ভূতাপীয় বিদ্যুৎ কেন্দ্রের ট্রান্সফরমার: এইচ২এস ক্ষয়, চলমান লোড এবং দূরবর্তী সাইটগুলির জন্য নির্দিষ্টকরণ

রিফট ভ্যালির একটি ভূতাপীয় অপারেটর আমাদের কাছে একটি ১২ এমভিএ স্টেপ-আপ ইউনিট পরিদর্শনের জন্য পাঠিয়েছিলেন, যা অষ্টাদশ মাস ধরে চালু ছিল। বৈদ্যুতিকভাবে কোনো ব্যর্থতা ঘটেনি। কিন্তু রং ব্যর্থ হয়েছিল: রেডিয়েটর ব্যাঙ্ক বরাবর ট্যাঙ্কের কোটিং ফুলে গিয়ে শুধুমাত্র স্টিল প্রকাশ পেয়েছিল, তামার বুশিং স্টাডগুলি সবুজ-কালো হয়ে গিয়েছিল, এবং ব্রিদারে থাকা সিলিকা জেল চালু হওয়ার কয়েক সপ্তাহের মধ্যেই গাঢ় রঙের হয়ে গিয়েছিল। দোষী ছিল হাইড্রোজেন সালফাইড—একই গ্যাস যা ভূতাপীয় ক্ষেত্রটিকে বিবরণযোগ্য করে তোলে, কিন্তু এটি যা কিছু তার সঙ্গে যুক্ত থাকে তাকে আক্রমণ করে।

ইউনিটটি সঠিকভাবে রেটেড করা হয়েছিল। কিন্তু এটি সঠিকভাবে স্পেসিফাই করা হয়নি। এই পার্থক্যটিই নির্ধারণ করে যে একটি ভূতাপীয় বিদ্যুৎ কেন্দ্রের ট্রান্সফরমার আপনাকে বেসলোড সেবার জন্য পঁচিশ বছর সময় দেবে না কিংবা প্রথম বড় গোছের আউটেজের সময় অবিলম্বে সরিয়ে নেওয়া হবে।

 

 

কেন ভূতাপীয় শক্তি সৌর বা বাতাসের চেয়ে কঠিন কাজের জন্য উপযুক্ত?

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের শক্তি বিভাগ (DOE) ভূতাপীয় শক্তিকে প্রায় ৯০% এর একটি ক্ষমতা ফ্যাক্টর ক্ষমতা ব্যবহারের হারের সাথে বেসলোড শক্তি হিসেবে বর্ণনা করে, অর্থাৎ একটি ভূতাপীয় কেন্দ্র প্রায় অবিচ্ছিন্নভাবে সর্বোচ্চ আউটপুটে চলে এবং বাতাস ও সৌর মতো অনিয়মিত শক্তির সাথে ভারসাম্য বজায় রাখে। এই একটি সংখ্যাই ট্রান্সফরমারের কাজের প্রকৃতি পূর্ণাঙ্গভাবে পরিবর্তন করে। আপনি এর সম্পূর্ণ বর্ণনা DOE-এর ভূতাপীয় অফিসের ওয়েবসাইটে পড়তে পারেন। DOE ভূতাপীয় অফিসের ওয়েবসাইট .

একটি ট্রান্সফরমার শীর্ষ লোডের কারণে বয়স্ক হয় না। এটি তাপমাত্রায় অতিবাহিত সময়ের কারণে বয়স্ক হয়। একটি সৌর ফার্মের ট্রান্সফরমার দিবসের পরের অংশে কঠিন কাজ করে এবং পরে দীর্ঘ ও শীতল রাতে পুনরুদ্ধারের সুযোগ পায়। কিন্তু একটি ভূতাপীয় ট্রান্সফরমার কখনও এই পুনরুদ্ধারের সময় পায় না। এটি রাতের বেলা, সপ্তাহান্তে, এবং কেন্দ্রের সম্পূর্ণ কার্যকাল জুড়ে প্রায় রেটেড লোডের কাছাকাছি অবস্থান করে।

নিচের টেবিলটি দেখায় কেন একই kVA রেটিং তিনটি আলাদা স্পেসিফিকেশনকে নির্দেশ করে:

উদ্ভিদের ধরন	ক্ষমতা ফ্যাক্টর	ট্রান্সফরমার লোড প্যাটার্ন	প্রভাবশালী পীড়ন
সৌর এবিসি	20% - 25%	দৈনিক র্যাম্প, রাতে নিষ্ক্রিয়	তাপীয় সাইক্লিং, ইনভার্টার থেকে হারমোনিক্স
চক্রবাত	৩০% - ৪৫%	আন্তঃবিভক্ত, অত্যন্ত পরিবর্তনশীল	সাইক্লিং, লোড-জেনারেটেড হারমোনিক্স
ভূতাপীয় শক্তি	প্রায় ৯০%	প্রায় রেটেড লোড, ২৪/৭	অবিচ্ছিন্ন ওয়াইন্ডিং হট স্পট, H2S করোশন, দূরবর্তী সাইটে অ্যাক্সেস

 

H2S: ব্যর্থতার মোড যা বিরলেই স্পেসিফিকেশন শীটে উল্লেখ করা হয়

হাইড্রোজেন সালফাইড কয়েকটি পার্টস পার মিলিয়ন থেকে শতাধিক পার্টস পার মিলিয়ন ঘনত্বে ভূতাপীয় বাষ্প ও লবণাক্ত জলে দেখা যায়। এই ঘনত্বে এটি আগুনের ঝুঁকি তৈরি করে না, যা ঠিক তাই ক্রয় প্রক্রিয়ায় এটি উপেক্ষা করা হয়। কিন্তু এটি আসলে ধাতু চুরি করে। H2S ক্ষয় তামা ও রৌপ্যকে পছন্দ করে আক্রমণ করে, বর্তমান পথের প্রতিটি বোল্টেড ও প্লেটেড যোগস্থলে সালফাইড ফিল্ম গঠন করে যা যোগাযোগ রোধ বৃদ্ধি করে।

ব্যবহারিক দিক থেকে, এর অর্থ হলো বুশিং স্টাড, ট্যাপ চেঞ্জার যোগাযোগ, নিয়ন্ত্রণ তারের শেষ বিন্দু এবং টার্মিনাল বক্সের ভিতরে যেকোনো রৌপ্য-প্লেটেড সংযোগ। আমরা ভূতাপীয় ইউনিটগুলি খুলেছি যেখানে ওয়াইন্ডিং ইনসুলেশন পরীক্ষায় সম্পূর্ণ ভাবে সঠিক ছিল, কিন্তু ট্যাপ চেঞ্জার যোগাযোগের কারণে ইউনিটটি সেবা থেকে সরিয়ে নেওয়া হয়েছিল। সমাধান হলো উপকরণ নির্বাচন: ভূতাপীয় অর্ডারে সম্পূর্ণভাবে রৌপ্য প্লেটিং এড়িয়ে চলা, টিন-প্লেটেড তামা বা নিকেল-প্লেটেড যোগাযোগ পৃষ্ঠের পরিবর্তে ব্যবহার করা এবং নিয়ন্ত্রণ ক্যাবিনেটকে লৌভারযুক্ত ভেন্টের পরিবর্তে গ্যাস্কেট দিয়ে সীল করা।

তেল সংরক্ষণ ব্যবস্থাটি একইভাবে গুরুত্বপূর্ণ। একটি মুক্ত-শ্বাস নেওয়া কনজারভেটর প্রতিদিন ট্যাঙ্কের হেড স্পেস সংকুচিত হওয়ার সাথে সাথে এইচ২এস-সমৃদ্ধ বাতাসকে তেলের মধ্যে টেনে আনে। ভূতাপীয় কাজের জন্য আমরা একটি বন্ধ শ্বাস-নেওয়া ব্যবস্থা এবং বাতাস শুষ্ককারী বা সম্পূর্ণ হার্মেটিক্যালি সিল করা ডিজাইন নির্দিষ্ট করি, যখন রেটিং এটি অনুমতি দেয়। তেল ডুবানো ট্রান্সফরমার সেই একক সিদ্ধান্তটি একসাথে তেল, ইনসুলেশন এবং ট্যাপ চেঞ্জার কন্টাক্টগুলিকে রক্ষা করে।

 

ভূতাপীয় বিদ্যুৎ কেন্দ্রের ট্রান্সফরমারের আকার নির্ধারণ: ৯০% ক্যাপাসিটি ফ্যাক্টরের জন্য

রেটিং বাছাই করার আগে গাণিতিক হিসাব করুন। ৯০% ক্যাপাসিটি ফ্যাক্টরে ক্ষমতা ফ্যাক্টর একটি ভূতাপীয় ইউনিট প্রতি বছর প্রায় ৭,৮৮০ লোডেড ঘণ্টা অর্জন করে। ২৫% ক্যাপাসিটি ফ্যাক্টরের একটি সৌর বিদ্যুৎ কেন্দ্র প্রায় ২,১৯০ ঘণ্টা অর্জন করে। ফলে ভূতাপীয় ট্রান্সফরমারটি প্রতি বছর তাপমাত্রায় প্রায় তিন গুণ বেশি সময় কাটায়, এবং তাপীয় বয়স সঞ্চিত হয়।

এটাই কারণ যে, ভূতাপীয় কাজের জন্য আমরা ৬৫ কে ডিফল্ট উত্তাপ বৃদ্ধির পরিবর্তে ৫৫ কে উত্তাপ বৃদ্ধি উল্লেখ করি, যা অধিকাংশ বিতরণ স্পেসিফিকেশনে থাকে। নিম্ন ডিজাইন বৃদ্ধি নিম্ন হট স্পট অর্জন করে, এবং নিম্ন হট স্পট ইনসুলেশন জীবন বাড়ায়। এই বিনিময়টি বাস্তব: একই কেভিএ-র জন্য বড় কোর, বেশি রেডিয়েটর এলাকা এবং ভারী ট্যাঙ্ক প্রত্যাশিত।

ফ্ল্যাশ ও বাইনারি প্লান্টগুলিতে জেনারেটর স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমারগুলি সাধারণত ৪.১৬ কেভি থেকে ১৩.৮ কেভি পরিসরের জেনারেটর ভোল্টেজকে ৩৪.৫ কেভি কালেক্টর বা ৬৯ কেভি থেকে ১৩৮ কেভি ট্রান্সমিশন সংযোগে উত্তোলন করে। জেনারেটর এমভিএ-এর সাথে প্লান্টের প্যারাসিটিক লোড—কুলিং টাওয়ার, সার্কুলেটিং ওয়াটার পাম্প, ভ্যাকুয়াম সিস্টেম এবং গ্যাস এক্সট্রাকশন—যোগ করে ইউনিটটির আকার নির্ধারণ করুন, এবং তারপর একটি একক নেমপ্লেট সংখ্যার পরিবর্তে লোড প্রোফাইলের বিরুদ্ধে রেটিং নিশ্চিত করুন। যদি প্লান্টটি স্টিম-সমৃদ্ধ সময়ে নেমপ্লেটের উপরে চালানোর প্রত্যাশা করে, তবে ওভারলোড ক্ষমতা আইইইই সি৫৭.৯১ লোডিং গাইডের বিরুদ্ধে দস্তাবিজভুক্ত করার জন্য অনুরোধ করুন, না হলে তা ধরে নেওয়া হবে।

 

শীতলীকরণ, কোটিং এবং পেইন্ট সিস্টেম স্পেসিফিকেশন

ভূতাপীয় সাইটগুলি প্রায়শই উপকূলীয় বা আগ্নেয়গিরি অঞ্চলে অবস্থিত, তাই দুটি ক্ষয় সৃষ্টিকারী কারক একসঙ্গে কাজ করে: প্রক্রিয়া পাশ থেকে হাইড্রোজেন সালফাইড এবং সমুদ্র পাশ থেকে ক্লোরাইড-সমৃদ্ধ বাতাস। কোটিং সিস্টেমটি একটি স্পেসিফিকেশন আইটেম, শেষ সমাপনী বিবরণ নয়। আরএফকিউ-তে ক্ষয় প্রবণতা বিভাগটির নাম উল্লেখ করুন এবং সরবরাহকারীকে তা মেনে চলতে বাধ্য করুন। এর আইএসও ১২৯৪৪-২ পরিবেশ শ্রেণিবিভাগ সি১ থেকে সিএক্স পর্যন্ত বিভাগগুলি সংজ্ঞায়িত করে এবং ক্রেতা ও উৎপাদকদের জন্য এটি একটি সাধারণ ভাষা; সি৫-এম হলো সেই বিভাগ যা উপকূলীয় ও সমুদ্র পরিবেশকে কভার করে।

উপকূলীয় ভূতাপীয় অর্ডারের জন্য আমরা একটি এপক্সি প্রাইমার, এপক্সি ইন্টারমিডিয়েট এবং পলিউরেথেন টপকোট সিস্টেম অফার করি, যার মোট শুষ্ক ফিল্ম বেধ প্রায় ৩২০ মাইক্রোমিটার, যা হট-ডিপ গ্যালভানাইজড বা ব্লাস্ট-ক্লিন সাবস্ট্রেটের উপর প্রয়োগ করা হয়। রেডিয়েটর ফিনগুলির আলাদা চিকিৎসা করা হয়: ভূতাপীয় প্লান্টে ফিনগুলি ধূলিকণা এবং সালফাইড উভয়ই সংগ্রহ করে, এবং অভ্যন্তরীণ অঞ্চলে যা উপযুক্ত হয় তা একটি পাতলা ফিন কোটিং দুটি মৌসুমের মধ্যেই নষ্ট হয়ে যেতে পারে। ফিন ক্ষয় প্রতিরোধের বিষয়টি স্পষ্টভাবে উল্লেখ করুন।

শীতলীকরণ পদ্ধতিটিও আবার পরীক্ষা করা প্রয়োজন। ২৪/৭ ঘণ্টা ধরে সর্বোচ্চ লোডে চলমান এবং ৪০ থেকে ৫০ ডিগ্রি সেলসিয়াস পরিবেশে অবস্থিত একটি ইউনিটের কোনো মার্জিন নেই। সাইটের প্রকৃত পরিবেশের তাপমাত্রা (৩০ ডিগ্রি সেলসিয়াস নয়) বিবেচনা করে কয়েলের উত্তপ্ত বিন্দুর গণনা যাচাই করুন, এবং নিশ্চিত করুন যে ফ্যান-সহায়িত শীতলীকরণ পর্যায়গুলো স্বতন্ত্র বিদ্যুৎ সরবরাহ সহ নির্দিষ্ট করা হয়েছে, যাতে নিয়ন্ত্রণ বর্তনীর ত্রুটির কারণে দ্বিতীয় শীতলীকরণ পর্যায় ব্যর্থ না হয়।

 

উচ্চতা, ভূকম্প অঞ্চল এবং ইউনিটটি সাইটে পৌঁছানো

বিশ্বের অনেক ভূতাপীয় ক্ষেত্র ১,০০০ মিটারের ঊর্ধ্বে অবস্থিত: কেনিয়ার অলকারিয়া জটিল, ইন্দোনেশিয়ার কিছু অংশ এবং পূর্ব আফ্রিকান রিফটের অধিকাংশ অঞ্চল। উচ্চতা বৃদ্ধির সাথে সাথে অন্তরকের ভোল্টেজ সহ্য করার ক্ষমতা এবং শীতলীকরণ কার্যকারিতা উভয়ই হ্রাস পায়; ফলে সমুদ্রপৃষ্ঠে নির্দিষ্ট করা একটি ইউনিট ২,০০০ মিটার উচ্চতায় একই রকম হবে না। অন্তরক স্তর এবং শীতলীকরণ গণনার জন্য ডেরেটিং ফ্যাক্টর প্রয়োগ করতে হবে, এবং এই গণনা পরীক্ষা প্রতিবেদনে উল্লেখ করতে হবে—কেবল দাবি হিসেবে উল্লেখ করা যাবে না।

ভূকম্পন নকশা হল দ্বিতীয় ভৌগোলিক বাধা। রিফট ভ্যালি, আইসল্যান্ডিক, ইন্দোনেশিয়ান এবং ক্যালিফোর্নিয়ান ক্ষেত্রগুলি সবই সক্রিয় ভূকম্পন অঞ্চলে অবস্থিত, এবং ট্রান্সফরমার হল সাবস্টেশনের সবচেয়ে ভারী উপাদান। এর অর্থ হল যে আংকরেজ ডিজাইন, বেস প্লেটের শক্তি এবং ইউটিলিটি প্রকল্পের ক্ষেত্রে IEEE 693 অনুযায়ী ভূকম্পন যোগ্যতা পরীক্ষা প্রয়োজন। একটি সাধারণ ওয়েল্ডেড স্কিড ভূকম্পন-সম্মত ডিজাইন নয়।

তারপর আছে যাতায়াত ব্যবস্থা, যা বৈদ্যুতিক পরামিতির চেয়ে ক্রেতাদের বেশি বার অবাক করে। ভূতাপীয় ক্ষেত্রগুলি সাধারণত দীর্ঘ, খারাপ পৃষ্ঠবিশিষ্ট প্রবেশ পথ দিয়ে পৌঁছানো যায়, যার প্রতিটি অ্যাক্সেলের জন্য কম ওজন সীমা থাকে। একটি দূরবর্তী ক্ষেত্রে ৪০ টন ওজনের সম্পূর্ণ সংযুক্ত ইউনিট পাঠানো অসম্ভব হতে পারে। ব্যবহারিক সমাধান হল এমন একটি ডিজাইন যা আলাদা আলাদা অংশে পাঠানো যায়: তেল সরিয়ে ট্যাঙ্ক পাঠানো, রেডিয়েটরগুলি আলাদা কাঠের বাক্সে পাঠানো, বুশিংগুলি বিশেষ কেসে পাঠানো এবং টর্ক মানসহ সাইটে সংযোজনের একটি নথিভুক্ত ক্রম প্রদান করা। আমাদের তেল-নিমজ্জিত ট্রান্সফরমার সিরিজ দূরবর্তী বিদ্যুৎ উৎপাদন প্রকল্পের জন্য এই কনফিগারেশনে নিয়মিত সরবরাহ করা হয়।

 

 

রায়ান ইলেকট্রিক কীভাবে ভূতাপীয় কাজের জন্য একটি ইউনিট প্রস্তুত করে

প্রতিটি ভূতাপীয় অর্ডার একটি স্ট্যান্ডার্ড বিতরণ ইউনিটের চেয়ে আলাদা স্পেসিফিকেশন চেকলিস্টের মধ্য দিয়ে যায়। উপকরণের পরিবর্তনগুলি উপকরণের তালিকায় রেকর্ড করা হয় যাতে ক্রেতা সেগুলি যাচাই করতে পারেন: কোনো রৌপ্য-প্লেটেড যোগাযোগ নেই, সীল করা তেল সংরক্ষণ, C5-M কোটিং, যাচাই করা উচ্চতা ডিরেটিং, নথিভুক্ত ভূকম্প আবদ্ধকরণ। তারপর নিয়মিত পরীক্ষা রিপোর্টে কমিশনিংয়ের জন্য প্রয়োজনীয় শীতল রোধ এবং অনুপাতের তথ্য থাকে, যা সরবরাহকৃত আসল ট্যাপ অবস্থানের বিরুদ্ধে পরিমাপ করা হয়।

আমরা ১২০,০০০ বর্গমিটার আকারের একটি সুবিধাতে উৎপাদন করি, যেখানে ১৮০-এর বেশি সেট উৎপাদন ও পরীক্ষা সরঞ্জাম এবং ৩৭টি পেটেন্ট রয়েছে, এবং আমাদের UL, CSA, IEEE, DEKRA, CNAS এবং CE সার্টিফিকেশন রয়েছে। ২০২৩ সাল থেকে রায়ান ইলেকট্রিক ইয়াটনের একটি আনুষ্ঠানিক যৌথ উদ্যোগ অংশীদার হিসেবে কাজ করছে, এবং সেই সম্পর্কটি আমাদের কাজের জন্য নথিভুক্তির মানদণ্ডকে আরও কড়া করেছে। আমরা যেসব ইউনিট উচ্চ-ক্ষয়কারী, উচ্চ-উচ্চতা এবং দূরবর্তী সাইটে পাঠাই, সেগুলো ডেটা সেন্টার, ইউটিলিটি এবং খনন কাজের গ্রাহকদের জন্য যে প্ল্যাটফর্মে তৈরি করা হয়, তাই একই প্ল্যাটফর্ম—যা সাইটের প্রকৃত শর্তগুলোর জন্য নির্দিষ্ট করা হয়েছে।

 

ভূতাপীয় ট্রান্সফরমারের জন্য RFQ-তে কী অন্তর্ভুক্ত করবেন

আমরা যেসব ভূতাপীয় RFQ পাই, তাদের অধিকাংশে ভোল্টেজ, রেটিং এবং ইম্পিড্যান্স উল্লেখ করা হয় এবং তারপর থেমে যায়। ওই তিনটি বিষয় ভূতাপীয় কাজের বর্ণনা দেয় না। এই সাতটি অতিরিক্ত তথ্য যোগ করুন, তাহলে আপনি যে উদ্ধৃতি পাবেন তা বিভিন্ন সরবরাহকারীর মধ্যে তুলনাযোগ্য হবে:

H2S ঘনত্ব। স্টিম বা ব্রাইনে পরিমাপ করা ppm এবং সাইটটি সমুদ্র তীরবর্তী কিনা তা।

সাইটের পরিবেশগত তাপমাত্রা এবং উচ্চতা। সর্বোচ্চ পরিবেশগত তাপমাত্রা (°C-এ) এবং সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে উচ্চতা।

ক্ষয়কারিতা বিভাগ এবং কোটিং ব্যবস্থা। আইএসও ১২৯৪৪-২ বিভাগ এবং প্রয়োজনীয় শুষ্ক ফিল্ম পুরুত্ব।

লোড প্রোফাইল এবং ক্যাপাসিটি ফ্যাক্টর। প্রতি বছর আশা করা হয় যে কত ঘণ্টা লোড চলবে, শুধুমাত্র নেমপ্লেট কেভিএ নয়।

উইন্ডিংয়ের তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং হট স্পটের সীমা। আপনি যে বৃদ্ধি চান তা উল্লেখ করুন, অথবা সরবরাহকারীকে ডিফল্ট মানের যৌক্তিকতা দেখাতে বলুন।

ভূকম্প সংক্রান্ত প্রয়োজনীয়তা। আইইইই ৬৯৩ যোগ্যতা প্রয়োজন কিনা অথবা সাইট-বিশেষ আঁকড়ানোর মানদণ্ড প্রযোজ্য কিনা।

পরিবহন সীমাবদ্ধতা। সর্বোচ্চ টুকরোর ওজন, রাস্তার সীমাবদ্ধতা এবং সাইটে সংযোজন করা হবে কিনা।

 

পরবর্তী ভূতাপীয় ইউনিটটি নির্দিষ্ট করার আগে

আমাদের কাছে ক্ষেত্রের ডেটা—H2S ঘনত্ব, পরিবেশগত তাপমাত্রা, উচ্চতা, ভূকম্প অঞ্চল এবং লোড প্রোফাইল—পাঠান। আমাদের প্রকৌশলী দল একটি স্পেসিফিকেশন শীট প্রদান করবে যেখানে উপকরণের প্রতিস্থাপন, শীতলীকরণ হিসাব এবং পরিবহন পরিকল্পনা উল্লেখ করা থাকবে। আমরা ক্ষেত্রে রেডিয়েটর ব্যাঙ্ক প্রতিস্থাপনের চেয়ে কাগজে পেইন্ট সিস্টেম নিয়ে বিতর্ক করতে পছন্দ করি।

লেখক সম্পর্কে: এই নিবন্ধটি রায়ান ইলেকট্রিক (জিয়াংসু রায়ান ট্রান্সফরমার্স) এর প্রকৌশলী দল দ্বারা লেখা হয়েছে, যা ২০০৭ সাল থেকে ইউটিলিটি, ডেটা সেন্টার, নবায়নযোগ্য জেনারেশন এবং শিল্প গ্রাহকদের জন্য কাস্ট রেজিন, অয়েল-ইমার্সড এবং প্যাড-মাউন্টেড ট্রান্সফরমার তৈরি করে আসছে। এই দলটি প্রতিদিন IEEE C57 এবং IEC 60076 প্রয়োজনীয়তা নিয়ে কাজ করে এবং স্পেসিফিকেশন, ফ্যাক্টরি টেস্টিং এবং সাইট কমিশনিংয়ের মাধ্যমে ডেভেলপার এবং EPC ঠিকাদারদের সমর্থন করে।