কোন ট্রান্সফরমার আউটডোর পাওয়ার ট্রান্সমিশনের জন্য উপযুক্ত?

ট্রান্সফরমার স্যুটগুলিতে আর্দ্রতা, তাপমাত্রার চরম মাত্রা এবং দূষণের প্রভাব

বাইরে স্থাপন করা ট্রান্সফরমারগুলি উচ্চ আর্দ্রতার পরিবেশের মুখোমুখি হয় যেখানে আপেক্ষিক আর্দ্রতা প্রায়ই 85% এর বেশি হয়, যা ডাই-ইলেকট্রিক অন্তরণের উপর খুব বেশি প্রভাব ফেলতে পারে। -40 ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে +50 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত তাপমাত্রার পরিবর্তন কোর ল্যামিনেশনগুলির উপরও অতিরিক্ত চাপ সৃষ্টি করে। যখন PM2.5 এবং অন্যান্য শিল্প দূষকের মতো কণাবিশিষ্ট বস্তু সরঞ্জামের তলদেশে জমা হয় তখন সমস্যা আরও খারাপ হয়। 2023 সালের সদ্য প্রকাশিত ব্যর্থতার প্রতিবেদন অনুযায়ী, সব বাইরের ট্রান্সফরমারের প্রায় এক তৃতীয়াংশ ব্যর্থতা এই ধরনের দূষণ জমার কারণে ঘটা অন্তরণের সমস্যার সঙ্গে যুক্ত ছিল। এই ধরনের পরিবেশগত হুমকির বিরুদ্ধে লড়াই করার জন্য, উৎপাদকরা এখন বিশেষ জল বিকর্ষক কোটিং এবং উন্নত শ্বাস-প্রশ্বাস ব্যবস্থা ব্যবহার করছেন যা পরিবর্তনশীল আবহাওয়ার অবস্থার ভিত্তিতে অটোমেটিকভাবে অভ্যন্তরীণ আর্দ্রতার মাত্রা নিয়ন্ত্রণ করে।

ট্রান্সফরমার ডিজাইনে ক্ষয়, আলট্রাভায়োলেট এক্সপোজার এবং উপকূলীয় জলবায়ুর প্রতিরোধ

উপকূলের কাছাকাছি স্থাপন করা সরঞ্জামগুলির ক্ষেত্রে সমস্যাটি আরও বেশি খারাপ হয় যেখানে বাতাসে লবণের পরিমাণ (প্রায় ২.৫ মিগ্রা প্রতি ঘনমিটার বা তার বেশি) হওয়ায় ক্ষয় অভ্যন্তরীণ এলাকার তুলনায় প্রায় ছয় গুণ বেশি হারে ঘটে। কিছু নতুন উপকরণ এই কঠোর পরিবেশের বিরুদ্ধে আরও ভালো প্রতিরোধ গড়ে তোলে। যেমন—PCTFE কম্পোজিট এবং আমরা সদ্য যে বিশেষ অ্যালুমিনিয়াম-জিঙ্ক খাদগুলি পরীক্ষা করছি, সেগুলি সাধারণ কার্বন স্টিলের বাক্সগুলির তুলনায় প্রায় ৮৫ শতাংশ ধীরে ক্ষয় হয়। জোয়ারের কাছাকাছি খুবই কঠিন জায়গাগুলির জন্য, IEC 60076-11 অনুযায়ী অনুমোদিত সুরক্ষা সরঞ্জাম এখন পাওয়া যায়। এই সিস্টেমগুলি নাইট্রোজেন পূর্ণ কক্ষ এবং লবণের কণা ভিতরে প্রবেশ করা থেকে রোধ করার জন্য একাধিক স্তরের ফিল্টার ব্যবহার করে কাজ করে। সবচেয়ে ভালো অংশটি হলো? অতিরিক্ত সুরক্ষা থাকা সত্ত্বেও এটি তাপ নির্গত হতে সঠিকভাবে দেয়, যাতে সরঞ্জামগুলি অতি উত্তপ্ত না হয়।

আবরণের প্রকার: ভেন্টিলেটেড, এনক্যাপসুলেটেড এবং সম্পূর্ণ আবদ্ধ অ-ভেন্টিলেটেড সমাধান

ভেন্টিলেটেড স্যুটগুলি খরচ-কার্যকর শীতলতা প্রদান করে কিন্তু ত্রৈমাসিক কণা ফিল্টার রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন। TENV মডেলগুলি চরম পরিবেশের জন্য বাহ্যিক বাতাসের প্রবাহের উপর নির্ভরতা দূর করে, এরপর হারমেটিক্যালি সিল করা ওয়াইন্ডিং এবং সিলিকা জেল ব্রিদার ব্যবহার করে।

বাইরের ট্রান্সফরমার স্যুটগুলিতে শীতলকরণ ব্যবস্থা এবং আবহাওয়া সুরক্ষা

কঠোর বাহ্যিক পরিবেশে কাজ করা ট্রান্সফরমার স্যুটগুলির জন্য কার্যকর তাপ ব্যবস্থাপনা এবং আবহাওয়া-প্রতিরোধী করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। আধুনিক শীতলকরণ ব্যবস্থাগুলি তাপ বিকিরণকে পরিবেশগত সহনশীলতার সাথে সামঞ্জস্য করে, তাপমাত্রা পরিবর্তন, আর্দ্রতা এবং দূষণ জুড়ে স্থিতিশীল কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করে।

অয়েল-ইমার্সড শীতলকরণ ব্যবস্থা এবং তাদের বাইরের স্থায়িত্ব

বাইরের উচ্চ ভোল্টেজ অ্যাপ্লিকেশনের ক্ষেত্রে, তেলে ডুবোনো ট্রান্সফরমারগুলি এখনও বেশিরভাগ ইনস্টালেশনের জন্য পছন্দের বিকল্প, কারণ এগুলি তাপ খুব ভালোভাবে সহ্য করে এবং সময়ের সাথে সাথে ক্ষয়কে প্রতিরোধ করে। এই ট্রান্সফরমারগুলির ভিতরের তেল একইসাথে দুটি প্রধান কাজ করে—এটি সিস্টেমটিকে ঠাণ্ডা করে এবং একইসঙ্গে অন্তরক হিসাবে কাজ করে। 2023 সালের Energies-এর গবেষণা অনুযায়ী, খুব গরম আবহাওয়ার শর্তাবলীতে, এই তেলপূর্ণ ইউনিটগুলি তাদের শুষ্ক ধরনের বিকল্পগুলির তুলনায় প্রায় 15 থেকে 25 ডিগ্রি সেলসিয়াস কম থাকে। এদের এতটা দক্ষ করে তোলে কী? ভালো, এই সিস্টেমগুলি সাধারণত তাদের সর্বোচ্চ লোড ক্ষমতার প্রায় 85% চালানোর সময়ও 92% থেকে 95% দক্ষতার মধ্যে চলে। এবং যদি আমরা ব্যবহৃত তেলের বিভিন্ন ধরনের দিকে নির্দিষ্টভাবে তাকাই, খনিজ তেলের সংস্করণগুলি সাধারণত উপকূলীয় অঞ্চলগুলিতে তাপমাত্রার পরিবর্তন ঘন ঘন ঘটলে উল্লেখযোগ্যভাবে ভালো কর্মক্ষমতা দেখায়। জৈব বিয়োজ্য এস্টার বিকল্পগুলির তুলনায় এগুলি প্রায় 30% থেকে 40% উন্নত তাপীয় স্থিতিশীলতা প্রদান করে।

উচ্চ-ভোল্টেজ ট্রান্সমিশনের জন্য বায়ু-শীতল ও তরল-শীতল ট্রান্সফরমার স্যুট

স্থানের সীমাবদ্ধতা থাকা শহরাঞ্চলের সাবস্টেশনগুলিতে বায়ু-শীতল স্যুটগুলি পছন্দ করা হয়, যেখানে মরুভূমি এবং আর্কটিক গ্রিডগুলিতে তাপীয় চাপের কারণে ট্রান্সফরমারের 85% ব্যর্থতা ঘটে (পনেমন 2023), সেখানে তরল-শীতল মডেলগুলি ছাড়িয়ে যায়।

সীলকরণ, গ্যাস্কেটিং এবং আর্দ্রতা প্রবেশ রোধ করার প্রযুক্তি

তিন-স্তরের সিলিকন গ্যাসকেটগুলি UV প্রতিরোধী EPDM সীলগুলির সাথে একত্রিত হয়ে পুরানো ধরনের রাবার সীলের তুলনায় আর্দ্রতা ভিতরে প্রবেশ করা প্রায় 78% কমিয়ে দেয়। ক্যাবিনেট নির্মাতারা সম্প্রতি কিছু অভূতপূর্ব উন্নয়নও চালু করছেন। তারা এখন বুশিংগুলিতে জল বিকর্ষী ন্যানো কোটিং দিচ্ছেন, শুষ্ক রাখার জন্য টার্মিনাল কক্ষগুলি চাপযুক্ত নাইট্রোজেন দিয়ে পূরণ করছেন এবং স্ব-নিষ্কাশনযোগ্য লাউভারগুলি যুক্ত করছেন যাতে অন্তর্নির্মিত কণা ফিল্টার রয়েছে। ফলাফল? ট্রান্সমিশন নেটওয়ার্ক অপারেটরদের মতে, সরঞ্জামের ব্যর্থতা আজকাল অনেক কম ঘটছে। 2020-এর দিকে থেকে আর্দ্রতা সর্বদা সমস্যা হয়ে থাকা উপকূলীয় অঞ্চলগুলিতে ব্যর্থতার মধ্যবর্তী গড় সময় প্রায় 42% বৃদ্ধি পেয়েছে।

নিরাপত্তা মান, আগুনের ঝুঁকি এবং পরিবেশগত অনুসরণ

আউটডোর পাওয়ার ট্রান্সফরমার স্যুটগুলির জন্য আন্তর্জাতিক নিরাপত্তা মান

বাইরে ব্যবহারের জন্য নকশা করা ট্রান্সফরমার হাউজিংগুলি IEC 60076 এবং IEEE C57.12.00 নির্দেশিকা উভয়ের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে হবে। এই শিল্প মানগুলি এমন আবরণ চায় যা ক্ষয় প্রতিরোধ করে এবং III বা IV শ্রেণীভুক্ত দূষণের মাত্রার মধ্যে থাকা সত্ত্বেও কার্যকারিতা বজায় রাখে। উপকূলীয় অঞ্চলের লবণাক্ত বাতাস এবং দীর্ঘস্থায়ী সূর্যালোকের মতো জিনিসগুলির বিরুদ্ধে উপকরণগুলি টিকে থাকতে হবে, যেখানে প্রায়শই ট্রান্সফরমার স্থাপন করা হয়। 2022 সালে ডোবল ইঞ্জিনিয়ারিং-এর প্রকাশিত গবেষণা অনুযায়ী, এই মানগুলি অনুসরণ করা আর্দ্রতা স্থিতিশীলভাবে উচ্চ থাকা এমন স্থানগুলিতে আকস্মিক ব্রেকডাউন প্রায় 40 শতাংশ কমিয়ে দেয়। এটি রক্ষণাবেক্ষণ ক্রুদের জন্য একটি বড় পার্থক্য তৈরি করে যারা অন্যথায় অনেক বেশি ঘন ঘন সরঞ্জাম প্রতিস্থাপনের মুখোমুখি হত।

তেলে ডুবোনো ট্রান্সফরমার স্থাপনে আগুনের ঝুঁকি এবং প্রতিরোধ

দাহ্যতার ঝুঁকি মোকাবেলায় NFPA 850 অগ্নি কোড মেনে ধারক ব্যবস্থা প্রয়োজন খনিজ তেল-পূর্ণ ট্রান্সফরমার স্যুটগুলির। আধুনিক ডিজাইনগুলি চাপ-নিষ্কাশন যন্ত্র এবং ত্রুটি-বর্তমান সীমাবদ্ধকারী অন্তর্ভুক্ত করে, পুরানো ব্যবস্থাগুলির তুলনায় আর্ক-ফ্ল্যাশ দুর্ঘটনার হার 55% কমিয়ে দেয় (DNV GL Energy 2023)। 2,500°C-এর জন্য রেট করা তাপীয় ইমেজিং মনিটরিং এবং ফায়ারওয়াল মারাত্মক ব্যর্থতার বিরুদ্ধে স্তরযুক্ত সুরক্ষা প্রদান করে।

পরিবেশ-বান্ধব অন্তরক তরল এবং হ্রাসপ্রাপ্ত পরিবেশগত প্রভাব

আজকাল সব নতুন ট্রান্সফরমারের প্রায় এক চতুর্থাংশই ঐতিহ্যবাহী খনিজ তেলের পরিবর্তে বায়ো-ভিত্তিক এস্টার তরল দিয়ে পূর্ণ করা হচ্ছে। 2023 সালে NREL-এর গবেষণা অনুযায়ী, এই পরিবর্তনটি ভূগর্ভস্থ জলদূষণের ঝুঁকি প্রায় 90% কমিয়ে দেয় এবং তড়িৎ অন্তরণের গুরুত্বপূর্ণ ধর্মটি অক্ষুণ্ণ রাখে। উপকূলের কাছাকাছি অবস্থিত ট্রান্সফরমারের ক্ষেত্রে, যেখানে লবণাক্ত বাতাস সরঞ্জামের জন্য ক্ষতিকর হতে পারে, সিনথেটিক এস্টারগুলি বিশেষভাবে কার্যকর। অক্সিজেনের সংস্পর্শে ভাঙ্গা থেকে রক্ষা পাওয়ার কারণে এগুলি প্রায় 15 থেকে 20 বছর বেশি স্থায়ী হয়। তেল ফুটো রোধ করার কঠোর EPA প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য অনেক কোম্পানি বিশেষভাবে Cargill-এর Envirotemp FR3 পণ্য ব্যবহার করা শুরু করেছে। আকর্ষণীয় বিষয় হল যে, পরিবেশগত নিয়ম মেনে চলার প্রয়োজন থাকা সত্ত্বেও, এই তরলগুলি তাদের ঐতিহ্যবাহী সমকক্ষদের তুলনায় তাপীয়ভাবে ঠিক তেমনই ভালো কর্মদক্ষতা দেখায়, কখনও কখনও আরও ভালো।

অ্যাপ্লিকেশন এবং সাইটের প্রয়োজন অনুযায়ী সঠিক ট্রান্সফরমার নির্বাচন

বাস্তব অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য kVA রেটিং, ভোল্টেজ এবং লোড চাহিদা মিলিয়ে নেওয়া

স্থিতিশীল গ্রিড এবং দক্ষ শক্তি বণ্টন পেতে হলে কাজের সাথে খাপ খাওয়ানো ট্রান্সফরমার ব্যবহার করা অপরিহার্য। গত বছর প্রকাশিত একটি গবেষণা অনুযায়ী, আগেভাগেই ঘটিত ট্রান্সফরমার ব্যর্থতার প্রায় দুই তৃতীয়াংশের কারণ হল kVA রেটিং না মেলা অথবা ভোল্টেজ চাহিদার অমিল। যেসব শিল্পক্ষেত্রে বিদ্যুৎ চাহিদা প্রচুর পরিমাণে পরিবর্তিত হয়, সেখানে সর্বোচ্চ প্রত্যাশিত লোডের চেয়ে 15 থেকে 20 শতাংশ বেশি রেট করা ট্রান্সফরমার ব্যবহার করা উচিত। এই অতিরিক্ত ধারণক্ষমতা হঠাৎ চাপ বৃদ্ধির সময় বিপজ্জনক উত্তাপ রোধ করতে সাহায্য করে। শুষ্ক অঞ্চলে কাজ করা অনেক ইউটিলিটি কোম্পানি 33 kV রেট করা ট্রান্সফরমার স্যুট এবং তেল নিমজ্জন কুলিং সিস্টেম ব্যবহার করতে পছন্দ করে। কেন? কারণ এই অঞ্চলগুলিতে দীর্ঘ ট্রান্সমিশন লাইন উল্লেখযোগ্য ভোল্টেজ ড্রপ ঘটাতে পারে, এবং এই বিশেষ সেটআপ অন্যান্য বিকল্পগুলির তুলনায় এই সমস্যাগুলি অনেক ভালোভাবে মোকাবিলা করে।

সাইট প্রস্তুতি, ইনস্টলেশন ক্লিয়ারেন্স, এবং রক্ষণাবেক্ষণ অ্যাক্সেস পরিকল্পনা

গত বছরের এনার্জি গ্রিড ইনসাইটসের মতে, ভালো সাইট প্ল্যানিং ব্যর্থতা প্রায় ৪০ শতাংশ কমিয়ে দিতে পারে। যখন সরঞ্জাম স্থাপন করা হয়, তখন বায়ু শীতল ইউনিটগুলির চারপাশে কমপক্ষে তিন মিটার স্থান থাকা দরকার যাতে তারা অতিরিক্ত গরম না হয়। তেলের নমুনা পরীক্ষা করার সময় বা সেই বুশিংগুলিতে কাজ করার সময় সহজেই অ্যাক্সেস করার জন্য রক্ষণাবেক্ষণের পথগুলিকে পুরো পথটি আবৃত করা উচিত। আর সেই সেকেন্ডারি তেল কন্টেনমেন্ট সিস্টেমগুলোও ভুলে যেও না, সেগুলোও মাটির ভেতর থেকে দূষণকারী পদার্থগুলোকে দূরে রাখতে সাহায্য করে। উপকূলের কাছাকাছি সাইটের জন্য, স্টেইনলেস স্টীল বোল্ট ব্যবহার করা যুক্তিযুক্ত কারণ সাধারণ ধাতু লবণ বায়ুর বিরুদ্ধে ধরে রাখতে পারে না। হাইড্রোফোবিক লেপ প্রয়োগ করা আরেকটি স্মার্ট পদক্ষেপ যা ক্ষয় শুরু হতে বাধা দেয়। শহরাঞ্চলও তার নিজস্ব চ্যালেঞ্জ নিয়ে আসে। বেশিরভাগ শহরে ৬৫ ডেসিবেলের নিচে শব্দ মাত্রার প্রয়োজন হয়, যার অর্থ হল যে ক্যাপসুলযুক্ত ডিজাইনগুলি ব্যবহার করা যা স্বাভাবিকভাবেই শব্দকে ম্লান করে এবং এখনও নিরাপত্তা মান পূরণ করে।

কেস স্টাডি: উপকূলীয় এবং শিল্প গ্রিডের জন্য ট্রান্সফরমার স্যুটগুলির অপ্টিমাইজেশন

আনুষ্ণ্য অঞ্চলের একটি শিল্প এলাকায়, দক্ষিণ-পূর্ব এশিয়াতে অবস্থিত একটি ইউটিলিটি কোম্পানি 12টি পুরানো ট্রান্সফরমার প্রতিস্থাপন করে নতুন ট্রান্সফরমার দিয়ে যাতে বিশেষ অ্যালুমিনিয়াম রেডিয়েটর রয়েছে যা ক্ষয় প্রতিরোধ করে, 2500 kVA ক্ষমতাসম্পন্ন একক যা 12.5% ওভারলোড সামলাতে পারে, এবং প্রতি ছয় মাস পরপর নিয়মিত তাপীয় ইমেজিং পরীক্ষা করা হয়। ফলাফল ছিল চমৎকার - তিন বছরে প্রায় 92% কম ডাউনটাইম। চিলির নিচেও একই ধরনের ঘটনা ঘটেছিল যেখানে খনি শ্রমিকরা বাইরের তাপমাত্রা 35 ডিগ্রি সেলসিয়াস পৌঁছালেও কাজ করার জন্য ডিজাইন করা শীতলকরণ ব্যবস্থা স্থাপন করার পর তাদের শক্তি অপচয় প্রায় 18% কমিয়ে ফেলে। এই বাস্তব জীবনের উন্নতি গোটা বিশ্বের বিভিন্ন পরিবেশে সঠিক রক্ষণাবেক্ষণ এবং আধুনিক সরঞ্জামের কতটা পার্থক্য তা দেখায়।

FAQ

বাহ্যিক ট্রান্সফরমার স্যুটগুলিকে কোন পরিবেশগত উপাদানগুলি প্রভাবিত করে?

উচ্চ আর্দ্রতা, চরম তাপমাত্রা পরিবর্তন, দূষণ, লবণাক্ত বাতাসের ক্ষয়কারী প্রভাব এবং ইউভি রশ্মির উন্মুক্ততার কারণে আউটডোর ট্রান্সফরমার স্যুটগুলি ক্ষতিগ্রস্ত হয়।

উৎপাদকরা এই পরিবেশগত চ্যালেঞ্জগুলি মোকাবেলা করতে কীভাবে সক্ষম হন?

উৎপাদকরা পরিবেশগত হুমকি থেকে ট্রান্সফরমারগুলিকে রক্ষা করতে উন্নত কোটিং, শ্বাস-প্রশ্বাস ব্যবস্থা, বিশেষ খাদ এবং সুরক্ষা সজ্জা ব্যবহার করেন।

অয়েল-ইমার্সড কুলিং সিস্টেম ব্যবহারের সুবিধাগুলি কী কী?

অয়েল-ইমার্সড কুলিং সিস্টেমগুলি ট্রান্সফরমারগুলিকে ঠাণ্ডা করে এবং অন্তরক হিসাবে কাজ করে, শুষ্ক প্রকারের বিকল্পগুলির তুলনায় আরও ভালো কর্মক্ষমতা বজায় রাখে এবং ক্ষয়কে আরও ভালোভাবে প্রতিরোধ করে।

এয়ার-কুলড এবং তরল-শীতলীকৃত ট্রান্সফরমার স্যুটগুলির মধ্যে পার্থক্যগুলি কী কী?

স্থানের সীমাবদ্ধতার কারণে এয়ার-কুলড স্যুটগুলি শহরাঞ্চলের জন্য উপযুক্ত, অন্যদিকে চরম তাপমাত্রায় তরল-শীতলীকৃত মডেলগুলি আরও ভালো তাপীয় স্থিতিশীলতার সাথে কার্যকর হয়।

ট্রান্সফরমারের জন্য পরিবেশ-বান্ধব অন্তরক তরল কি পাওয়া যায়?

হ্যাঁ, জৈব-ভিত্তিক এস্টার তরল এবং সিনথেটিক এস্টারগুলি পারম্পারিক খনিজ তেলের পরিবেশ-বান্ধব বিকল্প হিসাবে কাজ করে, কার্যকারিতা বজায় রেখে পরিবেশগত প্রভাব কমিয়ে দেয়।