ဒီတစ်ခါဖော်ပြသွားမှာကတော့ လျှပ်စစ်ကဏ္ဍမှာ အသုံးပြုတဲ့ Insulation Coordination အကြောင်း လေ့လာမိ သလောက် ဖော်ပြသွားမှာဖြစ်ပါတယ်။
Andrew R. Hileman ရဲ့ အဆိုအရတော့ ကျွန်တော်တို့
Insulation Coordination ကို စဉ်းစားရင် Line Insulation Coordination နဲ့ Station
Insulation Coordination ဆိုပြီး (၂) ခုခွဲပြီး စဉ်စားဖို့လိုတယ်လို့ ဆိုပါတယ်။
Line Insulation Coordination ပြုလုပ်ရာမှာ
တာဝါတိုင်တွေရဲ့ Phase ကြိုးတွေနဲ့ တိုင်ရဲ့ ကိုယ်ထည်ကြားမှာ လျှပ်စစ်ခုန်ကူးရိုက်ခတ်မယ့်အကွာအဝေး၊
တနည်းအားဖြင့် အန္တရာယ်ကင်းလွတ်အကွာအဝေး၊ လျှပ်ကာပစ္စည်း တွဲတပ်ဆင်ရမယ့် အရှည်၊ အရေအတွက်နဲ့
အမျိုးအစား၊ တိုင်ရဲ့မြေဓာတ်ချမှုစနစ်၊ ကောင်းကင်မြေစိုက်ကြိုး၊ တိုင်နှစ်ခုကြား ကြိုးအနိမ့်ဆုံး
ကျရာနေရာမှာ ကြိုးနဲ့ မြေပြင်ကင်းလွတ်အကွာအဝေး၊ Phase ကြိုးတစ်ခုနှင့် တစ်ခုအကွာအဝေး၊
ဆက်စပ်ပြီး စဉ်းစားရမယ့် လိုင်းနဲ့တိုက်ရိုက်ချိတ်မယ့် Surge Arrester (သို့)
Lightning Arrester ရဲ့ တပ်ဆင်အင်အား စတာတွေပါဝင်ပါတယ်။
Station Insulation Coordination ပြုလုပ်ရာမှာတော့
စက်ရုံ၊ ခွဲရုံထဲမှာ တပ်ဆင်မယ့် Electrical Equipment တွေရဲ့ BIL(Basic Lightning
Impulse Insulation Level) နဲ့ BSL(Basic Switching Impulse Insulation Level) များ၊
လိုင်းမှာကဲ့သို့ Phase နှင့် မြေပြင်၊ Phase နှင့် လျှပ်စစ်ခုန်ကူးနိုင်တဲ့အရာများနှင့်
အကွာအဝေးများ၊ Surge Arrester (သို့) Lightning Arrester ရဲ့ တပ်ဆင်အင်အားများ၊
Switchyard အတွင်းရှိ လျှပ်စစ်ပစ္စည်းများ တစ်ခုနှင့်တစ်ခု အကွာအဝေး၊ ကောင်ကင်မြေစိုက်ကြိုးနှင့်
မြေဓာတ်ချကွန်ယက်များ၊ မိုးကြိုးပစ်မှုကြောင့် ဓာတ်အားလိုင်းမှတဆင့် စက်ရုံ၊ ခွဲရုံများသို့
ဝင်ရောက်လာနိုင်မှုကို ကာကွယ်မှုများ စတာတွေ ပါဝင်ပါတယ်။
အထက်ကအရာတွေကို စဉ်းစားရတာက ဓာတ်အားကွန်ယက်ထဲမှာ
အကြောင်းတစ်ခုခုသက်ရောက်မှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာနိုင်တဲ့ Overvoltage ဖြစ်ပေါ်မှုတွေကြောင့်
လျှပ်စစ်ပစ္စည်းတွေ ပျက်စီးမှုမဖြစ်စေဖို့ အတွက်ဖြစ်ပါတယ်။ အဲဒါကို ကာကွယ်နိုင်ဖို့
ကျွန်တော်တို့ Overvoltage ဖြစ်ပေါ်နိုင်တဲ့ အကြောင်းအရင်းတွေကို သိဖို့လိုပါတယ်။
Overvoltage ဖြစ်ပေါ်ရတဲ့အကြောင်းအရင်း (၄) ခုရှိတယ်လို့ သိရပါတယ်။ အဲဒါတွေကတော့ မိုးကြိုးပစ်ခြင်းကြောင့်
ဖြစ်လာနိုင်တဲ့ Lightning Overvoltage၊ စက်ရုံနဲ့ ခွဲရုံတွေက Circuit Breaker နဲ့
Disconnecting Switch တို့ အဖွင့်အပိတ်ပြုလုပ်မှုကြောင့် ဖြစ်လာနိုင်တဲ့ Switching
Overvoltage၊ ဓာတ်အား ကွန်ယက်အတွင်း Generator, Substation နဲ့ Line တွေမှာ အပြစ်တစ်ခုခုဖြစ်ပေါ်ခြင်း၊
ဓာတ်အားလိုင်းရှည်များကို ဓာတ်အားလွှတ်ခြင်း စတာတွေ မှာဖြစ်လာနိုင်တဲ့ Temporary
Overvoltage နှင့် ပတ်ဝန်းကျင်ညစ်ညမ်းမှုနဲ့ လျှပ်ကာပစ္စည်းများညစ်ညမ်းမှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာနိုင်တဲ့
Power Frequency Overvoltage တို့ပဲဖြစ်ပါတယ်။
ကျွန်တော်တို့ စက်ရုံ၊ ခွဲရုံတွေမှာတပ်ဆင်မယ့်
လျှပ်စစ်ပစ္စည်းတွေကို ထုတ်လုပ်တဲ့စက်ရုံတွေက ပစ္စည်းရဲ့ Overvoltage ခံနိုင်ရည်အင်အားကို
Nameplate တွေနဲ့ စာရွက်စာတမ်းတွေနဲ့ ပေးထားလေ့ရှိပါတယ်။ အဲလိုပေးထားတဲ့ တန်ဖိုးတွေက
သူတို့ပစ္စည်းကို ကိုယ်ပိုင်စမ်းသပ်ခန်း (သို့) နိုင်ငံတကာအသိအမှတ်ပြု စမ်းသပ်ခန်းတွေမှာစမ်းပြီးမှ
အချက်အလက်တွေဖြည့်သွင်းပေးလိုက်တာဖြစ်ပါတယ်။ အဲဒီမှာ BIL(Basic Lightning Impulse
Insulation Level) အတွက် Dry Test ပြုလုပ်ပြီး BSL(Basic Switching Impulse
Insulation Level) အတွက်ကတော့ Wet Test ပြုလုပ်တာ ဖြစ်ပါတယ်။ အဲဒီလိုလုပ်တဲ့ အချိန်မှာရှိတဲ့
Standard Atmospheric Conditions က Ambient temperature: 20 degC, . Air pressure: 101.3 kPa or 760mm
Hg, Absolute humidity: 11 grams of water/m3 of air နဲ့ wet tests အတွက် 1 to 1.5
mm of waterlminute နှုန်းနဲ့ မိုးပုံစံရွာချပြီး စမ်းသပ်တာ ဖြစ်ပါတယ်။ ကျွန်တော်တို့
တကယ်သုံးချင်တဲ့နေရာရောက်ရင်တော့ အဲဒီနေရာရဲ့ Atmospheric Conditions နဲ့ ကိုက်အောင်
ပြန်စဉ်းစားဖို့ လိုလာမှာဖြစ်ပါတယ်။
BIL(Basic Lightning Impulse
Insulation Level) နဲ့ BSL(Basic Switching Impulse Insulation Level) ဆိုတာတွေက
High Overvoltage Wave (Lightning Overvoltage၊ Switching Overvoltage၊ Temporary
Overvoltage၊ Power Frequency Overvoltage) တွေရဲ့ အမြင့်ဆုံးတန်ဖိုး (Crest
Value) လို့ ဆိုပါတယ်။
အဲဒါတွေကိုခြုံပြီး တစ်ခုတည်းပြောရင်တော့
Critical Flash Overvoltage(CFO) လို့ ဆိုပါတယ်။ စမ်းသပ်ခန်းမှာ ပဲဖြစ်ဖြစ်၊ အပေါ်က
အခြေအနေတွေမှာပဲဖြစ်ဖြစ် အကြိမ် (၁၀၀) စမ်းလို့ အကြိမ် (၅၀) လောက် Flashover ဖြစ်ရင်
အဲဒီဗို့အားကို CFO လို့ခေါ်ပါတယ်။ Lightning Voltage မှာ ဖြစ်ရင် BIL နဲ့
Switching Voltage မှာ ဖြစ်ရင် BSL လို့ သတ်မှတ်ပါတယ်။
အောက်မှာ Andrew R. Hileman ရဲ့ စာအုပ်ထဲက
500 kV ဓာတ်အားလိုင်းတာဝါတိုင်ရဲ့ V-String Insulation Length ဘယ်လောက်ထားရမလဲဆိုတဲ့
တွက်ချက်မှု နမူနာလေးဖော်ပြပေးလိုက်ပါတယ်-
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Nominal Voltage, V = 500 kV
Maximum Voltage, V
Max = 550 kV
Altitude, A = 1500 m
Switching Overvoltage
(SOV),Stress, E2 = 810 kV
[Standard သို့ Transient Analysis Value]
Tower Width, W = 1.6 m
Conductor Height, H = 18 m
Deviation of CFO, əf/CFO = 0.05 (Toleration %)
Flashover or Failure
factor at 50 tower, Kf = 0.9553
(Based on Tower number and əf/CFO)
Gaussian SSFOR
factor, KG =
1 (Based on SSFOR Flashover rate 1/100)
Relative air density ɗ
at altitude A in km = exp (-A/8.6)
= 0.840
Insulation Strength/
Stress Ratio, V3/ E2 =
Kf x KG
Insulation Strength,
V3 =
Kf x KG x E2 =774 kV
Critical Flashover
Voltage at average altitude, CFOa =V3/(1-3
əf/CFO) = 910 kV
အလယ်ကြိုးအတွက် Strike
Distance (S) အကွာအဝေးတွက်လျှင်
For Center Phase,
Initial Gap factor, kg0 = 1.2
Initial Constant for weather adjustment,
m0 = 0.5
Strike Distance, S0 = 8/[(0.96x 3400x kg0x ɗ^m0 /CFOa)-1] = 2.72 m
Initial တန်ဖိုးတွေက မသိတဲ့အတွက် ခန့်မှန်းယူထားတဲ့တန်ဖိုးများဖြစ်လို့
Strike Distance တွက်ရတဲ့အဖြေကလဲ မမှန်သေးပါဘူး။ ဒါကြောင့် အဖြေမှန်တဲ့အထိ ထပ်ပြီး
Iteration လုပ်ပြီးတွက်ရပါမယ်။ အောက်က Equation တွေမှာ အပေါ်က တန်ဖိုးများထည့်၊ တွက်လို့ရတဲ့တန်ဖိုးကို
နောက်တစ်ကြိမ်ပြန်ထည့်ရင်း အောက်က ဇယားလို တွက်ရပါ လိမ့်မယ်။
(၁) Kg= 1.25+ 0.005x [(H/S)-6] + 0.25
x [(exp(8W/S)- 0.2]
(၂) m= 1.25x Gx (G- 0.2)
(၃) G= CFOs/ 500S
(၄) CFOs=0.96 x kg x [3400/(1+8/S)]
(၅) CFOa= ɗ^m x CFOs
(၆) S= 8/[(0.96x 3400x kg0x ɗ^m0 /CFOa)-1]
|
|
|
|
|
|
||
|
Iteration |
S |
kg |
CFOs |
G0 |
m |
S |
|
1 |
2.72 |
1.205356 |
998.0005 |
0.734071 |
0.490057 |
2.70 |
|
2 |
2.70 |
1.205545 |
991.9992 |
0.735725 |
0.492683 |
2.70 |
|
3 |
2.70 |
1.205536 |
992.2907 |
0.735644 |
0.492555 |
2.70 |
|
4 |
2.70 |
1.205536 |
992.2766 |
0.735648 |
0.492561 |
2.70 |
|
5 |
2.70 |
1.205536 |
992.2773 |
0.735648 |
0.492561 |
2.70 |
|
6 |
2.70 |
1.205536 |
992.2772 |
0.735648 |
0.492561 |
2.70 |
|
7 |
2.70 |
1.205536 |
992.2772 |
0.735648 |
0.492561 |
2.70 |
(၇)
ကြိမ်အထိ တွက်ကြည့်ရာမှာ ဂဏန်းမပြောင်းတော့တဲ့အတွက် Strike Distance (S)= 2.7 m ဖြစ်ပါတယ်။
Insulator Length အတွက် 5% ပိုယူရတာမို့
Insulator Length= 2.7x 1.05 = 2.83 m ဖြစ်ပါတယ်။
အပြင်ကြိုးအတွက် Strike Distance (S)
အကွာအဝေးတွက်လျှင်
For Outside Phase,
Initial Gap factor, kg0 = 1.2
Initial Constant for weather adjustment,
m0 = 0.5
Strike Distance, S0 = 8/[(0.96x1.08x 3400x kg0x ɗ^m0
/CFOa)-1]
= 2.46 m
ဒီမှာလဲ အပေါ်အလယ်ကြိုးတွက်တုန်းကလို
Iteration လုပ်ပြီးတွက်ရတာပါပဲ
(၁) Kg= 1.25+ 0.005x [(H/S)-6] + 0.25
x [(exp(8W/S)- 0.2]
(၂) m= 1.25x Gx (G- 0.2)
(၃) G= CFOs/ 500S
(၄) CFOs=0.96 x1.08x kg x [3400/(1+8/S)]
(၅) CFOa= ɗ^m x CFOs
(၆) S= 8/[(0.96x 1.08x 3400x kg0x ɗ^m0 /CFOa)-1]
|
|
|
|
|
|||
|
Iteration |
S |
kg |
CFOs |
G0 |
m |
S |
|
1 |
2.46 |
1.20801 |
1000.198 |
0.814546 |
0.625719 |
2.51 |
|
2 |
2.51 |
1.207432 |
1015.107 |
0.810309 |
0.618174 |
2.50 |
|
3 |
2.50 |
1.207463 |
1014.283 |
0.810542 |
0.618588 |
2.50 |
|
4 |
2.50 |
1.207461 |
1014.329 |
0.810529 |
0.618565 |
2.50 |
|
5 |
2.50 |
1.207461 |
1014.326 |
0.81053 |
0.618566 |
2.50 |
|
6 |
2.50 |
1.207461 |
1014.327 |
0.81053 |
0.618566 |
2.50 |
|
7 |
2.50 |
1.207461 |
1014.327 |
0.81053 |
0.618566 |
2.50 |
(၇)
ကြိမ်အထိ တွက်ကြည့်ရာမှာ ဂဏန်းမပြောင်းတော့တဲ့အတွက် Strike Distance (S)= 2.5 m ဖြစ်ပါတယ်။
Insulator Length အတွက် 5% ပိုယူရတာမို့
Insulator Length= 2.5x 1.05 = 2.63 m ဖြစ်ပါတယ်။
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ဒါကတော့ Transmission Line ရဲ့ Phase
နဲ့ Ground ကြား Switching Insulation Level နဲ့ Insulator Length တွက်တာပဲရှိပါသေးတယ်။
တိုင်အရေအတွက်၊ လိုင်းအမျိုးအစား၊ ခွဲရုံအမျိုးအစား၊ ရာသီဥတုအခြေအနေ၊ မြေမျက်နှာသွင်ပြင်
အနိမ့်အမြင့်၊ Strike Distance အကွာအဝေး စတာတွေအရ Factor တွေကို လိုအပ်သလို ပြောင်းယူတွက်ရတာဖြစ်ပါတယ်။
Switching Overvoltage (SOV),Stress,
E2 ကတော့ မိမိနိုင်ငံမှာ Standard သတ်မှတ်ထားတာရှိရင်အဲဒါကိုယူနိုင်ပြီး မရှိရင် Transient
Analysis ပြုလုပ်တဲ့ EMTP သို့ TNA Software များနဲ့တွက်ချက်ရတာဖြစ်ပါတယ်။
တစ်စုံတစ်ခုအသုံးဝင်မယ်လို့ယူဆပါတယ်။
https://www.facebook.com/profile.php?id=100086014254358, မှာလည်း
Electrical Power နဲ့ပတ်သက်တာတွေ သိသမျှ၊ လေ့လာမိသမျှတွေကိုရေးပါတယ်။
ဝင်ရောက်ဖတ်ရှုနိုင် ပါတယ်………..
