প্রক্রিয়ার দ্রুততা একটি খুব ছোট সময়ের ধারার প্রবাহ তৈরি করে যা শক্ত উচ্চ-frequeency বৈদ্যুতিন বিকিরণের ক্ষমতা রাখে। এই বিকিরণ মেটাল কেসের খোলা অংশগুলি যেমন সিল প্যাড বা বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্নতার চারপাশের ফাঁক দিয়ে প্রসারিত হতে পারে। যখন এই উচ্চ-frequeency বৈদ্যুতিন তরঙ্গগুলি ক্যাবিনেটের বাইরে প্রসারিত হয়, তখন তারা পৃথিবী সাপেক্ষে বাইরের পৃষ্ঠে একটি অনিত্য ভোল্টেজ উৎপন্ন করে। এই পৃথিবী সাপেক্ষে অনিত্য ভোল্টেজ (TEV) মিলিভোল্ট থেকে ভোল্টের পর্যায়ে থাকে এবং কয়েক ন্যানোসেকেন্ডের উত্থান সময় রাখে। ক্যাবিনেটের বাইরে একটি বিশেষ তৈরি TEV সেন্সর এই সিগনাল অ-প্রবেশকারীভাবে শনাক্ত করতে পারে।

প্রধান TEV পর্যবেক্ষণ স্থান (ক্যাবিনেটের প্রতিপক্ষীয় দেয়ালে):

• বাসবার (সংযোগ, দেয়াল বুশিং, সাপোর্ট ইনসুলেটর)
• সার্কিট ব্রেকার
• বর্তমান ট্রান্সফরমার (CT)
• ভোল্টেজ ট্রান্সফরমার (PT)
• কেবল টার্মিনেশন
  এই উপাদানগুলি সাধারণত ফ্রন্ট প্যানেলের মধ্য এবং নিচের অংশে, রিয়ার প্যানেলের উপর, মধ্য এবং নিচের অংশে, এবং সাইড প্যানেলের উপর, মধ্য এবং নিচের অংশে অবস্থিত।

​III. PD অবস্থান নির্ণয় এবং ফেজ শনাক্ত​

যখন সেন্সর সিগনালগুলি উপকরণের মধ্যে থেকে উৎপন্ন হওয়া নিশ্চিত হয়, তখন ​সময় পার্থক্য উপস্থিতি (TDOA) অবস্থান নির্ণয়​ ব্যবহৃত হয় আরও অবস্থান বিশ্লেষণের জন্য। উপকরণের পৃষ্ঠে দুটি সেন্সর স্থাপন করা হয়; তাদের প্রাপ্ত সিগনালের সময় পার্থক্য (t2 - t1) বিশ্লেষণ করা হয় যাতে PD অবস্থান নির্ণয় করা যায়, সাধারণত উৎসের 1 মিটার পরিসরে।

​1. সময় পার্থক্য পদ্ধতি:​​
ধরা যাক, PD উৎস সেন্সর 1 থেকে X দূরত্বে, বৈদ্যুতিন তরঙ্গের গতিবেগ = c (আলোর গতিবেগ), এবং অসিলোস্কোপ দ্বারা পরিমাপ করা সময় পার্থক্য t2 - t1।
X = (t2 - t1) * c / 2
এই সূত্র এবং একটি টেপ মাপক ব্যবহার করে, অবস্থান X নির্ধারণ করা যায়।

​2. সমতল দ্বিখণ্ডক পদ্ধতি:​​

• দুটি সেন্সরকে স্থানে সরিয়ে নিয়ে যাওয়া উচিত যতক্ষণ না দুটি সেন্সরে PD সিগনাল উপস্থিতি সমান হয়। এটি দুটি সেন্সরের মধ্যে লম্ব দ্বিখণ্ডক সমতলে বিচ্ছিন্নতার বিন্দু নির্দিষ্ট করে (সমতল নির্ণয়)।
• এই দ্বিখণ্ডক সমতলের মধ্যে সেন্সরগুলিকে সরিয়ে নিয়ে যাওয়া উচিত যতক্ষণ না উপস্থিতি সময় আবারও সমান হয়। এটি সেই সমতলের লম্ব দ্বিখণ্ডক রেখায় বিচ্ছিন্নতার বিন্দু নির্দিষ্ট করে (রেখা নির্ণয়)।
• এই দ্বিখণ্ডক রেখায় সেন্সরগুলিকে সরিয়ে নিয়ে যাওয়া উচিত যতক্ষণ না উপস্থিতি সময় আবারও সমান হয়। এটি বিচ্ছিন্নতার অবস্থান নির্দিষ্ট করে (বিন্দু নির্ণয়)।

​নির্দিষ্ট ফেজে PD শনাক্ত করার জন্য, HFCT পদ্ধতি​ ব্যবহৃত হয় পাশের তিন-ফেজ বহির্গামী কেবলের গ্রাউন্ড লিড (বা বডি) থেকে সিগনাল পর্যবেক্ষণ করার জন্য। ত্রুটিপূর্ণ ফেজের বর্তমান সিগনাল অন্য দুই ফেজের সিগনালের তুলনায় বড় আম্পলিটিউড এবং বিপরীত পোলারিটি প্রদর্শন করে, যা ত্রুটিপূর্ণ ফেজকে সহজে শনাক্ত করা যায়।