শিল্প ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত এসভিজি-এর ক্ষমতা পরিসর কত?

শিল্প ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত এসভিজি-এর ক্ষমতা পরিসর কত?

একটি স্ট্যাটিক ভার জেনারেটর (এসভিজি) মিলিসেকেন্ড সময়সীমায় প্রতিক্রিয়াশীল পাওয়ার কম্পেনসেট করে—পয়েন্ট অফ কমন কাপলিং-এ ভোল্টেজ স্থিতিশীল রাখার জন্য ভার ইনজেক্ট করে বা শোষণ করে। পাওয়ার রেঞ্জটি একক মোটর লোডের জন্য সংকুচিত ৫০ কেভিআর ওয়াল-মাউন্টেড ইউনিট থেকে শুরু করে ইলেকট্রিক আর্ক ফার্নেস ইনস্টলেশনের জন্য কন্টেইনারাইজড ৫০ এমভিআর সিস্টেম পর্যন্ত বিস্তৃত। সঠিক এসভিজি ক্যাপাসিটি নির্বাচনের জন্য কম্পেনসেশন রেঞ্জ, প্রতিক্রিয়া গতি এবং হারমোনিক পারফরম্যান্সকে নির্দিষ্ট শিল্প লোড প্রোফাইলের সাথে মিলিয়ে নেওয়া আবশ্যিক।

এসভিজি পাওয়ার স্পেকট্রাম

নিম্ন-পরিসরে, দেয়াল-মাউন্ট বা ফ্লোর-স্ট্যান্ডিং ক্যাবিনেটে স্থাপিত ৫০–৫০০ কেভার এসভিজি মডিউলগুলি ব্যক্তিগত লোড পরিষেবা করে: ০.৭৫ ডিসপ্লেসমেন্ট পাওয়ার ফ্যাক্টর সহ ২৫০ কিলোওয়াট পরিবর্তনশীল-গতি ড্রাইভের জন্য একক প্রায় ১৬৫ কেভার কম্পেনসেশন প্রয়োজন হয় যাতে এটি ইউনিটির কাছাকাছি পৌঁছায়। এই ছোট এসভিজি ইউনিটগুলি মোটর কন্ট্রোল সেন্টারে স্থাপন করা হয় এবং স্থানীয়ভাবে কম্পেনসেট করে, যার ফলে উচ্চ-পাশের ট্রান্সফরমার ও কেবলগুলির মধ্য দিয়ে প্রবাহিত রিয়্যাক্টিভ কারেন্ট কমে যায়।

মধ্য-পরিসরে, একাধিক সমান্তরাল পাওয়ার মডিউল সহ ১–১০ এমভার এসভিজি সিস্টেমগুলি সমগ্র রিয়্যাক্টিভ চাহিদা সহ শিল্প কারখানাগুলিকে পরিষেবা করে: ০.৮২ গড় পাওয়ার ফ্যাক্টর সহ ৮ মেগাওয়াট সংযুক্ত মোটর লোড বিশিষ্ট একটি কাগজ কারখানার জন্য ০.৯৮ পাওয়ার ফ্যাক্টর অর্জনের জন্য প্রায় ৪.৫ এমভার প্রয়োজন। মধ্য-পরিসরের এসভিজি সিস্টেমগুলি সাধারণত ৫০০ কেভার বা ১ এমভার পাওয়ার মডিউল ব্যবহার করে এবং মাস্টার-স্লেভ কনফিগারেশনে কাজ করে—যখন একটি মডিউল ব্যর্থ হয়, তখন অবশিষ্ট মডিউলগুলি বিঘ্ন ছাড়াই কম্পেনসেশন লোড পুনর্বণ্টন করে।

উচ্চ-প্রান্তে, ১৫–৫০ এমভিআর সিস্টেমগুলি সবচেয়ে চাপসৃষ্টিকারী শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে সমাধান করে: ইলেকট্রিক আর্ক ফার্নেস, যেখানে রিয়্যাক্টিভ পাওয়ার চাহিদা একটি একক ৫০-সেকেন্ডের মেল্ট সাইকেলের মধ্যে ০ থেকে ৪০ এমভিআর-এর মধ্যে পরিবর্তিত হয়, এবং বাতাসের ফার্মগুলি, যেখানে গ্রিড কোডগুলি পয়েন্ট অফ কানেকশনে বাতাসের টারবাইনগুলি যখন উৎপাদন করছে না তখনও একটি সংজ্ঞায়িত ক্যাপাবিলিটি কার্ভ অনুযায়ী রিয়্যাক্টিভ পাওয়ার সরবরাহ করতে বা শোষণ করতে চাহে। এই বৃহৎ এসভিজি ইনস্টলেশনগুলি কন্টেইনারাইজড বা বিশেষ ভবন কনফিগারেশন ব্যবহার করে, যাতে একাধিক সমান্তরাল ২–৫ এমভিআর পাওয়ার স্ট্যাক, তরল শীতলীকরণ এবং রিডান্ড্যান্ট নিয়ন্ত্রণ আর্কিটেকচার অন্তর্ভুক্ত থাকে।

আকার নির্ধারণের পদ্ধতি

এসভিজি ক্ষমতা শুধুমাত্র পরিমাপকৃত এবং লক্ষ্য রিয়্যাকটিভ পাওয়ারের মধ্যে গাণিতিক পার্থক্য নয়। ডাইনামিক লোড—বিশেষ করে সাব-সাইকেল পরিবর্তনশীলতা সহ—গড় কম্পেনসেশন প্রয়োজনীয়তার উপরে অতিরিক্ত ক্ষমতার প্রয়োজন হয়। আর্ক ফার্নেস অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি সাধারণ নিয়ম হলো এসভিজি-কে ফার্নেস ট্রান্সফরমারের এমভিএ রেটিংয়ের ১.২–১.৫ গুণ হিসাবে নির্ধারণ করা, কারণ প্রাথমিক স্ক্র্যাপ গলানোর পর্যায়ে রিয়্যাকটিভ পাওয়ারের চাহিদা গড় চাহিদার চেয়ে ৩০–৫০% বেশি হতে পারে।

আকার নির্ধারণের গণনা লোড ডেটা থেকে শুরু হয়: বাস্তব পাওয়ার (এমডব্লিউ), বিদ্যমান পাওয়ার ফ্যাক্টর, লক্ষ্য পাওয়ার ফ্যাক্টর এবং রিয়্যাকটিভ পাওয়ারের সর্বোচ্চ পরিবর্তনের হার (এমভার/সেকেন্ড)। একটি শিল্প কারখানা যেখানে ১২ এমডব্লিউ পাওয়ার ০.৮০ পাওয়ার ফ্যাক্টরে নেওয়া হয় এবং লক্ষ্য পাওয়ার ফ্যাক্টর ০.৯৮, প্রয়োজনীয় রিয়্যাকটিভ কম্পেনসেশন হলো:

কিউ = পি × (ট্যান(কস⁻¹পিএফ₁) – ট্যান(কস⁻¹পিএফ₂)) = ১২ × (০.৭৫ – ০.২০) = ৬.৬ এমভার

সবচেয়ে কাছের মানক SVG কনফিগারেশনটি হবে ৭ এমভার, যা স্থানান্তরিত অবস্থার জন্য ৬% অতিরিক্ত ক্ষমতা প্রদান করে। যদি লোডে এক সেকেন্ডের মধ্যে ৩০% রিয়্যাক্টিভ ওঠানামা থাকে—যা স্পট ওয়েল্ডিং এবং স্ট্যাম্পিং প্রেস অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে সাধারণ—তবে SVG-কে গতিশীল প্রতিক্রিয়া মানদণ্ডও পূরণ করতে হবে, যা সাধারণত পাঁচ মিলিসেকেন্ডের মধ্যে ৯০% ধাপ প্রতিক্রিয়া হিসাবে নির্দিষ্ট করা হয়।

হারমোনিক ইন্টারঅ্যাকশন

যেকোনো SVG হল ৫–২০ কিলোহার্টজ ফ্রিক uency-এ সুইচ করা একটি ভোল্টেজ-সোর্স ইনভার্টার। সুইচিং ফ্রিকুয়েন্সি চরিত্রগত হারমোনিক উৎপন্ন করে, যা সাধারণ সংযোগ বিন্দুতে IEEE ৫১৯ বা IEC ৬১০০০-৩-৬ সীমা পূরণের জন্য ফিল্টার করা আবশ্যিক। SVG নির্মাতারা ইনজেক্ট করা কম্পেনসেশন কারেন্টের মোট হারমোনিক কারেন্ট বিকৃতি (THDi) নির্দিষ্ট করেন—যা সাধারণত IGBT-ভিত্তিক সিস্টেমগুলির ক্ষেত্রে LCL আউটপুট ফিল্টার সহ ৩%-এর নিচে থাকে।

এসভিজি আউটপুট ফিল্টার এবং বিদ্যমান পাওয়ার ফ্যাক্টর করেকশন ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্কের মধ্যে ইন্টারঅ্যাকশন বিশ্লেষণ করা প্রয়োজন। এসভিজি যোগ করার বছর আগে স্থাপন করা একটি ফিক্সড ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্ক উদ্যোগের অন্য কোথাও উৎপন্ন হওয়া একটি হারমোনিককে বাড়িয়ে দিতে পারে এমন একটি ফ্রিক uয়েন্সিতে এসভিজি আউটপুট ফিল্টারের সাথে রেজোন্যান্ট সার্কিট গঠন করতে পারে। ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্ক সংযুক্ত অবস্থায় পরিমাপ করা বা সিমুলেট করা নেটওয়ার্ক ইম্পিড্যান্স স্ক্যান এসভিজি ইনস্টল করার আগে রেজোন্যান্স পয়েন্টগুলি চিহ্নিত করে।

কেস: স্টিল মিল জরিমানা চার্জ কমায়

দক্ষিণ এশিয়ায় অবস্থিত একটি ইস্পাত রোলিং মিল, যেখানে ১৫ মেগাওয়াট রাফিং মিল ড্রাইভ চালানো হয় এবং বিস্থাপন পাওয়ার ফ্যাক্টর গড়ে ০.৭২ ছিল, তার প্রতি মাসে ইউটিলিটির প্রতিক্রিয়াশীল পাওয়ার জনিত জরিমানা চার্জ হিসেবে প্রায় ১৮,০০০ মার্কিন ডলার প্রদান করা হতো। মিলের লোড প্রোফাইলে প্রতিটি রোলিং স্ট্যান্ডে বিলেট প্রবেশের সময় ৫–৮ মেগাভার পরিমাণ প্রতিক্রিয়াশীল শক্তির ওঠানামা ঘটতো, যা ভোল্টেজ ডিপ সৃষ্টি করতো এবং গড়ে প্রতি মাসে দুইবার ড্রাইভের অন্ডারভোল্টেজ ট্রিপ ঘটাতো। মিলটি একটি ১০ মেগাভার এসভিজি সিস্টেম স্থাপন করে, যা চারটি ২.৫ মেগাভার সমান্তরাল পাওয়ার মডিউল নিয়ে গঠিত এবং একটি শেয়ার্ড ডিসি বাস দ্বারা সরবরাহিত; এই সিস্টেমটি একটি ইন্টিগ্রেটেড ইলেকট্রিক্যাল ইকুইপমেন্ট নির্মাতা কর্তৃক সরবরাহ করা হয়েছিল। স্থাপনের পরের পরিমাপগুলি গড় পাওয়ার ফ্যাক্টর ০.৯৮ নিশ্চিত করে এবং অন্ডারভোল্টেজ ট্রিপগুলি সম্পূর্ণরূপে বন্ধ করে দেয়। শুধুমাত্র জরিমানা চার্জ বাঁচানোর মাধ্যমেই এসভিজির মূলধন খরচ ১৪ মাসের মধ্যে পুনরুদ্ধার করা সম্ভব হয়েছিল।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

এসভিজি এবং ঐতিহ্যবাহী ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্কগুলির মধ্যে পার্থক্য কী?

এসভিজি পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স ব্যবহার করে ৫ মিলিসেকেন্ডের কম প্রতিক্রিয়া সময়ের সাথে অবিচ্ছিন্ন, ধাপহীন রিয়্যাক্টিভ পাওয়ার সামঞ্জস্য প্রদান করে। ক্যাপাসিটর ব্যাংকগুলি যান্ত্রিক বা থাইরিস্টর সুইচিংয়ের মাধ্যমে ধাপযুক্ত কম্পেনসেশন প্রদান করে এবং প্রতিক্রিয়া সময় ৪০–১০০ মিলিসেকেন্ড হয়। সাব-সেকেন্ড রিয়্যাক্টিভ পাওয়ার দোলনযুক্ত লোডের জন্য এসভিজি বাধ্যতামূলক।

এসভিজি কি আবদ্ধ (ইন্ডাক্টিভ) এবং ধারক (ক্যাপাসিটিভ) উভয় ধরনের রিয়্যাক্টিভ পাওয়ার কম্পেনসেট করতে পারে?

হ্যাঁ। এসভিজি চারটি চতুর্ভুজে কাজ করে—গ্রিড ভোল্টেজের তুলনায় আউটপুট ভোল্টেজের পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ করে ভার (ভার্স) ইনজেক্ট করে (ধারক মোড) অথবা শোষণ করে (আবদ্ধ মোড)। মোড পরিবর্তনটি সীমাহীনভাবে ঘটে এবং একটি নিয়ন্ত্রণ চক্রের মধ্যেই সম্পন্ন হয়।

এসভিজি শীতলীকরণ কীভাবে পরিচালনা করা হয়?

৫০০ কেভিআর-এর নিচের ছোট এসভিজি ইউনিটগুলিতে অভ্যন্তরীণ ফ্যান সহ বাধ্যতামূলক বায়ু শীতলীকরণ ব্যবহার করা হয়। ১–১০ এমভিআর মধ্যবর্তী সিস্টেমগুলিতে বাহ্যিক হিট এক্সচেঞ্জার সহ বাধ্যতামূলক বায়ু শীতলীকরণ ব্যবহার করা হয়। ১৫–৫০ এমভিআর বৃহৎ সিস্টেমগুলিতে সাধারণত জল-গ্লাইকল কুল্যান্ট এবং বাইরের শুষ্ক কুলার সহ তরল শীতলীকরণ ব্যবহার করা হয়, যা প্রতিটি পাওয়ার মডিউলে ৩০–৫০ কিলোওয়াট শীতলীকরণ ক্ষমতা অর্জন করে।

এসভিজি সিস্টেমটির কোন রকম রক্ষণাবেক্ষণ প্রয়োজন?

বায়ু ফিল্টার, ফ্যানের কার্যকারিতা এবং ডিসি লিঙ্কে ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্কের ক্যাপাসিট্যান্স পরিমাপের বার্ষিক পরীক্ষা। পাওয়ার সেমিকন্ডাক্টর মডিউল—আইজিবিটি—গুলি তাদের নকশা জীবনকাল ১৫–২০ বছরের জন্য রেটেড তাপমাত্রা সীমার মধ্যে চালানো হলে রক্ষণাবেক্ষণ-মুক্ত।

এসভিজি বিদ্যমান পাওয়ার ফ্যাক্টর করেকশন সরঞ্জামের সঙ্গে কীভাবে কাজ করে?

এসভিজি কন্ট্রোলারটিকে স্থির ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্কগুলির সঙ্গে সমন্বয় করার জন্য কনফিগার করা যায়, যার ফলে ক্যাপাসিটর স্টেজগুলি অনলাইন থাকাকালীন এসভিজি আউটপুট কমে যায়। উপযুক্ত সমন্বয় অধ্যয়ন এসভিজি এবং ধাপযুক্ত ক্যাপাসিটর কন্ট্রোলারগুলির মধ্যে হান্টিং রোধ করে। সিনোটেক গ্রুপের মতো একীভূত সরবরাহকারীরা সমন্বয় টিউনিং সহ কমিশনিং সেবা প্রদান করে।

সবচেয়ে ছোট ব্যবহারিক এসভিজি ইনস্টলেশনটি কী?

দেয়াল-মাউন্ট ক্যাবিনেটে ৫০ কেভিআর হল ব্যবহারিক সর্বনিম্ন মান। এই সীমার নীচে গেলে পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স এবং নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার স্থির খরচের কারণে এসভিজি (SVG) স্থির বা সুইচড ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্কের তুলনায় অর্থনৈতিকভাবে অব্যবহার্য হয়ে ওঠে। ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্ক এবং এসভিজি-এর মধ্যে অর্থনৈতিক সীমানা সাধারণত ১৫০–২০০ কেভিআর এর মধ্যে অবস্থিত।