খনি প্রকল্পের জন্য ট্রান্সফরমার নির্বাচন: অফ-গ্রিড এবং গ্রিড-সংযুক্ত সাইটগুলির জন্য প্রধান বিবেচ্য বিষয়গুলি

খনির বিদ্যুৎ সরবরাহের নির্ভরযোগ্যতা সরাসরি উৎপাদনের নিরাপত্তা এবং কার্যকারিতার উপর প্রভাব ফেলে। বিদ্যুৎ রূপান্তরের মূল সরঞ্জাম হিসেবে, ট্রান্সফরমারের নির্বাচন সম্পূর্ণ খনি বিদ্যুৎ ব্যবস্থার স্থিতিশীল কাজ করা সম্ভব কিনা তা নির্ধারণ করে। তবে, অফ-গ্রিড খনি এবং গ্রিড-সংযুক্ত খনিগুলি বিদ্যুৎ উৎসের গঠন ও কার্যপদ্ধতিতে মৌলিকভাবে আলাদা, তাই ট্রান্সফরমার নির্বাচনের ফোকাসও আলাদা। এই নিবন্ধটি উভয় পরিস্থিতির জন্য ট্রান্সফরমার নির্বাচনের প্রধান বিষয়গুলি বর্ণনা করে।

অফ-গ্রিড খনি সম্পূর্ণরূপে নিজস্ব বিদ্যুৎ উৎসের (ডিজেল জেনারেটর, সৌর ফটোভোলটাইক, শক্তি সঞ্চয় ইত্যাদি) উপর নির্ভরশীল এবং কোনো বহিরাগত গ্রিডের সাথে সংযুক্ত থাকে না। এই ব্যবস্থাকে নিজেই বিদ্যুৎ উৎপাদন ও ভোগের মধ্যে বাস্তব সময়ে ভারসাম্য বজায় রাখতে হয়। এর অর্থ হলো, বিদ্যুৎ উৎসের ওঠানামা (যেমন সৌর ফটোভোলটাইকের আবহমান প্রকৃতি) শক্তি সঞ্চয় এবং ব্যাকআপ জেনারেটর দ্বারা শোষিত হতে হবে, যা সরবরাহ অবিচ্ছিন্নতার উপর উচ্চতর চাপ সৃষ্টি করে।

একটি গ্রিড-সংযুক্ত খনি বাইরের গ্রিডের সঙ্গে যুক্ত, যা প্রধান বা ব্যাকআপ বিদ্যুৎ সরবরাহ হিসেবে কাজ করে এবং স্থিতিশীল ভোল্টেজ ও ফ্রিক uয়েন্সি সমর্থন প্রদান করে। খনি গ্রিড থেকে বিদ্যুৎ ক্রয় করতে পারে এবং যেখানে শর্ত অনুমতি দেয়, নবায়নযোগ্য উৎপাদনের মাধ্যমে আংশিকভাবে নিজস্ব সরবরাহ করতে পারে। এই সিস্টেমটি তুলনামূলকভাবে কম জটিল।

কোনো খনন প্রকল্পের জন্য ট্রান্সফরমার নির্বাচন প্রথমে ইনস্টলেশন সাইটের নিরাপত্তা স্তরের উপর নির্ভর করে।

তেল-অন্তর্নিহিত ট্রান্সফরমার এগুলো শীতলীকরণ ও বিদ্যুৎ বিচ্ছেদের মাধ্যম হিসেবে বিদ্যুৎ বিচ্ছেদকারী তেল ব্যবহার করে। এদের ওভারলোড সহন ক্ষমতা শক্তিশালী এবং তাপ বিসরণ ভালো, ফলে এগুলো পৃষ্ঠ সাবস্টেশন, ওপেন-পিট অঞ্চল এবং অন্যান্য কম-ঝুঁকিপূর্ণ, ভারী লোডের পরিস্থিতিতে উপযুক্ত। এদের ক্রয় খরচ কম, প্রযুক্তি প্রাপ্ত, এবং উচ্চ-ক্ষমতা বিদ্যুৎ সরবরাহের পরিস্থিতিতে ভালো মূল্য প্রদান করে। তবে বিদ্যুৎ বিচ্ছেদকারী তেলের ক্ষেত্রে লিকেজ ও আগুনের ঝুঁকি রয়েছে এবং তেলের গুণগত মান নিয়মিত পরীক্ষা করা আবশ্যিক।

শুষ্ক ধরনের ট্রান্সফরমার ইনসুলেশনের জন্য এপক্সি রেজিন কাস্টিং ব্যবহার করুন। এগুলো তেল-মুক্ত, আগুন-প্রতিরোধী এবং অগ্নি-প্রতিরোধী, যা উচ্চ গ্যাস ঘনত্বযুক্ত বা সীমিত স্থানের সাথে ভূগর্ভস্থ সুড়ঙ্গ ও কাজের মুখের মতো পরিস্থিতিতে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত। এগুলো সংক্ষিপ্ত, ধূলিমুক্ত এবং আর্দ্রতা-প্রতিরোধী, এবং নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণ সহজ। এদের অসুবিধা হলো উচ্চ ক্রয় খরচ এবং তুলনামূলকভাবে সীমিত ওভারলোড ক্ষমতা।

সংক্ষেপে: উচ্চ-ঝুঁকিপূর্ণ ভূগর্ভস্থ এলাকার জন্য শুষ্ক-প্রকার প্রথমে বেছে নিন; পৃষ্ঠতল ও কম-ঝুঁকিপূর্ণ পরিস্থিতিতে তেল-নিমজ্জিত প্রকার পছন্দ করা যেতে পারে।

প্রয়োগ পরিস্থিতির তুলনা

1. বিদ্যুৎ উৎসের ওঠানামা অনুযায়ী অভিযোজন। অফ-গ্রিড সিস্টেমগুলি প্রায়শই "ডিজেল জেনারেশন + সৌর ফটোভোলটাইক (PV) + শক্তি সঞ্চয়" এর হাইব্রিড সেটআপ ব্যবহার করে। PV আউটপুটের ওঠানামা এবং ডিজেল জেনারেটরের চালু-বন্ধ উভয়েই ভোল্টেজ ও ফ্রিকোয়েন্সির পরিবর্তন ঘটায়। ট্রান্সফরমারের ভালো ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ ক্ষমতা থাকা আবশ্যিক; বিদ্যুৎ উৎসের পক্ষে ঘন ঘন পরিবর্তন মোকাবেলা করতে লোড চলাকালীন ট্যাপ-চেঞ্জিং (on-load tap-changing) মডেল প্রয়োজন হতে পারে।

2. লোডের প্রভাব সহ্য করার ক্ষমতা। খনির মতো বড় যন্ত্রপাতি—যেমন ক্রাশার এবং বল মিল—মোটরগুলি চালু হওয়ার সময় নামমাত্র মানের চেয়ে কয়েকগুণ বেশি প্রারম্ভিক কারেন্ট টানে। অফ-গ্রিড সিস্টেমে গ্রিডের মতো শক্তিশালী সমর্থন না থাকায়, মোটর চালু হওয়ার সময় সিস্টেম ভোল্টেজ হঠাৎ করে কমে যাওয়া রোধ করতে ট্রান্সফরমারের যথেষ্ট ওভারলোড মার্জিন থাকা আবশ্যিক। ধারণক্ষমতা নির্বাচন করার সময় প্রকৃত লোড কার্ভ এবং যুক্তিসঙ্গত অতিরিক্ত ধারণক্ষমতা বিবেচনা করা হবে।

3. পরিবহন ও ইনস্টলেশনের শর্তাবলী। দূরবর্তী খনন সাইটের রাস্তাগুলি প্রায়শই সীমিত হয়, তাই ট্রান্সফরমার পরিবহনের মাত্রা, ওজন এবং সাইটে সংযোজনের সম্ভাব্যতা বিবেচনা করা আবশ্যিক। যদি তেল-ভিজানো ট্রান্সফরমারের সাইটে তেল পূরণের প্রয়োজন হয়, তবে তেল চিকিৎসা সরঞ্জাম এবং শর্তাবলীও উপলব্ধ থাকা আবশ্যিক।

1. শর্ট-সার্কিট ইম্পিড্যান্স মিলান। গ্রিড-সংযুক্ত অপারেশনের সময়, ট্রান্সফরমারের শর্ট-সার্কিট ইম্পিড্যান্স অবশ্যই গ্রিডের শর্ট-সার্কিট ক্ষমতার সাথে সমন্বিত হতে হবে। খুব কম ইম্পিড্যান্স অত্যধিক শর্ট-সার্কিট কারেন্ট সৃষ্টি করে, যা সুইচগিয়ারের ওপর চাপ বৃদ্ধি করে; অত্যধিক ইম্পিড্যান্স অত্যধিক ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ ঘটায়। যাচাইকরণ গ্রিড দ্বারা প্রদত্ত প্রত্যাশিত শর্ট-সার্কিট কারেন্টের উপর ভিত্তি করে করা উচিত।

2. ভেক্টর গ্রুপ নির্বাচন। খনন লোডগুলিতে ফ্রিক uয়েন্সি কনভার্টার এবং সফট স্টার্টারের মতো অ-রৈখিক সরঞ্জামের উচ্চ অংশ অন্তর্ভুক্ত থাকে, এবং হারমোনিক কারেন্টগুলি ট্রান্সফরমারের কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করতে পারে। Dyn11 ভেক্টর গ্রুপ Yyn0 এর তুলনায় হারমোনিকস প্রতিরোধ এবং তৃতীয় হারমোনিকস দমনে ভালো কাজ করে, যা গ্রিড-সংযুক্ত খনির বিতরণ ট্রান্সফরমারের জন্য একটি সাধারণ পছন্দ।

3. ক্ষমতা কনফিগারেশন এবং প্রসারণ রিজার্ভ। গ্রিড-সংযুক্ত খনিতে লোড বৃদ্ধি সাধারণত তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল হয়। ট্রান্সফরমারের ক্ষমতা 'প্রকৃত লোড × ১.১–১.২' হিসাবে নির্ধারণ করা যেতে পারে, এবং খনির জীবনচক্র পরিকল্পনা অনুযায়ী প্রসারণের জন্য স্থান সংরক্ষণ করা হয়। অতিরিক্ত বড় ক্ষমতা শুধুমাত্র নো-লোড ক্ষতি বাড়ায় না, বরং পাওয়ার ফ্যাক্টরও কমিয়ে দেয়।

উজবেকিস্তানের নিশবাশ কয়লা খনি প্রকল্পের জন্য আমরা তিনটি ৩১৫০ কেভিএ, ১০/০.৪ কেভি গ্রিড-সংযুক্ত ইউরোপীয় ধরনের প্রিফ্যাব্রিকেটেড সাবস্টেশন সরবরাহ করেছিলাম। এই সাবস্টেশনগুলোর মধ্যে উচ্চ-ভোল্টেজ সুইচগিয়ার, নিম্ন-ভোল্টেজ সুইচগিয়ার এবং ট্রান্সফরমার—সবগুলোই আমাদের দ্বারা উৎপাদিত। এই প্রকল্পের জন্য আমরা খনির নিজস্ব বৈশিষ্ট্যগুলোর পাশাপাশি উচ্চতা, তাপমাত্রা ও আর্দ্রতা সহ অন্যান্য বিষয়গুলোকে বিবেচনায় রেখে সবচেয়ে উপযুক্ত সরঞ্জামগুলো কাস্টমাইজ করেছিলাম।

বিশেষ করে ট্রান্সফরমার নির্বাচনের সময়, আমরা গ্রিড-সংযুক্তির প্রয়োজনীয়তাগুলোকে পূর্ণ মনোযোগ দিয়ে বিবেচনা করেছিলাম। আমরা শেষ পর্যন্ত ডাইন১১ ভেক্টর গ্রুপ এবং ৫.৫% শর্ট-সার্কিট ইম্পিড্যান্স সহ একটি অয়েল-ইমার্সড ট্রান্সফরমার নির্বাচন করেছিলাম।

কুইজ ১. খনির জন্য ব্যবহৃত ট্রান্সফরমারগুলো কি অবশ্যই খনি-বিশেষ মডেল হতে হবে?

ভূগর্ভস্থ অঞ্চল এবং বিস্ফোরণের ঝুঁকি থাকা অঞ্চলগুলোতে খনি মানদণ্ড পূরণকারী ট্রান্সফরমার (সাধারণ ধরনের বা ফ্লেমপ্রুফ ধরনের) ব্যবহার করা আবশ্যিক। পৃষ্ঠ সাবস্টেশন এবং ওপেন-পিট অঞ্চলগুলোতে স্ট্যান্ডার্ড শিল্প ট্রান্সফরমার ব্যবহার করা যেতে পারে, কিন্তু এগুলোকে অবশ্যই সুরক্ষা রেটিং এবং ক্ষয়রোধী প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হবে।

Q2। শুষ্ক-প্রকার ট্রান্সফরমারগুলি কি বাইরে ব্যবহার করা যেতে পারে?

হ্যাঁ, কিন্তু ধূলিকণা ও আর্দ্র পরিবেশের সম্মুখীন হওয়ার জন্য সাধারণত আইপি৫৪ বা তার উপরের সুরক্ষা রেটিং সহ একটি সুরক্ষামূলক আবরণ প্রয়োজন।

Q3. অফ-গ্রিড খনি কি একটি স্ট্যান্ডার্ড গ্রিড-সংযুক্ত ট্রান্সফরমার ব্যবহার করতে পারে?

এটি সুপারিশ করা হয় না। অফ-গ্রিড সিস্টেমগুলির বিদ্যুৎ স্রোতের বৈশিষ্ট্য এবং লোড প্রভাবের প্যাটার্ন গ্রিড-সংযুক্ত সিস্টেমগুলির থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন। একটি স্ট্যান্ডার্ড গ্রিড-সংযুক্ত ট্রান্সফরমার ঘন ঘন ভোল্টেজ পরিবর্তন এবং স্টার্টিং কারেন্টের প্রভাব সহ্য করতে পারে না।

অফ-গ্রিড এবং গ্রিড-সংযুক্ত খনির জন্য ট্রান্সফরমার নির্বাচনের মধ্যে মূল পার্থক্য হলো বিদ্যুৎ স্রোতের বৈশিষ্ট্যগুলি যে ভিন্ন ধরনের চাহিদা ট্রান্সফরমারের উপর আরোপ করে অফ-গ্রিড পরিস্থিতিতে নিজস্ব বিদ্যুৎ উৎপাদন স্রোত এবং লোডের প্রভাবের ওঠানামা মোকাবেলা করার জন্য ট্রান্সফরমারগুলির শক্তিশালী ভোল্টেজ অ্যাডাপ্টেশন এবং ওভারলোড মার্জিন প্রয়োজন। গ্রিড-কানেক্টেড পরিস্থিতিতে ইম্পিড্যান্স ম্যাচিং, হারমোনিক সাপ্রেশন এবং গ্রিড প্রোটেকশনের সঙ্গে সমন্বয় বেশি গুরুত্বপূর্ণ। উভয় পরিস্থিতিতেই নিরাপত্তা স্তর সর্বদা তেল-ভিত্তিক এবং শুষ্ক-প্রকারের মধ্যে প্রথম বিভাজন রেখা—শুষ্ক-প্রকার ভূগর্ভস্থ, তেল-ভিত্তিক পৃষ্ঠে। এই নীতিটি খনি অফ-গ্রিড হোক বা গ্রিড-কানেক্টেড, তা পরিবর্তন হয় না।