প্যাড-মাউন্টেড ট্রান্সফরমার ফিউজিং এবং বন্যপ্রাণী সুরক্ষা: কম আউটেজের জন্য একটি ইউটিলিটি চেকলিস্ট

গত নভেম্বর মাসে কেন্দ্রীয় ওকলাহোমায় একটি দল একটি প্যাড-মাউন্টেড ইউনিট খুলেছিল, যা এক সপ্তাহের মধ্যে দুইবার তার ফিডারকে ট্রিপ করেছিল। ট্রান্সফরমারটি সুস্থ ছিল। একটি গিলহাঁস উচ্চ-ভোল্টেজ বুশিং-এর মধ্যে সংযোগ স্থাপন করেছিল, আর্ক হয়েছিল এবং প্রতিটি রিক্লোজ করার সময় পুনরায় আর্ক হওয়ার জন্য কার্বন ট্র্যাক রেখে গিয়েছিল। দুটি ট্রিপ, একটি প্রাণী, শূন্য ওয়াইন্ডিং ত্রুটি, এবং একটি বিশ্বস্ততা প্রতিবেদন যা এখনও ইউনিটটিকে সমস্যার কারণ হিসেবে গণনা করছে।

আমরা এই ইউনিটগুলি তৈরি করি, তাই এই পক্ষপাতিত্বকে সন্দেহের চোখে দেখুন। কিন্তু এই প্যাটার্নটি অস্বীকার করা কঠিন: যেসব প্যাড-মাউন্টেড কলআউট সম্পর্কে আমাদের প্রশ্ন করা হয়, তাদের অধিকাংশই ট্যাঙ্কের ভিতরে শুরু হয় না। এগুলি সীমানা বরাবর অবস্থিত—ট্রান্সফরমারকে রক্ষা করার জন্য ব্যবহৃত ফিউজে এবং যে কম্পার্টমেন্টটি প্রাণীদের ট্যাঙ্কের ভিতরে প্রবেশ করা থেকে রোধ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

 

 

 

অধিকাংশ প্যাড-মাউন্টেড কলআউটের কারণ হওয়া দুটি ব্যর্থতার মোড

প্যাড-মাউন্টেড ট্রান্সফরমার ফিউজিং এটি প্রথমটি। প্রাথমিক ফিউজ হলো একটি দ্বিতীয় ধরনের ত্রুটি এবং একটি ট্রান্সফরমারের মধ্যে একমাত্র যন্ত্র, যার প্রতিস্থাপনের জন্য মাস গণনা করে লিড টাইম প্রয়োজন। এটিকে খুব ছোট করলে ঝড়ের পর ফিডার পুনরায় সংযুক্ত হওয়ার সময় প্রতিবারই ঠাণ্ডা-লোড পিকআপের কারণে এটি খুলে যায়। আর এটিকে খুব বড় করলে এটি থ্রু-ফল্ট কার্ভের উপরে অবস্থান করে, যার অর্থ ট্রান্সফরমার সেই ত্রুটিগুলো শোষণ করে যেগুলো ফিউজ দ্বারা নিষ্ক্রিয় করা উচিত ছিল।

দ্বিতীয়টি হলো বন্য প্রাণী। বুশিং ওয়েল, ব্যারিয়ার বোর্ড এবং এনক্লোজারের ছাদ ও কেবল কম্পার্টমেন্টের মধ্যবর্তী ফাঁক—সবগুলোই প্রবেশের পথ। একটি র্যাকুন ৭৫ মিমি বিশিষ্ট ফাঁক দিয়ে ধীরে না হয়েই পার হয়ে যায়। আর একটি সাপের কোনো ফাঁকের প্রয়োজনই হয় না, যদি ক্যাবিনেটের নীচে গ্রেডের নিচে কেবল ট্রেঞ্চ থাকে।

উভয় ব্যর্থতাই একটি নিয়মিত বৈদ্যুতিক ডিজাইন পর্যালোচনায় ধরা পড়ে না, কারণ উভয়েই ট্রান্সফরমার স্পেসিফিকেশন এবং ইউটিলিটির প্রোটেকশন সেটিংসের মধ্যে অবস্থিত। হিসেবে প্যাড-মাউন্টেড ট্রান্সফরমার নির্মাতা , শিপমেন্টের আগের শেষ দুই সপ্তাহে আমাদের কাছে যেসব প্রশ্ন আসে, সেগুলো প্রায় সবসময় এই দুটি বিষয় নিয়েই হয়ে থাকে।

 

ফিউজ টেবিল পড়ার আগে থ্রু-ফল্ট কার্ভটি পড়ুন

প্রতিটি ফিউজ সাইজ নির্ধারণ একটি কার্ভ থেকে শুরু হয়, টেবিল থেকে নয়। IEEE C57.109 সংজ্ঞায়িত করে যে কোনও তরল-নিমজ্জিত ট্রান্সফরমার কতক্ষণ ধরে নামমাত্র বর্তমানের একটি নির্দিষ্ট গুণিতক বহন করতে পারে যাতে ক্ষতি জমা হতে শুরু না হয়; এর পরিসীমা ও অবস্থা রয়েছে IEEE C57.109-2018 পৃষ্ঠায় । গাইডটিতে চারটি ট্রান্সফরমার শ্রেণির জন্য সমন্বয় কার্ভ উপস্থাপন করা হয়েছে, এবং এই কার্ভগুলি তাপীয় লোড এবং ফল্টের কারণে ওয়াইন্ডিং-এর উপর প্রয়োগ করা যান্ত্রিক চাপ—উভয়কেই বিবেচনা করে।

এখানে একটি সংখ্যা দেওয়া হল যা ব্যাপারটিকে স্পষ্ট করে। ধরুন, একটি ১,০০০ kVA ইউনিট যার ১২.৪৭ kV ডেল্টা প্রাইমারি, ৪৮০ V সেকেন্ডারি এবং ৫.৭৫% ইম্পিড্যান্স রয়েছে। প্রাইমারি ফুল-লোড কারেন্ট হল ৪৬ A। সেকেন্ডারি ফুল-লোড কারেন্ট হল ১,২০৩ A, এবং সেকেন্ডারি টার্মিনালে বল্টেড ফল্ট ঘটলে কেবল ইম্পিড্যান্স গণনা করার আগে প্রায় ২০.৯ kA কারেন্ট প্রবাহিত হয়। ফিউজটি অবশ্যই সেই ফল্টটি ক্লিয়ার করবে যাতে ট্রান্সফরমার দ্বারা দেখা প্রাইমারি কারেন্ট IEEE C57.109 কার্ভটি অতিক্রম না করে, এবং এটি পরবর্তী চালুকরণের সময় চুম্বকীয় ইনরাশ কারেন্ট সহ্য করতে পারে।

ওই দুটি প্রয়োজনীয়তা বিপরীত দিকে টান করে। এই টানাটানি হলো সমগ্র কাজটি, এবং এটিই কারণ যে, আগের কোনো প্রকল্প থেকে কপি করা ফিউজ সময়সূচি একটি ঝুঁকি, না হয়ে সংক্ষিপ্তপথ হয়ে ওঠে।

 

বায়োনেট ফিউজ নির্বাচনের পেছনে থাকা তিনটি সংখ্যা

উত্তর আমেরিকার অধিকাংশ প্যাড-মাউন্ট ডিভাইসে উচ্চ-ভোল্টেজ কম্পার্টমেন্টে এনইএমএ টাইপ বি বায়োনেট ফিউজ ব্যবহার করা হয়, এবং অধিকাংশ ইউটিলিটি যে রেটিংগুলি স্টক করে তা ৮ এ থেকে ২০০ এ পর্যন্ত হয়ে থাকে। তিনটি সংখ্যা নির্ধারণ করে কোন ফিউজটি ব্যবহার করা হবে।

পূর্ণ-লোড কারেন্ট নেমপ্লেট কেভিএ এবং প্রাইমারি ভোল্টেজ থেকে, প্রতিস্থাপিত ইউনিটের ড্রয়িং থেকে নয়। উপরের ৪৬ এ সংখ্যাটি ১২.৪৭ কেভি সিস্টেমে ১,০০০ কেভিএ-এর জন্য সাধারণত দেখা যায়।

শীতল-লোড পিকআপ বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্নতার পর, প্রতিটি থার্মোস্ট্যাট, কম্প্রেসর এবং ড্রাইভ একসঙ্গে পুনরায় চালু হয়। ইনরাশ কারেন্ট এবং শীতল লোড মিলে কয়েকটি দশমিক সেকেন্ডের জন্য ফুল-লোড অ্যাম্পিয়ারের কয়েকগুণ কারেন্ট টানতে পারে, যার কারণে ফুল-লোড অ্যাম্পিয়ারের ১.২ গুণ সেট করা ফিউজ শীতল সকালে অপ্রয়োজনীয় ট্রিপ সৃষ্টি করে।

উচ্চতর স্তরের সমন্বয় সাময়িক ত্রুটির ক্ষেত্রে রিক্লোজারের দ্রুত বক্ররেখা ফিউজের আগে কাজ করতে হবে, এবং স্থায়ী ত্রুটির ক্ষেত্রে ফিউজ রিক্লোজারের ধীর বক্ররেখার আগে কাজ করতে হবে। যখন এই দুটি রেখা সময়-বর্তমান লেখচিত্রে একই বিন্দুতে মিলিত হয়, তখন ইউটিলিটি সর্বাপেক্ষা খারাপ ফলাফল পায়: যে ত্রুটি রিক্লোজার দিয়ে নিরাময় করা যেত, সেখানে ফিউজ পোড়া যায়।

ব্যবহারের ক্ষেত্রে, অধিকাংশ ইউটিলিটি মানদণ্ড বেয়োনেট ফিউজের জন্য প্রাথমিক FLA-এর ১.৫ থেকে ২.৫ গুণ মানের মধ্যে স্থির করে, এবং তারপর ফলাফলটি থ্রু-ফল্ট বক্ররেখার সঙ্গে যাচাই করে। ওই পরিসরটি একটি শুরুর বিন্দু মাত্র। একটি বড় মোটর লোড সরবরাহকারী ইউনিট এবং একটি স্ট্রিপ সেন্টার সরবরাহকারী ইউনিটের জন্য একই উত্তর প্রযোজ্য নয়, এবং ফিউজিং পরিকল্পনার ক্ষেত্রে এটি বিবেচনা করা হয়নি। প্যাড-মাউন্টেড ট্রান্সফরমার ফিউজিং পরিকল্পনাটিতে কোন ধরনের ধারণা ব্যবহার করা হয়েছে তা উল্লেখ করতে হবে।

আরও একটি বিষয় যার কোনো খরচ নেই: ট্রান্সফরমার ক্ষতির বক্ররেখার সঙ্গে একই পৃষ্ঠায় ফিউজ বক্ররেখা চাওয়া হোক। যখন এই দুটি রেখা একসঙ্গে ছাপা হয়, তখন অসমন্বয় পাঁচ সেকেন্ডের মধ্যে দৃশ্যমান হয়। কিন্তু যখন তারা আলাদা নথিতে থাকে, তখন তা তৃতীয় বছরে দৃশ্যমান হয়।

 

বন্যপ্রাণী সুরক্ষা হলো একটি বিশেষ আইটেম, অ্যাকসেসরি নয়

ট্রান্সফরমার বন্যপ্রাণী সুরক্ষা সাধারণত ট্রান্সফরমারটি প্যাডে স্থাপনের পরে ইউটিলিটি দ্বারা একটি আলাদা আইটেম হিসেবে যোগ করা হয়। কিন্তু এটি বরং স্পেসিফিকেশনের অংশ হওয়া উচিত, কারণ এটি সমাধান করার সবচেয়ে সস্তা জায়গা হলো কারখানার ফ্লোরে।

IEEE 1656 বন্যপ্রাণী সুরক্ষা ডিভাইসগুলোর বৈদ্যুতিক, যান্ত্রিক ও টেকসই কর্মক্ষমতা পরীক্ষার পদ্ধতি নির্ধারণ করে, যা ৩৮ কেভি পর্যন্ত রেটেড বিতরণ সিস্টেমে প্রযোজ্য, এবং IEEE 1656-2010 রেকর্ড হলো সেই রেফারেন্স যা সরবরাহকারী যখন দাবি করে যে কোনো কভার বাইরে দশ বছর ধরে টিকে থাকবে, তখন উদ্ধৃত করা হয়। পরীক্ষার ধারাটি এই প্রশ্নের উত্তর দেয়। কোনো ডেটাশিট তা করে না।

যেসব ব্যবস্থা আসলে আউটেজ গণনা পরিবর্তন করে:

অন্তরিত বুশিং ওয়েল ও কভার। ১৫ কেভি ও ২৫ কেভি ইউনিটগুলোতে, কেবল টানার সময় স্থানে থাকে এমন কভার—যেগুলো প্রথম ঝড়ের হাওয়ায় খসে পড়ে না, স্লিপ-অন ধরনের কভার নয়।

কম্পার্টমেন্টগুলোর মধ্যে ব্যারিয়ার বোর্ড। পূর্ণ উচ্চতা, ট্যাঙ্ক বন্ধ করার আগেই সঠিকভাবে স্থাপন করা হয়। একটি আরোহণকারী প্রাণী যদি ভিতরে প্রবেশ করে, তবুও সেটি কোনো বিদ্যুৎ-সক্রিয় অংশে পৌঁছাবে না।

ছিদ্রযুক্ত ভেন্টিলেশন খোলা। প্রতিটি লাউভার এবং ভিত্তির স্টেইনলেস স্টিলের জাল, যার মাপ ১২ মিমি প্রোবের সাথে মিলে যায়— ফ্যাব্রিকেটরের স্টকে যা আছে তার সাথে নয়।

সিল করা কেবল ট্রেঞ্চ ইন্টারফেস। ট্রেঞ্চ প্রবেশদ্বারে অপসারণযোগ্য স্ক্রিন থাকাটাই এনক্লোজার এবং সাপের জন্য একটি মহাসড়কের মধ্যে পার্থক্য তৈরি করে।

এগুলোর কোনোটিই ডিজাইন পর্যায়ে উল্লেখযোগ্য খরচ যোগ করে না। কিন্তু সবগুলোই রিট্রোফিট করতে একটি ক্রু, একটি সুইচিং অর্ডার এবং একটি আউটেজ প্রয়োজন করে।

 

কারখানায় কী পরিবর্তন হয়

রায়ান ইলেকট্রিক ২০০৭ সাল থেকে ১২০,০০০ বর্গমিটার এলাকায় বিতরণ ট্রান্সফরমার তৈরি করছে, যেখানে ১৮০-এর বেশি সেট উৎপাদন ও পরীক্ষা সরঞ্জাম এবং ৩৭টি পেটেন্ট রয়েছে। ২০২৩ সাল থেকে কোম্পানিটি ইয়াটনের আনুষ্ঠানিক যৌথ উদ্যোগ অংশীদার হিসেবে কাজ করছে, যা উত্তর আমেরিকান ইউটিলিটিগুলো সাধারণত প্রথমে জিজ্ঞাসা করে। এই ইউনিটগুলো UL-এর তালিকাভুক্ত, কানাডিয়ান প্রকল্পের জন্য CSA C22.2 প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী তৈরি করা যায় এবং ফ্যাক্টরি গ্রহণ প্যাকেজে IEEE C57.12.90 অনুযায়ী নিয়মিত পরীক্ষা ডেটা সহ পাঠানো হয়।

প্যাড-মাউন্ট অর্ডারের জন্য আমরা বন্য প্রাণী প্যাকেজটি বেস ডিজাইনের অংশ হিসেবে অন্তর্ভুক্ত করি, বিকল্প হিসেবে আলাদাভাবে উদ্ধৃত করা হয় না: ক্যাবিনেটে ৩১৬ স্টেইনলেস স্টিলের হার্ডওয়্যার, এপোক্সি-কোটেড বুশিং, ট্যাঙ্ক বন্ধ করার আগে স্থাপন করা ব্যারিয়ার বোর্ড এবং ১২ মিমি প্রোবের বিরুদ্ধে যাচাই করা স্ক্রিনযুক্ত লাউভার। একটি প্যাড-মাউন্টেড ট্রান্সফরমার নির্মাতা uL এবং CSA প্রয়োজনীয়তা মেনে কাজ করার সময় আমরা ড্রয়িং পর্যায়ে একটি স্ক্রিনের বিশদ নিয়ে বিতর্ক করতে পছন্দ করি, কমিশনিংয়ের সময় সাপের প্রবেশ ব্যাখ্যা করার চেয়ে।

ফিউজিং হল সেই স্থান যেখানে একটি প্যাড-মাউন্টেড ট্রান্সফরমার নির্মাতা সবচেয়ে বেশি প্রশ্ন করা উচিত। আমরা ইউটিলিটির সুরক্ষা অধ্যয়ন চাই, অথবা কমপক্ষে রিক্লোজার কার্ভ এবং প্যাডে পাওয়া যাওয়া সর্বোচ্চ ত্রুটি কারেন্ট। একটি অর্ডার আমাদের কারখানা থেকে ৫০০ কেভিএ ইউনিটে ২০০ এ বেয়োনেট নিয়ে বেরিয়েছিল, কারণ ফিউজ শিডিউলটি একটি বড় প্রকল্প থেকে এসেছিল; এটি কমিশনিংয়ের সময় ধরা পড়ে, এবং দুই সপ্তাহের বিলম্বের খরচ ট্রান্সফরমারের ফ্রেইটের চেয়ে বেশি হয়েছিল।

 

আপনি ড্রয়িংটি অনুমোদন করার আগে একটি সংক্ষিপ্ত চেকলিস্ট

ছয়টি লাইন, এবং অধিকাংশ প্যাড-মাউন্ট সুরক্ষা সমস্যা ইউনিটটি কারখানা ছাড়ার আগেই সমাধান হয়ে যায়।

১. নেমপ্লেট কেভিএ এবং নমুনা সিস্টেম ভোল্টেজ থেকে প্রাইমারি ফুল-লোড কারেন্ট গণনা করা।

২. ফিউজের আকার ফুল-লোড অ্যাম্পিয়ারের ১.৫ থেকে ২.৫ গুণ হতে হবে, তারপর পাওয়া যাওয়া সর্বোচ্চ ত্রুটি কারেন্টের সাপেক্ষে IEEE C৫৭.১০৯ কার্ভ দিয়ে যাচাই করা।

৩. ইউটিলিটির লোড গবেষণা ডেটা দিয়ে কোল্ড-লোড পিকআপ প্রোফাইল নিশ্চিত করা, বিশেষ করে ইলেকট্রিক হিট বা সেচ লোড সহ ফিডারগুলিতে।

৪. রিক্লোজারের দ্রুত এবং ধীর কার্ভগুলি ফিউজের সাথে একই সময়-বর্তমান শীটে আঁকা।

৫. বন্যপ্রাণী প্যাকেজটি বর্ণনা অনুযায়ী নয়, পরীক্ষার মানদণ্ড অনুযায়ী নির্দিষ্ট। আইইইই ১৬৫৬ পরীক্ষা ক্রম বা এর সমতুল্য জিজ্ঞাসা করুন।

৬. অনুমোদনকৃত আঁকনে বাধা ও স্ক্রিনের বিস্তারিত বিবরণ দেখানো হয়েছে, যার মধ্যে কেবল খাদ ইন্টারফেসও অন্তর্ভুক্ত।

 

 

 

ভুল করার খরচ

একটি অসমন্বিত ফিউজ চমকপ্রদভাবে ব্যর্থ হয় না। এটি খুলে যায়, একটি ক্রু এটি প্রতিস্থাপন করে, এবং লগে একটি স্বল্পস্থায়ী বিচ্ছিন্নতা রেকর্ড করা হয়। একই ফিডারে এক মৌসুমে তিনবার এটি ঘটলে ইউটিলিটি সমন্বয় অধ্যয়নের চেয়ে শ্রম ও সুইচিংয়ে আরও বেশি খরচ করে। এই ট্রান্সফরমার বন্যপ্রাণী সুরক্ষা প্যাকেজটিও একই গাণিতিক নীতি অনুসরণ করে: একটি স্ক্রিনের মূল্য দশকয়েক ডলার, কিন্তু সেকেন্ডারি টার্মিনালের উপর দিয়ে একটি সাপ পড়লে এক সপ্তাহ ধরে সেবা বন্ধ হয়ে যায় এবং একটি প্রতিস্থাপন ইউনিট চালু উৎপাদন স্লট থেকে সরিয়ে নেওয়া হয়।

এটিই হল আঁকনের পর্যায়ে উভয় বিষয় চূড়ান্ত করার যুক্তি। একটি প্যাড-মাউন্টেড ট্রান্সফরমার নির্মাতা ট্যাঙ্ক বন্ধ হওয়ার আগে প্রায় কোনো খরচেই বাধা বোর্ড পরিবর্তন করা যায়। ইউনিটটি প্যাডে স্থাপনের পর একই পরিবর্তন হয়ে যায় একটি ক্ষেত্র-সংশোধন, যার সাথে একটি বিচ্ছিন্নতা জড়িত।

যদি আপনি ২০২৭ সালের জন্য প্যাড-মাউন্টেড বিতরণ ইউনিটগুলি নির্দিষ্ট করছেন, তবে এখনই সুরক্ষা এবং বন্যপ্রাণী সংক্রান্ত বিবরণগুলি চূড়ান্ত করা উচিত। কারখানার নেতৃত্ব সময় এত দীর্ঘ যে মুক্তির পরে কোনো আঁকা পরিবর্তন করা পাঁচ বছর আগে যে খরচ হত না, এখন সেই খরচ হয়।

 

পরবর্তী ধাপ

আমাদের কাছে সিঙ্গেল-লাইন ডায়াগ্রাম, রিক্লোজার কার্ভ এবং প্যাডে পাওয়া যাওয়া সর্বোচ্চ ত্রুটি কারেন্ট পাঠান। আমাদের প্রকৌশল দল সাধারণত তিনটি কর্মদিবসের মধ্যে আপনার মানদণ্ডের সাথে মিলিয়ে ফিউজ শিডিউল এবং বন্যপ্রাণী প্যাকেজ ফেরত দেবে।

লেখকের সম্পর্কে

এই নিবন্ধটি রায়ান ইলেকট্রিক (Ryan Electric) এর বিক্রয় প্রকৌশল দল দ্বারা প্রস্তুত করা হয়েছে, যা উত্তর আমেরিকা, মধ্য প্রাচ্য, দক্ষিণ-পূর্ব এশিয়া এবং আফ্রিকায় ইউটিলিটি এবং ইপিসি ঠিকাদারদের জন্য প্যাড-মাউন্টেড, শুষ্ক-প্রকার এবং তেল-ভিজানো ট্রান্সফরমার উৎপাদন করে। এই দলটি বিশেষকরণ থেকে কারখানা গ্রহণ পরীক্ষা পর্যন্ত প্রকল্পগুলিকে সমর্থন করে। এই নিবন্ধ সংক্রান্ত কোনো প্রযুক্তিগত প্রশ্ন রায়ানট্রান্সফরমারস.কম-এর মাধ্যমে বিক্রয় প্রকৌশল দলের কাছে পাঠানো যেতে পারে।