Insulation Coordination အကြောင်း

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………..

Modern Control System အကြောင်း

 

ဒီတစ်ခါဖော်ပြသွားမှာကတော့ လျှပ်စစ်ကဏ္ဍမှာ အသုံးပြုတဲ့ Modern Control System အကြောင်း လေ့လာမိ သလောက် ဖော်ပြသွားမှာဖြစ်ပါတယ်။ Modern Control System ကလဲ သီးသန့်ရှိပြီး ကျယ်ပြန့်တဲ့ ဘာသာရပ်မို့ လေ့လာလို့မကုန်နိုင်တဲ့ ဘာသာရပ် ဖြစ်ပါတယ်။

Modern Control System မှာတော့ Open Loop Control System နဲ့ Close Loop Feedback Control System ဆိုပြီး (၂) မျိုးရှိပါတယ်။ နှစ်ခုကွာတာက Feedback System ပဲဖြစ်ပါတယ်။ Open Loop Control System က ကိုယ်ဖြစ်စေချင်တဲ့ Reference Setting တစ်ခုပေးထားရင် အဲဒီ Setting အတိုင်းပဲ အလုပ်လုပ်နေတာဖြစ်ပြီး Close Loop Feedback Control System ကတော့ ကိုယ်ဖြစ်စေချင်တဲ့ Output Setting တစ်ခုပေးထားရင် အဲဒါကိုရအောင် Output ကို ပြန်အာရုံခံ(Feedback)ပြီး Input နဲ့ Process ကို လိုသလိုထိန်းချုပ်မောင်းနှင်တာပါ။

ဥပမာတစ်ခုကြည့်ရင် ကျွန်တော်တို့ လေအေးပေးစက်(Air Con) ကို ဖွင့်တဲ့အခါ အပူချိန် Setting ကို Manual ထားမောင်းတာနဲ့ Auto မှာ ထားမောင်းတာကို ပြောတာပါ။ Manual မှာ လေအေးပေးစက်အပူချိန် Setting ကို ၂၀ ဒီဂရီမှာထားရင် လေအေးပေးစက်က စက်အထွက် အပူချိန်ကို ၂၀ ဒီဂရီနှုန်းနဲ့ လေအေးပေးစက်မပိတ်မချင်း မောင်းနေမှာဖြစ်ပါတယ်။ အခန်းအပူချိန်က ၂၀ ဒီဂရီနဲ့ အဲဒီအပူချိန်အောက်ရောက်လာလည်း သူကတော့ ဆက်ပြီး ၂၀ ဒီဂရီနဲ့မောင်းနေမှာ ဖြစ်ပါတယ်။ ဒါက Open Loop Control System ဖြစ်ပါတယ်။ Auto မှာ ထားမောင်းရင်တော့ အပူချိန် Setting ကို ၂၀ ဒီဂရီမှာထားရင် အခန်းအပူချိန်က ၂၀ ဒီဂရီအထက်ဖြစ်နေရင် သူက အနိမ့်ဆုံး အပူချိန်နဲ့ စမောင်းပြီး လေအေးပေးစက်က အပူချိန်အရုံခံစနစ်နဲ့ စောင့်ကြည့်မှာဖြစ်ပါတယ်။ အခန်းအပူချိန် ၂၀ ဒီဂရီရောက်တာနဲ့ အဲဒီအပူချိန်မှာရှိနေအောင် လေအေးပေးစက်ကို ထိန်းညှိမောင်းနှင်နေမှာ ဖြစ်ပါတယ်။ လိုအပ်ရင် ရပ်ပြစ်လိုက်ပြီး ၂၀ ဒီဂရီထက်ပိုတာနဲ့ စက်ကို ပြန်မောင်းမှာဖြစ်ပါတယ်။ အဲဒါက Close Loop Feedback Control System ဖြစ်ပါတယ်။

Modern Control System ကို အင်ဂျင်နီယာနည်းပညာတိုင်းလိုလိုမှာ အသုံးပြု တာကို တွေ့ရပါတယ်။ သူ့ရဲ့သီအိုရီက ထိန်းချုပ်တဲ့နေရာတိုင်းမှာ သုံးလို့ရနေတာမျိုးပါ။ လျှပ်စစ်ကဏ္ဍမှာ တွေ့ရတာကတော့ ဓာတ်အားပေးစက်ရုံနဲ့ ပတ်သက်ပြီး ထိန်းချုပ်မောင်းနှင်တဲ့နေရာ၊ အလိုအလျောက် မီးဖွင့်/ ပိတ်တာ၊ ရေ ဖွင့်/ပိတ်တာ၊ နေရောင်ခြည်ရရှိဖို့ နေကိုမျက်နှာမှုဖို့ ဆိုလာပြားတွေကိုချိန်ညှိတာ၊ အလိုအလျောက် မီးအားမြှင့်စက်၊ မီးပျက်တဲ့အချိန် မီးစက်အလိုအလျောက်မောင်းနှင်ခြင်း၊ လေအေးပေးစက်မောင်းနှင်ခြင်း စသဖြင့် များစွာရှိပါတယ်။ သုံးတယ် ဆိုတာ သီအိုရီကို သုံးတာဖြစ်ပါတယ်။ ထိန်းချုပ်ဖို့ရည်ရွယ်တဲ့အရာရဲ့ Process တစ်ခုလုံးမှာပါတဲ့ ထိန်းချုပ်မှုကို သက်ရောက်နိုင်တဲ့ အရာတွေ၊ ထိန်းချုပ်ပစ္စည်းတွေ၊ Input၊ Output တွေကို  သင်္ချာဖော်မြူလာတွေပြောင်းပြီး သီအိုရီကို အသုံးချကာ လိုအပ်တဲ့ ရလာဒ်ထွက်လာအောင် တွက်ချက် ဒီဇိုင်းပြုလုပ်တာဖြစ်ပါတယ်။

သီအိုရီအခြေခံအနေနဲ့ လေ့လာမိတာကတော့ လျှပ်စစ်ကဏ္ဍမှာ ဥပမာ ခုခံမှုပစ္စည်း(Resistor) ပေါ်မှာ ဖြစ်ပေါ်နေမယ့် ဗို့အား၊ လျှပ်စီးစတာတွေက အဝင်အထွက် တန်ဖိုးပြောင်းလဲသလိုသာ သူ့မှာသက်ရောက်တဲ့ ဗို့အား၊ လျှပ်စီးက ပြောင်းလဲမှာဖြစ်တဲ့အတွက် တပြေးတည်းဖြစ်နေတာမို့ သူ့ကို Linear ဖြစ်တယ်လို့ပြောလို့ရပါတယ်။ ဒါပေမယ့် လျှပ်ညှို့ပစ္စည်း(Inductor) နဲ့ လျှပ်သိုပစ္စည်း(Capacitor) တွေမှာကျတော့ သူတို့မှာဖြစ်ပေါ်နေတဲ့ ဗို့အား၊ လျှပ်စီး စတာတွေက အဝင်အထွက်တန်ဖိုး ပြောင်းသည်ဖြစ်စေ၊ မပြောင်းသည်ဖြစ်စေ သူတို့ကိုယ်တိုင်က အချိန်နဲ့အမျှ တန်ဖိုးပြောင်းလဲနေတာမို့ Dynamic ဖြစ်တယ်လို့ဆိုပါတယ်။ သူတို့တွေပါဝင်တဲ့ Circuit တစ်ခုကို လျပ်စစ်ဆိုင်ရာ သင်္ချာညီမျှခြင်းတွေချကြည့်တဲ့အခါ အချိန်အခြေအနေ State တစ်ခုအတွက် ကိုယ်စားပြုဖော်ပြတဲ့ Linear ပုံစံရော Dynamic ပုံစံ ရော ရောပါနေတတ်ပါတယ်။ အဲဒီ State တွေနဲ့ Process တစ်ခုလုံးကို ထိန်းချုပ်မောင်းနှင်ဖို့ Input (Control) Variable, State Variable, Output Variable, Feedback Signal, Reference Signal တွေကို သင်္ချာပုံစံ ညီမျှချင်းတွေ ကိုယ်စားပြုပြီး Output ကို တည်ငြိမ်မှု(Stable) ရှိရှိနဲ့ ရရှိအောင် ဒီဇိုင်းပြုလုပ်တွက်ချက်ကြတာ ဖြစ်ပါတယ်။ အဲဒီလိုတွက်ချက်တဲ့အခါ ညီမျှခြင်းတွေမှာ Dynamic Behavior ပါတဲ့ State တွေရဲ့ Differential Equation တွေက တိုက်ရိုက်တွက်ချက်အဖြေထုတ်ဖို့ခက်တာမို့ လွယ်ကူအောင် Laplace Tranform Tool တွေကို အသုံးပြုပြီး Linear Equation တွေဖြစ်အောင်လုပ်ပြီးမှ တွက်ချက် ဒီဇိုင်းပြုလုပ်ပါတယ်။ ပြီးမှ Laplace Tranform Tool နဲ့ ပြန်ပြီး State Value တွေရရှိအောင် ပြန်တွက်ထုတ်ပါတယ်။ Laplace Tranform Tool ကတော့ System Process တစ်ခုလုံးကို Analyse လုပ်တာဖြစ်ပါတယ်။

ညီမျှခြင်းတွေနဲ့ Process တစ်ခုလုံးကို မြင်ဖို့တော့ Transfer Function Block Diagram, Signal Flow Graph  စတာတွေနဲ့ ကြည့်ပါတယ်။ Stability Analysis နဲ့ Controller Design  ချည်းပဲ သက်သက် Analyse လုပ်ချင်ရင်တော့ Nyquist Stability Criterion, the Routh-Hurwitz Criterion, The Root Locus Method စတာတွေနဲ့ လုပ်ပါတယ်။

Electrical Power သမားတွေ အတွက်ကတော့ ဓာတ်အားပေးစက်တွေနဲ့ပတ်သက်ပြီး ထိန်းချုပ်တဲ့စနစ်ဖြစ်တဲ့ Automatic Generation Control နဲ့ သူနဲ့ဆက်စပ်တဲ့ ထိန်းချုပ်စနစ်တွေမှာ တွင်တွင်ကျယ်ကျယ်အသုံးပြုတာမို့ သိထားသင့်တယ်လို့ယူဆပါတယ်။ ပုံတွေကတော့ ရေနွေးငွေ့သုံးဓာတ်အားပေးစက်ရုံနဲ့ပတ်သက်သော Control System Block Diagram နဲ့ Transfer Function Block Diagram ပုံတွေပဲဖြစ်ပါတယ်။

Reference: Richard Dorf, Robert Bishop - Modern Control Systems, Global Edition

တစ်စုံတစ်ခုအသုံးဝင်မယ်လို့ယူဆပါတယ်။

66/11 kV Substation အကြောင်း

ဓာတ်အားခွဲရုံနဲ့ပတ်သက်တဲ့အကြောင်းက တင်ပေးထားပြီးပါပြီ။ ဒါပေမယ့် ညီငယ်တစ်ယောက်က Comment မှာ ဒီအကြောင်းရေးတင်ပေးပါပြောလို့ သူ့အကြောင်းချည်းပဲ သပ်သပ်ရေးတင်ပေးလိုက်ပါတယ်။

66/11 kV Substation က ဓာတ်အားဖြန့်ဖြူးရေးစနစ်သုံး ဓာတ်အားခွဲရုံတစ်မျိုးဖြစ်ပါတယ်။ ဓာတ်အားပေးစက်ရုံ တွေက ဓာတ်အားလိုင်းကြီးတွေနဲ့ပို့လာတဲ့ ဓာတ်အားတွေကို ၅၀၀ ကေဗွီ၊ ၃၇၅ ကေဗွီ၊ ၂၇၅ ကေဗွီ ၁၃၂ ကေဗွီ၊ ၁၁၀ ကေဗွီ စသဖြင့် ဓာတ်အားခွဲရုံတွေအဆင့်ဆင့်ခံ ပို့လွှတ်လာပြီး အဲဒီကမှတဆင့် ၆၆ ကေဗွီ၊ ၃၃ ကေဗွီ၊ ၂၂ ကေဗွီ စတဲ့လိုင်းတွေနဲ့ ဓာတ်အားဖြန့်ဖြူးရေးခွဲရုံတွေကို ချိတ်ဆက်ပြီး ဓာတ်အားသုံးစွဲသူတွေ အိမ်၊ ရပ်ကွက်၊ ဈေး၊ ကျောင်း၊ ဆေးရုံ၊ စက်ရုံ စတာတွေကို ဖြန့်ခွဲပို့ဖို့ ၁၁ ကေဗွီ ၊ ၁၀ ကေဗွီ၊ ၆.၆ ကေဗွီ အစရှိတဲ့ ဓာတ်အားလိုင်းတွေနဲ့ ပြန်ဖြန့်ဖြူး ပေးတာဖြစ်ပါတယ်။ ဖော်ပြပါဗို့အားတွေမှာ တချို့ဗို့အားစနစ်တွေက မြန်မာပြည်မှာတော့ မသုံးပါဘူး။ မြန်မာနိုင်ငံ မှာတော့ 66/11 kV Substation ကို အသုံးပြုပါတယ်။ ဒါကြောင့်လဲ ရေးတင်စေချင်တယ်လို့ ထင်ပါတယ်။

Source: https://www.groupnish.com/solution/switch-yard

ဓာတ်အားခွဲရုံ (၁) ရုံတည်ဆောက်ဖို့အတွက် တကယ်ကတော့ အရင်ဆုံးမြေနေရာရွေးချယ်ဖို့ ဆာဗေးပြုလုပ်ရပါတယ်။ စဉ်းစားရမယ့် အဓိကအချက်တွေကတော့ လက်ရှိနဲ့ အနာဂါတ်မှာ ဓာတ်အား သုံးစွဲလိုသည့်နေရာကို ပို့လွှတ်နိုင်မည့် အကွာအဝေး အချက်အချာဗဟို ဖြစ်ခြင်း၊ ဓာတ်အားလိုင်းများ အဝင်အထွက် ပြုလုပ်ရန်အဆင်ပြေခြင်း၊ သဘာဝဘေး အန္တရာယ်ကျရောက်မှု အနည်းဆုံးဖြစ်စေမည့်နေရာ ဖြစ်ခြင်း၊ ထိန်းသိမ်းပြုပြင်မှု ပြုလုပ်ရန်လွယ်ကူခြင်း၊ တည်ဆောက်ရေးပစ္စည်းများရရှိနိုင်ခြင်း၊ စတာတွေကို စိစစ် ရွေးချယ်ရတာဖြစ်ပါတယ်။

ရွေးချယ်သည့်နေရာရရှိပါက မြေသားစမ်းသပ်မှုကို ပြုလုပ်ရပါတယ်။ မြေသားအမျိုးအစား နှင့်အလွှာအခြေအနေ၊ ရူပဗေဒနှင့် မက္ကင်းနစ်ဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိ(Physical and Mechanical Properties) များနှင့် တည်ဆောက်ရေးဒီဇိုင်းအတွက် မြေသားဒီဇိုင်းအချက်အလက်များ စသည်တို့ကို ရရှိနိုင်ရန် အတွက် ပြုလုပ်ရတာ ဖြစ်ပါ တယ်။ မြေအနက် ၃ မီတာမှ ၄၀ မီတာ အထိ လိုအပ်သလို မြေသားနမူနာများရယူပြီး လုပ်ငန်းခွင်ထဲမှာရော၊ စမ်းသပ်ခန်းထဲမှာရော စမ်းသပ်မှု ပြုလုပ်ရတာဖြစ်ပါတယ်။ အဓိကကတော့ ဓာတ်အားခွဲရုံထဲမှာ တည်ဆောက်မယ့် မြို့ပြပိုင်းဆိုင်ရာအားလုံးအတွက် ပုံမှန်နဲ့ ပုံမှန်မဟုတ်တဲ့အခြေအနေ(Static and Dynamic Condition) တွေမှာ အပူချိန်၊ လေ၊ မြေငလျှင် စတဲ့ ရာသီဥတုဒဏ်များ၊ သုံးစွဲမယ့်အဆောက်အဦ၊ လမ်း၊ အုတ်မြစ်များ၏ အတွင်း၊ အပြင်နှင့် ၎င်းတို့၏ ကိုယ်တိုင် ဝန်အားသက်ရောက်မှုများ စသည်တို့ကို တွက်ချက်ချိန်ဆပြီး မြေသားခံနိုင်ရည်နဲ့ ဆက်စပ်စဉ်းစား တွက်ချက် ဆောင်ရွက်ရတာဖြစ်ပါတယ်။ မြေသားအမျိုးအစားအလိုက် မြေသားခံနိုင်ရည်ကို အရင်ပို့စ်တွေမှာ ဖော်ပြဖူးပါတယ်။

တည်ဆောက်မယ့်နေရာရဲ့ မြေမျက်နှာသွင်ပြင်အနေအထား၊ မြေသားမာကျောမှု စတာတွေအပေါ်အခြေခံပြီး လိုအပ်တဲ့ မြေအကျယ်နဲ့အမြင့်ရအောင် ရှင်းလင်းခြင်း၊ ဖြတ်ရန်လိုက ဖြတ်ခြင်း၊ မြေသားလဲရန်လိုက လဲခြင်း စတာတွေကိုလည်း လုပ်ဆောင်ရတာဖြစ်ပါတယ်။

Source: httpselectrical-engineering-portal.comdownload-centerbooks-and-guidespower-substations66-11-kv-grid-substation 

66/11 kV Substation တစ်ခုမှာ အောက်ပါအပိုင်းများ ပါဝင်ပါတယ်-

(၁) အဆောက်အဦးများ(ထိန်းချုပ်မောင်းနှင်ခန်း၊ ရုံး၊ ထိန်းသိမ်းပြုပြင်ခန်း၊ စတို၊ မီးစက်၊ လုံခြုံရေး စသည်)

(၂) လမ်းများ(အဝင်လမ်း၊ ခွဲရုံအတွင်းပတ်လမ်းစသည်)

(၃) ဓာတ်အားလွှတ်ပစ္စည်းများ(ထရန်စဖော်မာ၊ Gantry and Beam, Conductor, Switchgear စသည်)

(၄) Panel များ(Control Panel, Switchgear, Battery and Charger, Communication စသည်)

(၅) မြောင်းများ(ကေဘယ်မြောင်း၊ ရေမြောင်း စသည်)

(၆) ခြံစည်းရိုး(Switchyard ဝန်း ၊ ခွဲရုံဝန်း စသည်)

အထက်ပါ ပါဝင်သော အပိုင်းများကို ခေါင်းစဉ်တစ်ခုခြင်းအလိုက် ဖော်ပြလိုက်ပါတယ်-

(၁) အဆောက်အဦးများ

ထိန်းချုပ်မောင်းနှင်ခန်း၊ ရုံးခန်း၊ ထိန်းသိမ်းပြုပြင်ခန်း၊ စတိုခန်း၊ မီးစက်ခန်း၊ လုံခြုံရေးခန်း စသည်ဖြင့် ဖော်ပြထား ပေမယ့် ဒီဇိုင်းအပေါ်မူတည်ပြီး ပေါင်းတဲ့အခန်းတွေရှိသလို သီးခြားခွဲထားတဲ့ အဆောက်အဦးတွေလဲရှိပါတယ်။

ဓာတ်အားထိန်းချုပ်ခန်း၊ ရုံး၊ လုံခြံရေး၊ မီးစက် စသည်တို့အတွက် အဆောက်အဦးများတည်ဆောက်ခြင်း ဖြစ်ပါတယ်။ မြို့ပြဆိုင်ရာလုပ်ငန်းတွေမှာ မဖြစ်မနေလုပ်ရတာကတော့ အထက်ကပြောသလို ခံနိုင်ရည်တွေ တောက်လျှောက် စဉ်းစား တွက်ချက်ရတာဖြစ်ပါတယ်။

ဓာတ်အားထိန်းချုပ်ခန်းဆိုရင် အဲဒီအထဲမှာထည့်မယ့် လူ၊ ပရိဘောဂ၊ ဓာတ်အား ထိန်းချုပ်ပစ္စည်းများ၊ GIS, AIS Swithchgear Panel များ၊ Batterry and Charger များစသည့် Equipment များနှင့် Panel များ၊ အကျယ်လိုအပ်ချက်၊ လေအေးပေးစက်လို အခြားထပ်မံ ထည့်သွင်းသည့် ပစ္စည်းများ စသည်ဖြင့် အားလုံးရဲ့ဝန်အားသက်ရောက်မှု၊ အဆောက်အဦးကိုယ်တိုင်ရဲ့ဝန်အားသက်ရောက်မှု၊ အထက်ကဖော်ပြထားသလို ပြင်ပသက်ရောက်မှု စတာတွေကို တွက်ချက်ပြီး တွက်ချက်ရပါတယ်။ ဆက်လက်ပြီး အုတ်မြစ်အတွက် အဲဒီဝန်အားသက်ရောက်မှုများနဲ့ မြေသားခံနိုင်ရည် ပေါ် တွက်ချက်သုံးသပ်ပြီး အုတ်မြစ်အမျိုးအစားတွေ ရွေးချယ်ရတာ ဖြစ်ပါတယ်။ မြေသားအလိုက် အုတ်မြစ်ရွေးချယ်ပုံ တွေတော့ အရင်ပို့စ်တွေမှာ ဖော်ပြဖူးပါတယ်။

အဆောက်အဦးတွေကို သံကူကွန်ကရစ်ဒီဇိုင်းနဲ့ပဲ တည်ဆောက်ရတာများပါတယ်။ နံရံကိုတော့ အဆောက်အဦး အမျိုးအစားပေါ်မူတည်ပြီး ကွန်ကရစ်လောင်းတာဖြစ်ဖြစ်၊ အုတ်နဲ့ဘိလပ်မြေဖြစ်ဖြစ် အသုံးပြုပါတယ်။ ပလာစတာ မံပေးရပါမယ်။ အမိုးများဆိုရင် ရေခိုးရေငွေ့အစိုဓာတ်နဲ့ အပူဒဏ် ကာကွယ်သည့် ကြားခံများ Bituminous Barriers လိုအရာမျိုးတွေကို ထည့်သွင်းရပါတယ်။

Batterry and Charger ထားတဲ့အခန်းဆိုရင် အထူးသဖြင့် လေဝင်လေထွက်ကောင်းအောင်စီမံပေးရပါတယ်။ Lead Acid Battery Type လို အက်စစ်သုံးတဲ့ ဘတ္ထရီများဆိုရင် အက်ဆစ်ဒက်ခံကြမ်းခင်းများ၊ လက်ဆေးဘေစင်များ စသည်တို့ကိုပါ ထည့်ပေးရပါတယ်။ တံခါးများကိုလည်း ပတ်ဝန်းကျင်အပူချိန်ပေါ်မူတည်ပြီး လှောင်နေတာမျိုး မဖြစ်အောင် လေဝင်လေထွက်ကောင်းမွန်သည့် ပုံစံ ရွေးချယ်ထားရှိရပါတယ်။

(၂) လမ်းများ

ဓာတ်အားခွဲရုံတွေမှာ လမ်းကိုတော့ ကွန်ကရစ်နဲ့ပဲခင်းတာများပါတယ်။ အဝင်လမ်းကို ၈ မီတာလောက်ကျယ်သင့်ပြီး၊ ခွဲရုံအတွင်းပတ်လမ်းများကိုတော့ ၅ မီတာလောက်ကျယ်သင့်ပါတယ်။ ထရန်စဖော်မာကအစ အခြားဓာတ်အားလွှတ် ပစ္စည်းတွေ လိုအပ်သလို ထုတ်/ သွင်း ဆောင်ရွက်နိုင်ဖို့ဖြစ်ပါတယ်။ လမ်းခံနိုင်ရည်အနေနဲ့တော့ ဘီးတစ်ဘီးစာလျှင် ခံနိုင်အား ၅ တန်လောက်ခံနိုင်အောင် ပြုလုပ်သင့်ပါတယ်။

(၃) ဓာတ်အားလွှတ်ပစ္စည်းများ (ထရန်စဖော်မာ၊ Gantry and Beam, Conductor, Switchgear စသည်)

ထရန်စဖော်မာကတော့ ၆၆/၁၁ ကေဗွီ ထရန်စဖော်မာကို  နှစ်ဘက်စလုံး Star- Star Connected Transformer ကို အသုံးပြုရမှာ ဖြစ်ပါတယ်။ Star- Delta Connected Transformer ကိုလည်းသုံးကြပေမယ့် အဲဒါတွေက Ground Fault Protection အတွက် အခက်အခဲရှိနိုင်ပါတယ်။ Downstream မှာ အပြစ်ဖြစ်ရင် ၆၆ ကေဗွီ ဘက်အခြမ်းအထိ တက်ပြုတ်နိုင်ပါတယ်။ ၆၆ ကေဗွီ စနစ်တွေက ဓာတ်အားလိုင်းဒီဇိုင်းကန့်သတ်ချက် အပေါ်မူတည်ပြီး အဝင်တစ်လိုင်းတည်းဆို ဝန်အားမဂ္ဂါဝပ်အနေနဲ့ အများဆုံး ၄၀ မဂ္ဂါဝပ်အထိ ရှိတာမို့ (၂) လိုင်းသုံးရင် ၈၀ မဂ္ဂါဝပ်အထိ အသုံးပြုနိုင်ပါတယ်။ အဲဒီအပေါ် အသုံးပြုလို့တဲ့ ဝန်အားအပေါ်အခြေခံပြီး တပ်ဆင်အင်အားကို ရွေးချယ် အသုံးပြုရမှာ ဖြစ်ပါတယ်။ မီးလောင်ရင် တစ်လုံးနဲ့တစ်လုံးကာကွယ်နိုင်ဖို့ Firewall ကွန်ကရစ်နံရံတွေကိုတပ်ဆင်ကြပြီး အကြောင်းအမျိုးမျိုးကြောင့် ဆီယိုလာရင် ပြန်စုနိုင်ဖို့ ဆီစုကန်ကို ထည့်သွင်း တပ်ဆင်ကြတာရှိပါတယ်။ ဓာတ်အားခွဲရုံ အတွင်း AC ဓာတ်အားသုံးစွဲနိုင်ရန်အတွက် Station ထရန်စဖော်မာကို တပ်ဆင်ရပြီး ပုံမှန် Distribution ထရန်စဖော်မာ များနဲ့အတူတူပဲဖြစ်ပါတယ်။ 100 kVA လောက်တပ်ဆင်လေ့ရှိပြီး တကယ်ကတော့ သုံးစွဲမယ့်ဝန်အားကို တွက်ချက်ပြီး တပ်ဆင်တာဖြစ်ပါတယ်။

Gantry and Beam တွေကတော့ တစ်လိုင်းစာ အကျယ်ကို ၈ မီတာ၊ အမြင့်ကို ၁၀ မီတာ ထားရမှာဖြစ်ပါတယ်။ မိုးကြိုးလွှဲအတွက် ၂ မီတာ ထားရမှာ ဖြစ်ပါတယ်။ ကြံ့ခိုင်မှုနဲ့ အုတ်မြစ်အတွက်ကတော့ ၎င်းတို့ကိုယ်တိုင်ရဲ့အလေးချိန်၊ သူ့ကိုချိတ်မယ့်ကြိုး၊ လျှပ်ကာနှင့်ဆက်စပ်ပစ္စည်းများ၊ တပ်ဆင်မယ့်လူ၊ လေတိုက်နှုန်း၊ မြေငလျှင်၊ မြေအမျိုးအစား စတာတွေကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားတွက်ချက် ရမှာဖြစ်ပါတယ်။ အပေါ်က ထရန်စဖော်မာရော အခြားပစ္စည်းတွေရဲ့ Structure များရော အဲဒီလိုပဲ စဉ်းစားရတာဖြစ်ပါတယ်။

Conductor ကတော့ AAC(All Aluminum Conductor) ကို အသုံးပြုပါတယ်။ လက်ခံပြီး ပြန်ဖြန့်ဖြူးလိုတဲ့ ဓာတ်အားပမာဏကိုတွက်ချက်ပြီး လျှပ်စီးတန်ဖိုးနဲ့ ကြိုးရွေးချယ်တာဖြစ်ပါတယ်။ တစ်ချို့ကတော့ Aluminum Pipe တွေကို အသုံးပြုကြပါတယ်။

Switchgear များကတော့ Bus Disconnecting Switch, Circuit Breaker, Current Transformer, Line Disconnecting Switch, Potential Transformer, Lightning Arrester, Bus Coupler, Bus Sectionalizer စသည်တို့ပဲဖြစ်ပါတယ်။ Disconnection Switch များကတော့ ထိန်းသိမ်းပြုပြင်ရေးလုပ်တဲ့အခါ၊ ၎င်းဖီဒါကို ခွဲထုတ်လိုတဲ့အခါတွေမှာ အကြောင်းအမျိုးမျိုးကြောင့်ဆက်သွယ်မှုမရှိအောင် ပိုင်းခြားထားတာဖြစ်ပါတယ်။ Circuit Breaker ကတော့ ပုံမှန် အဖွင့်အပိတ်လုပ်တဲ့အချိန်နဲ့ အပြစ်ဖြစ်ပေါ်တဲ့အချိန်တွေမှာ ဖီဒါကို ပိတ်ချလို့ရအောင် တပ်ဆင်တာဖြစ်ပါတယ်။ Current Transformer ကတော့ ဖီဒါပေါ်မှာ စီးဆင်းနေတဲ့ လျှပ်စီးပမာဏကို သိရှိရအောင်တပ်ဆင်ထားတာဖြစ်ပါတယ်။ Potential Transformer ကတော့ လိုင်းကဝင်လာတဲ့ အဝင်ဗို့အားကို သိချင်လို့တပ်ထားတာပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ Lightning Arrester ကတော့ မိုးကြိုးရော၊ လိုင်းပေါ်မှာအပြစ်ဖြစ်တဲ့အခါ ဖြစ်ပေါ်လာနိုင်တဲ့ ရုတ်တရက်ဆောင့်တက်လာတဲ့ ဓာတ်အားများကို မြေဓာတ်ချပစ်ဖို့သုံးတာဖြစ်ပါတယ်။ Bus Coupler, Bus Sectionalizer တွေကတော့ ထရန်စဖော်မာ (၂) လုံးထက်ပိုသုံးရင်၊ ဖီဒါတွေများရင်၊ Busbar (၂) ခုသုံးရင် စတဲ့အခြေအနေတွေမှာ ပိုင်းခြားဖြန့်ဖြူးနိုင်ဖို့သုံးတာဖြစ်ပါတယ်။

Switchgear တွေအားလုံးမှာ ရှိရမယ့် စံချိန်စံညွှန်းအနေနဲ့ကတော့ သတ်မှတ်ဗို့အားကို 72.5 kV ဖြင့် အသုံးပြုပါတယ်။ Lightning Arrester တစ်ခုကပဲ 60kV ဖြစ်ပါတယ်။ ပုံမှန်အခြေအနေမှာ လျှပ်စီး ခံနိုင်ရည်အတွက် ဖီဒါက လက်ခံပို့လွှတ်လိုတဲ့ပမာဏကို မူတည်ပြီး ရွေးချယ်အသုံးပြု ပါတယ်။ အပြစ်ဖြစ်ပေါ်တဲ့ အခြေအနေအတွက် 31.5 kA ကို အသုံးပြုပါတယ်။ Current Transformer ရဲ့ Secondary Current ကိုတော့ 1 A သို့မဟုတ် 5 A အသုံးပြုပါတယ်။ မီတာနဲ့ Relay များဆီ ပို့ဖို့ဖြစ်ပါတယ်။ Potential Transformer ရဲ့ Secondary Voltage ကိုတော့ ၁၁၀ ဗို့ အသုံးပြုပါတယ်။ တပ်ဆင်အင်အား(Burden) VA အနေနဲ့ကတော့ အသုံးပြုမယ့် Secondary အရေအတွက်၊ မီတာ၊ Relay အရေအတွက်၊ ချိတ်ဆက်သွယ်ပို့မယ့် Control Cable အရှည် စတာတွေကို တွက်ချက်ပြီးအသုံးပြုရမှာ ဖြစ်ပါတယ်။ Power frequency withstand voltage က 140 kV ဖြစ်ပါတယ်။ Clearance ကတော့ (၂) မီတာ ဖြစ်ပါ တယ်။

ဓာတ်အားလွှတ်ပစ္စည်းများအားလုံးကို မြေဓာတ်ချရန်လိုအပ်သည့်အတွက် Switchyard နှင့် အခြားအဆောက်အဦး များ၏ အောက်တွင် မြေဓာတ်ချသည့် ကြေးနန်းကြိုးများနှင့် ကြေးသတ္တုစပ် ငုတ်များကိုချိတ်ဆက် ခင်းချထားရန် လိုအပ်ပါသည်။ မြေဓာတ်ခုခံမှု (၀.၅) အုမ်း အထိရအောင် လုပ်ဖို့လိုပါတယ်။ မြေဓာတ်ချနစ်နဲ့ပတ်သက်ပြီး အရင်ပို့စ်မှာ ဖော်ပြထားပါတယ်။

(၄) Panel များ(Control Panel, Switchgear, Battery and Charger, Communication စသည်)

Control Panel ကတော့ ဓာတ်အားခွဲရုံအတွင်းတပ်ဆင်ထားပြီး ဖီဒါတစ်ခုချင်းအလိုက် Panel တစ်ခုချင်းစီ တပ်ဆင်လေ့ရှိပြီး Ampere, Voltage, Power တန်ဖိုးများ ဖတ်ရှုနိုင် သော Multimeter, Overcurrent and Earth Fault Relay၊ ထရန်စဖော်မာဖီဒါ၏ Panel တွင် Differential Relay နဲ့ Disconnecting Switch နှင့် Circuit Breaker အဖွင့် အပိတ်ခလုတ်များ၊  မောင်းနှင်သူကို သိရှိစေလိုသော Alarm စနစ်များ၊ ယူနစ်မီတာများနှင့် စမ်းသပ်ခလုတ်များ ပါဝင်ပါတယ်။ Switchyard ထဲမှလည်း ထိန်းချုပ်မောင်းနှင်နိုင်ဖို့ Disconnecting Switch နှင့် Circuit Breaker တွေမှာ သက်ဆိုင်ရာ Local Panel များပါဝင်ပါ သေးတယ်။ Smart System ခွဲရုံများမှာတော့ ဓာတ်အားခွဲရုံသုံး အလို အလျောက်ထိန်းချုပ်စနစ်(Substation Automation System) ပါဝင်ပြီး Operator ကွန်ပြူတာဖြင့် စောင့်ကြည့် မောင်းနှင်ထိန်းချုပ်သည့် စနစ်များ ပါဝင်လာပါတယ်။

Switchgear Panel များကတော့ ၆၆ ကေဗွီကို GIS Switchgear များဖြင့် ထိန်းချုပ်ခန်းအဆောက်အဦးထဲတွင် တပ်ဆင်လျှင် ၎င်း GIS ဖီဒါများနှင့် ၁၁ ကေဗွီ GIS, AIS Switchgear များတွင် Panel တစ်ပါတတည်း တပ်ဆင်ထားပြီး အထက်ကအတိုင်း မီတာ၊ Relay၊ အဖွင့်အပိတ်ခလုတ်၊ Alarmနှင့် စမ်းသပ်ခလုတ်များ ပါဝင်တာ ဖြစ်ပါတယ်။

Battery and Charger မှာ Battery ကို ၁၁၀ ဗို့ အသုံးပြုလေ့ရှိပြီး ၎င်းဒီစီဓာတ်အားများကို မီတာ၊ Relay၊ အဖွင့်အပိတ်ခလုတ်၊ Alarmနှင့် စမ်းသပ်ခလုတ်များနှင့် Switchgear များသို့ DC Distribution Panel များဖြင့် ပို့လွှတ်ခြင်းဖြစ်ပါသည်။ AC ဓာတ်အားဖြင့် Battery များကို Charger များအသုံးပြု၍ အားသွင်းပြီး AC ဓာတ်အားပြတ်တောက်ပါက Battery များက ဒီစီ ဓာတ်အားကို ဆက်လက်ဖြန့်ဖြူးပါတယ်။ DC Distribution Panel လို AC Distribution Panel များလည်းရှိပြီး ခွဲရုံအတွင်း လိုအပ်သည့် နေရာအားလုံး(Lighting, Socket, Motor စသည်) ကို ချိတ်ဆက်ဖြန့်ဖြူးရပါတယ်။

Communication Panel ကတော့ ဓာတ်အားခွဲရုံမှာ ကိုယ်ပိုင်ဆက်သွယ်ရေးနှင့် အချက်အလက်သယ်ပို့စနစ် Power Line Carrier, Optical Fiber, Microwave စသည့် စနစ်များအတွက် အသုံးပြုသည့် Panel များ ဖြစ်ပါတယ်။

(၅) မြောင်းများ(ကေဘယ်မြောင်း၊ ရေမြောင်း စသည်)

ကေဘယ်မြောင်းများကတော့ Switchyard အတွင်းမှ ဓာတ်အားလွှတ်ပစ္စည်းများတစ်ခုစီမှ ဓာတ်အားခွဲရုံ ထိန်းချုပ်ခန်းအတွင်းရှိ Panel များနှင့် ချိတ်ဆက်နိုင်ရန် Control Cable နှင့် Power Cable များ စနစ်တကျ စီချသွယ်တန်းနိုင်အောင် ပြုလုပ်ထားသော မြောင်းများ ဖြစ်ပြီး  သုံးစွဲမည့်ကြိုးအရေအတွက်နှင့် သွယ်တန်းမည့်ပုံစံ အပေါ် မူတည်၍ မြောင်းအရွယ်အစားများကို တွက်ချက်ပြုလုပ်ရတာဖြစ်ပါတယ်။ ရေမြောင်းကတော့ Switchyard နဲ့ ခွဲရုံအတွင်း ရေမတင်အောင် ရေထုတ်မြောင်းစနစ်ပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ ကေဘယ်မြောင်း များက စီးလာနိုင်သည့်ရေကို ရေမြောင်းသို့ချိတ်ဆက်ရပြီး ကေဘယ်မြောင်းအတွင်း ရေမတင်အောင် Level ကွာဟချက်များထားရှိရပါတယ်။

(၆) ခြံစည်းရိုး(Switchyard ဝန်း ၊ ခွဲရုံဝန်း စသည်)

Switchyard ဝန်းခြံစည်းရိုးအနေဖြင့် သံပိုက်၊ သံနန်းစကာများဖြင့် ပြုလုပ်လေ့ရှိပြီး ဓာတ်လိုက်မှုအန္တရာယ်မှ ကာကွယ်နိုင်ရန် ၎င်းကို မြေဓာတ်ချထားရပါသည်။ ခွဲရုံဝန်းခြံစည်းရိုးအနေဖြင့် အုတ်နံရံများပြုလုပ်လေ့ရှိပြီး လျှပ်ကူနိုင်သောအရာများအားလုံးကို မြေဓာတ်ချထားရန် လိုအပ်ပါသည်။

အပေါ်ကဖော်ပြခဲ့တာတွေထဲမှာ 66/11 kV Substation ရဲ့အရေးပါမှုအခြေအနေပေါ်မူတည်ပြီး တစ်ချိုု့အရာတွေ ထည့်ဖို့မလိုတာလည်း ရှိပါတယ်။

ဓာတ်အားပေးစက်ရုံများ အကြောင်း (အပိုင်း-၄)

 ဒီတစ်ခါ ဆက်လက်ဖော်ပြသွားမှာကတော့ ရေအားလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပေးစက်ရုံများအကြောင်းပဲ ဖြစ်ပါတယ်။

https://www.mdpi.com/1996-1944/16/9/3303

 ယေဘူယျအားဖြင့် ရေအားလျှပ်စစ်စက်ရုံများက ရေကိုရယူမောင်းနှင်နိုင်မယ့် ရေအမြင့်နေရာ(Water Head) အပေါ်အခြေခံပြီး မောင်းနှင်လည်ပတ်မယ့် တာဘိုင်(Turbine) အမျိုးအစားနဲ့ (၃) မျိုး ခွဲထားပြီး အသုံးပြုကြပါတယ်။ ရေအမြင့်နေရာ ၆၀ မီတာအထိကို နိမ့်သောရေအမြင့်နေရာ(Low Head)၊ ၆၀ မီတာမှ ၁၅၀ မီတာ ကြားကို အလယ်အလတ်ရေအမြင့်နေရာ(Medium Head) နဲ့ ၁၅၀ မီတာမှ ၃၀၀ မီတာ ကြားကို မြင့်သောရေအမြင့်နေရာ(High Head) လို့ (၃) မျိုးခွဲပြီး အဲဒီအမြင့်အလိုက် လည်ပတ်မယ့် တာဘိုင်(Turbine) အမျိုးအစား (၃) မျိုးခွဲအသုံးပြုပါတယ်။

ရေအားလျှပ်စစ်စက်ရုံများမှာ အဓိက ပါဝင်တဲ့ အစိတ်အပိုင်းများကတော့ ဆည်(Reservoir)၊ ဆည်ရိုး(Dam)၊ အမှိုက်တား(Trash Rack)၊ ရေအထိန်း(Forebay)၊ ရေသွယ်ပိုက်(Penstock)၊ ရေဆောင့်ကန်(Surge Tank)၊ ရေလျှံလမ်း(Spillway)၊ ဓာတ်အားထုတ်စက်အဆောက်အဦး(Power House)၊ တာဘိုင်(Turbine)၊ ရေထွက်ပိုက်(Draft Tube) တို့ပဲ ဖြစ်ပါတယ်။

ဆည်(Reservoir) ကတော့ မိုးရာသီမှာရရှိလာတဲ့ရေတွေကို စုဆောင်းဖို့အတွက် ရေသိုလှောင်မယ့် ဧရိယာ(Catchment Area) ပဲ ဖြစ်ပါတယ်။

ဆည်ရိုး(Dam) ကတော့ အထက်က ဆည်(Reservoir)ထဲမှာ ရေစုဖို့အတွက် မြစ်၊ ချောင်း စတဲ့ ရေစီးလမ်းကြောင်းကို ပိတ်တားမယ့်အရာပဲဖြစ်ပါတယ်။ အမျိုးအစားအနေနဲ့တော့ Dam အလေးချိန်နဲ့တားသော Gravity dam, မတ်စောက်ကျဉ်းမြောင်းသော တောင်ကြားလိုနေရာမျိုးတွင် ပိတ်တားသော Arch dam, ကျားကန်ထောက်တားသော Buttress dam စတဲ့ ကွန်ကရစ် Dam များ၊ ကွန်ကရစ်နှင့်သဘာဝမြေသား၊ ကျောက်သားပေါင်းပြီးတားသော Earthen dams နဲ့ Rock fill dam တို့ပဲဖြစ်ပါတယ်။

Gravity Dam (https://en.wikipedia.org/wiki/Gravity_dam)

Arch Dam

Butress Dam

Earth Dam

(https://www.quia.com/jg/2810124list.html)

အမှိုက်တား(Trash Rack) ကတော့ ရေသွယ်ပိုက်(Penstock) အထဲကို ဝင်မယ့်ရေနဲ့အတူ မြစ်ထဲ၊ ချောင်းထဲမှာပါလာတဲ့ အမှိုက်သရိုက်တွေကို မဝင်နိုင်အောင် တာဆီးဖို့ ရှေ့ကနေကာထားတဲ့အရာဖြစ်ပါတယ်။ အမှိုက်ကရေစီးတွန်းနှုန်း 90 cm/s အထိ အမှိုက်တွေအတားအဆီး ဖြစ်လာရင် အမှိုက်တား(Trash Rack) မပျက်ဆီးအောင် အမှိုက်တွေကို ဓာတ်အားပေးစက်တွေရပ်ပြီး ဖယ်ရှားရပါတယ်။

ရေအထိန်း(Forebay) ကတော့ ရေသွယ်ပိုက်(Penstock) ထဲကို ဝင်မယ့်ရေတွေကို ခဏထိန်းတဲ့နေရာဖြစ်ပါတယ်။ အဓိကတော့ မြစ်ထဲ၊ ချောင်းထဲက ရေစီးနှုန်းပြောင်းလဲသော်လည်း ရေသွယ်ပိုက်(Penstock) ထဲကို ဝင်မယ်နှုန်းကို မပြောင်းအောင်ထိန်းထားတဲ့နေရာဖြစ်ပါတယ်။ ရေသွယ်မြောင်းနဲ့ရေပို့တဲ့ ဓာတ်အားပေးစက်ရုံ အမျိုးအစားတွေမှာ သုံးပါတယ်။

ရေသွယ်ပိုက်(Penstock) ကတော့ ဆည်ထဲကရေကို တာဘိုင်(Turbine) တွေထဲပို့ဖို့ သွယ်ထားတဲ့ပိုက်ဖြစ်ပါတယ်။ တာဘိုင်အမျိုးအစားပေါ်မူတည်ပြီး ပိုက်အရှည်ကွာပါတယ်။ ယေဘူယျအားဖြင့် ရေအမြင့်နေရာ(Water Head) နိမ့်တဲ့ ဓာတ်အားပေးစက်ရုံအမျိုးအစားတွေမှာ ရေသွယ်ပိုက်ထဲက ရေစီးနှုန်းကို 2m/s၊ အလယ်အလတ်အတွက် 4m/s နဲ့ ရေအမြင့်နေရာမြင့်တဲ့ စက်ရုံအမျိုးအစားတွေမှာ 7m/s ခန့် ထားကြပါတယ်။

ရေဆောင့်ကန်(Surge Tank) ကတော့ ရေသွယ်ပိုက်(Penstock) ရဲ့ ဓာတ်အားထုတ်စက်အဆောက်အဦး(Power House) အနားမှာ ထားရှိတာဖြစ်ပြီး ဓာတ်အားပေးစက်မှာ ရုတ်တရက် ဝန်အားအခြေအနေပြောင်းလဲခြင်းနဲ့ ရပ်တန့်ဖို့ လိုအပ်တဲ့အခြေအနေမျိုးတွေမှာ တာဘိုင်ထဲဝင်မယ့်ရေဆောင့်ဖိအားကို လျှော့ချဖို့အတွက် အသုံးပြုတာဖြစ်ပါတယ်။

ရေလျှံလမ်း(Spillway) ကတော့ ဆည်ရေပြည့်ပြီး ရေလျှံနိုင်တဲ့ကာလနဲ့ ဓာတ်အားပေးစက်ထိန်း/ပြင်လုပ်စဉ် ရေလျှံချိန်တွေမှာ သိုလှောင်နိုင်တဲ့ပမာဏထက်ပိုတဲ့ ရေတွေကို ဆက်စီးနိုင်ဖို့ ရေလျှံနေရာ ပြုလုပ်ထားပေးထားတာ ဖြစ်ပါတယ်။

ဓာတ်အားထုတ်စက်အဆောက်အဦး(Power House)က တော့ တာဘိုင်၊ ဓာတ်အားပေးစက်၊ ဓာတ်အားလွှတ် ပစ္စည်းတွေ၊ ထိန်းချုပ်ခန်း၊ စတာတွေပါဝင်တဲ့ အဆောက်အဦးဖြစ်ပါတယ်။ ဓာတ်အားပေးစက်တွေကို ထိန်း/ပြင်လုပ် နိုင်အောင်အတွက် Overhead Crane များပါ တပ်ဆင်ထားပါတယ်။

တာဘိုင်(Turbine) ကတော့ ရေသွယ်ပိုက်(Penstock) က ဝင်လာတဲ့ရေနဲ့လည်ပတ်တာဖြစ်ပြီး ဓာတ်အားထုတ်စက် များနဲ့ တွဲချိတ်ထားတာဖြစ်ပါတယ်။ အဓိကအားဖြင့် တာဘိုင်(Turbine) အမျိုးအစားတွေကို အပေါ်မှာ ဖော်ပြခဲ့သလို ရေအမြင့်နေရာ(Water Head) (၃) မျိုး ခွဲထားပါတယ်။ နိမ့်သောရေအမြင့်နေရာ(Low Head) အတွက် Keplan Turbine၊ အလယ်အလတ်ရေအမြင့်နေရာ(Medium Head) အတွက် Fransis Turbine နဲ့ မြင့်သောရေအမြင့် နေရာ(High Head) အတွက် Pelton Turbine တို့ကို အသုံးပြုပါတယ်။ Keplan Turbine, Fransis Turbine တွေက Horizontal Type ဖြစ်ပြီး Pelton Turbine ကတော့ Vertical Type ဖြစ်ပါတယ်။ တာဘိုင်လည်ပတ်နှုန်းအနေနဲ့ Keplan Turbine က 10 မှ 45 rpm, Fransis Turbine က 45 မှ 450 rpm, Pelton Turbine ကတော့ 450 မှ 1000 rpm ဖြစ်ပါတယ်။

Hydraulic turbines. (a) Pelton wheel, (b) Kaplan turbine, and (c) Francis turbine

(https://www.researchgate.net/figure/Hydraulic-turbines-a-Pelton-wheel-b-Kaplan-turbine-and-c-Francis-turbine-5_fig6_275026253)

ရေထွက်ပိုက်(Draft Tube) ကတော့ Turbine ကထွက်လာတဲ့ ရေတွေကို အပြင်ကို ထုတ်ပေးဖို့ သွယ်ထားတဲ့ပိုက် ဖြစ်ပါတယ်။

တစ်စုံတစ်ခုအကျိုးရှိမယ်လို့ ယုံကြည်ပါတယ်။ အားလုံးပဲ ကျန်းမာချမ်းသာကြပါစေ......

ဓာတ်အားပေးစက်ရုံများ အကြောင်း (အပိုင်း-၃)

 ဒီတစ်ခေါက်ဖော်ပြသွားမှာကတော့ သဘာဝဓာတ်ငွေ့သုံးစက်ရုံများ (Gas Turbine Plants) အကြောင်းပဲ ဖြစ်ပါတယ်။

ဒီစက်ရုံတွေက လောင်စာကို များသောအားဖြင့် သဘာဝဓာတ်ငွေ့(Neutral Gas) ကို အသုံးပြုတာဖြစ်ပေမယ့် Heavy Oil, Disel, Propane, Hydrogen, Biogas, Synthesis Gas စတာတွေကိုလဲ အသုံးပြုကြပါသေးတယ်။

Combined Cycle Power Plant(CCPP) (Source: https://hotcore.info/act/kareff-101579.html)

ပုံကတော့ သဘာဝဓာတ်ငွေ့သုံး Combined Cycle Power Plant(CCPP) ဓာတ်အားပေးစက်ရုံပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ ဒီမှာလဲ အရင်အပိုင်းတွေမှာ ဖော်ပြခဲ့တဲ့ ရေနွေးငွေ့ဓာတ်အားပေးစက်ရုံ ပါဝင်နေတာကိုတွေ့ရမှာပါ။ သဘာဝ ဓာတ်ငွေ့နဲ့ လည်ပတ်လိုက်တဲ့ Gas Turbine က ထွက်လာတဲ့ အပူတွေက ၉၀၀ ကနေ ၁၁၀၀ ဒီဂရီဖာရင်ဟိုက် လောက်ရှိတာမို့ အဲဒီအပူတွေကို အလကားမဖြစ်အောင်  Steam Turbine နဲ့ဆက်ပြီး ဓာတ်အားထုတ်တာဖြစ်ပါတယ်။ အဲဒီလို Gas Turbine နဲ့ Steam Turbine ပေါင်းပြီး ဓာတ်အားထုတ်တာကိုပဲ Combined Cycle Power Plant(CCPP) လို့ခေါ်တာဖြစ်ပါတယ်။ ဒီစက်ရုံမျိုးမှာလည်း ရေနွေးငွေ့သုံးဓာတ်အားပေးစက်အပိုင်းက ယခင်ဖော်ပြခဲ့တာတွေနဲ့ အတူတူပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ Exhaust Gas သန့်စင်မှုကိုတော့ နိုက်ထရိုဂျင်အောက်ဆိုက်၊ ကာဗွန်မိုနောက်ဆိုက်၊ ဆလဖာဒိုင်အောက်ဆိုက်နဲ့ အခြား Organic Compound တွေကို သန့်စင်ရပါတယ်။

Gas Turbine တစ်ခုမှာ အဓိကပါဝင်တဲ့အပိုင်းတွေကတော့ Inlet Air System, Fuel Supply System, Compressor, Combustion System, Turbine, Exhaust System, Load Gear နှင့် Generator, Starter တို့ပဲဖြစ်ပါတယ်။

Inlet Air System ကတော့ Gas Turbine ထဲကို သွင်းမယ့်လေကို အညစ်အကြေး၊ အမှုန်အမွားတွေနဲ့ အခြား ဝင်ရောက်နိုင်တဲ့အရာတွေကို ဖယ်ရှားနိုင်ဖို့ လေစစ်စနစ်(Air Filtration System)၊ ဆူညံသံတွေကို လျော့ချမယ့် Silencer ၊ ပြင်ပလေအပူချိန်များနေရင် Inlet ဝင်တဲ့လေကိုအပူလျော့ပေးမယ့် အအေးခံပစ္စည်း (Evaporative Cooler or Chiller Coil) စတာတွေပါဝင်တဲ့အပိုင်း ဖြစ်ပါတယ်။ အမှုန်တွေကိုစစ်ရာမှာ 1 Micron အမှုန်တွေအထိ စစ်ချရ ပါတယ်။ အပြင်လေပူရင် အအေးခံတာကတော့ လေအေးသွားရင် Density ပိုလာတာမို လေပမာဏများများပိုရပြီး လောင်စာလောင်ကျွမ်းနှုန်းပိုရလို့ Turbine Output ရော သက်တမ်းရော ပိုရလာလို့ပါ။

Fuel Supply System ကတော့ သဘာဝဓာတ်ငွေ့ကို မီးလောင်ခန်းပို့ရာမှာ ဓာတ်ငွေ့၏ သတ်မှတ်ဖိအား(Pressure) နှင့် ဓာတ်ငွေ့စီးနှုန်း(Flow Rate) တို့ကို မှန်မှန်ကန်ကန်ရှိနေစေရေးအတွက် Hydraulic စနစ်သုံး Stop and control valves များအသုံးပြု၍ ထိန်းညှိပြုလုပ်ပေးတာ ဖြစ်ပါတယ်။

Fuel Supply System(Source:https://www.slideshare.net/mudassir23/gt-by-mna)

Compressor ကတော့ လေကို ဖိသိပ်လို့ရတဲ့ပုံစံ ပြုလုပ်ထားသော Turbine ကိုယ်ထည်မှာရှိတဲ့အသွားပြား (Stator Blade)နဲ့ ဝင်ရို့းပေါ်ရှိလည်နေတဲ့ အသွားပြား (Compressor Blade or Rotating Blade) တွေပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ Inlet က ဝင်လာတဲ့လေတွေကို ပုံမှန်လေထုဖိအားထက် ၁၁ ဆ မှ ၁၄ ဆ လောက်အထိ ဖိသိပ်လိုက်တာဖြစ်ပါတယ်။ Aero- derivative Gas Turbine တွေမှာဆိုရင် အဆ ၃၀ လောက်အထိ ဖိသိပ်ပါတယ်။

Combustion System ကတော့ လောင်စာအဝင်ခေါင်း (Fuel Nozzle)၊ ဖိသိပ်ထားတဲ့လေအဝင်ပေါက် (Atomizing Air Connections), မီးမြိုက်စနစ် (Spark Plug Ignition System) နဲ့ လောင်ကျွမ်းမှု အာရုံခံပစ္စည်း (Flame Detector) စသည်တို့ပါဝင်သော မီးလောင်ခန်း (Combustion Chamber) ပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ နောက်ပိုင်း Combustor Design တွေမှာတော့ လောင်စာနဲ့လေကို ကြိုရောပြီးမှ မီးလောင်ခန်းအတွင်းမှာ လောင်ကျွမ်းတာ ဖြစ်ပါတယ်။ ရောစပ်မှုကို ပိုပြီး ထိန်းညှိလို့ကောင်းအောင်ပါ။ လေနဲ့လောင်စာအချိုး(Air Fuel Ratio) က ၆၀: ၁ ဖြစ်ပါတယ်။ မီလောင်လို့ ထွက်လာမယ့် နိုက်ထရိုဂျင်ဒြပ်ပေါင်း(NOx)တွေကို လျော့ချနိုင်ဖို့ မီးလောင်ခန်းများများပုံစံ(Multiple Combustor Arrangement) ကို သုံးကြပါတယ်။

Gas Turbine(Source:https://www.energy.gov/sites/default/files/turbine_drawing.jpg) 

Gas Turbine (Source:https://cdn.britannica.com/76/24076-004-AFCC772A/gas-turbine-engine.jpg?s=1500x 700 &q=85)

Turbine ကတော့ အထက်က Compressor လိုပဲ ကိုယ်ထည်မှာရှိတဲ့အသွားပြား (Stator Blade)နဲ့ ဝင်ရို့းပေါ်ရှိ လည်နေတဲ့ အသွားပြား (Compressor Blade or Rotating Blade) တွေနဲ့လုပ်ထားပြီး မီးလောင်ခန်းထဲကထွက်လာတဲ့ အပူငွေ့တွေနဲ့ လည်ပတ်နိုင်အောင်လုပ်ထားတဲ့ပုံစံဖြစ်ပါတယ်။ လည်ပတ်နေတဲ့ တာဘိုင်ဝင်ရိုး(Turbine Shalf) က လျှပ်စစ်ထုတ်ပေးမယ့် Generator နဲ့ရော လေဖိသိပ်တဲ့ Compressor နဲ့ရော တစ်ဆက်တည်းဖြစ်တာမို့ ယေဘုယျအားဖြင့် Turbine ကထုတ်လိုက်တဲ့အားကို အဲဒီနှစ်ခုက တစ်ဝက်စီ သုံးတာဖြစ်ပါတယ်။

Source: https://www.ge.com/content/dam/gepower-new/global/en_US

Exhaust System ကတော့ Turbine အထွက်မှာ အိပ်ဇောဓာတ်ငွေ့လက်ခံလွဲပြောင်းသည့်အုံ (Exhaust Plenum or Exhaust Diffuser) တပ်ဆင်ထားပြီး ထွက်လာတဲ့ အိပ်ဇောဓာတ်ငွေ့တွေကို ဓာတ်ငွေ့ပိုက်မြောင်း(Gas Ductwork)နဲ့ ရေနွေးငွေ့ထုတ်ပေးမယ့် Heat Recovery Steam Generator (HRSG) ထဲကို ဆက်ပို့တာဖြစ်ပါတယ်။

Loadgear ကတော့ Modular Type Gas Turbine တွေနဲ့ 4 Pole အသုံးပြုတဲ့ Generator တွေနဲ့တွဲမောင်းတဲ့နေရာ တွေမှာ လည်ပတ်နှုန်းကို လျှော့ချဖို့အတွက် သုံးတာဖြစ်ပါတယ်။

Generator ကတော့ Turbine လည်တဲ့ Shalf ပေါ်မှာပဲ Rotor ကို တပ်ထားတာမို့ Turbine လည်တဲ့အတိုင်းလိုက်လည်ပြီး Mechanical Energy ကနေ Electrical Energy ကို ပြောင်းပေးတာ ဖြစ်ပါတယ်။ အရင်ဖော်ပြခဲ့သလိုပဲ High Speed Generator ဖြစ်လို့ Magnetic Pole အနေနဲ့တော့ 2 pole, 4 pole ပဲ ရှိပါတယ်။

Starter ကတော့ ပြင်ပက Electric Motor သို့မဟုတ် Disel Engine ဖြစ်ပါတယ်။ Gas Turbine စတင်လည်ပတ် နိုင်ဖို့အတွက် လုံလောက်တဲ့ လည်ပတ်အား(60 to 80 %) ရရှိဖို့ သုံးတာဖြစ်ပါတယ်။ Compressor, Fuel Supply System, Lubrication System စတာတွေက Turbine လည်ပတ်အားနဲ့အတူတူ အလုပ်လုပ်တာမို့ ဖြစ်ပါတယ်။

ဓာတ်အားပေးစက်ရုံများ အကြောင်း (အပိုင်း-၂)

ကျောက်မီးသွေးသုံး ရေနွေးငွေ့ဓာတ်အားပေးစက်ရုံအကြောင်းနဲ့ ပတ်သက်ပြီး ပထမပိုင်းမှာ ဖော်ပြပြီးဖြစ်ပါတယ်။ ယခုကတော့ ကျန်တဲ့ရေနွေးငွေ့စက်ရုံများအကြောင်း ဆက်လက်ဖော်ပြပါမယ်။

ရေနွေးငွေ့သုံးဓာတ်အားပေးစက်ရုံနောက်တမျိုးကတော့ လောင်စာဆီကိုအသုံးပြုတဲ့ ရေနွေးငွေ့သုံး ဓာတ်အားပေး စက်ရုံအမျိုးအစား ဖြစ်ပြီး Heavy Oil, Crude Oil, Disel စတာတွေကို အသုံးပြုပါတယ်။ ရေနွေးငွေ့စက်ရုံဖြစ်လို့ Turbine, Cooling Tower, Generator, Condenser, Chimney စတာတွေက အတူတူပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ သဘာဝရုပ်ကြွင်းလောင်စာကို အသုံးပြုတာချင်းအတူတူပဲမို့ ကျောက်မီးသွေးစက်ရုံများလိုပဲ Exhaust Gas မှာပါလာ သော သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်ကိုထိခိုက်စေနိုင်တဲ့ အမှုန်နဲ့ ဓာတ်ငွေ့များကို ဖယ်ရှားဖို့အသုံးပြုတဲ့ Electrostatic Precipitator(ESP), Flue Gas Desulfurization(FGD) scrubber, Selective catalytic reduction (SCR) တွေ ပါဝင်တာလည်း အတူတူပါပဲ။ မတူတာက လောင်စာဆီက ကျောက်မီးသွေးထက်‌ ဈေးကြီးတာမို့ ဓာတ်အားထုတ်လုပ်မှု ကုန်ကျစရိတ် ပိုတာပဲ ဖြစ်ပါတယ်။

Image Source: Science Photo Library

 

Image Source: https://onlineresize.club/2021-club.html

ဒုတိယပုံမှာကြည့်ရင် ကျောက်မီးသွေးစက်ရုံတွေမှာ ကျောက်မီးသွေးပြတ်လပ်မှု ဖြစ်ပေါ်တဲ့အခါ လောင်စာဆီနဲ့ ပြောင်းပြီး လည်လို့ရတဲ့ပုံစံပါ။

ဒီ (၂) မျိုးလုံးမှာ လောင်စာဆီထောက်ပံ့မှုအပိုင်း (Fuel Supply System) အနေနဲ့ အပြင်ကရောက်လာတဲ့ လောင်စာဆီ တွေကို သိုလှောင်ကန်တွေထဲထည့်ထားပြီး အဲဒီကနေ Fuel Pump(Gear Type) နဲ့ စုပ်တင်ပါတယ်။ အဲဒီကမှ ဆီမှာရှိတဲ့ စေးကပ်မှု (Viscosity) ကို လျော့ချနိုင်ဖို့ Oil Heater ထဲကို ဖြတ်ပါတယ်။ ပြီးတောမှ ဆီပူတွေကို Boiler ထဲက မီးလောင်ခန်းထဲကို ထိုးသွင်းပြီး(Inject) မီးလောင်စေတာဖြစ်ပါတယ်။ လောင်ကျွမ်းမှု မြန်ဆန်ကောင်းမွန်စေဖို့ တစ်ဘက်မှလည်း Centrifugal Blower များနဲ့ လေကို မှုတ်သွင်းပါတယ်။

လောင်စာဆီသုံးဓာတ်အားပေးစက်ရုံ (Oil Fired Power Plant) တွေကို ဓာတ်အားကွန်ယက်သို့ ချိတ်ဆက်သည့် ဓာတ်အားပေးစက်ရုံကြီးများအနေဖြင့်သာမကပဲ သကြားစက်ရုံ၊ စက္ကူစက်ရုံ၊ ကောဇောစက်ရုံ၊ ဆေးရုံ စတဲ့ Industrial Type Load တွေ၊ အပူလိုအပ်ချက်တွေအတွက် သုံးတာရှိသလို သင်္ဘောကြီးတွေမှာလဲ အသုံးပြုကြပါတယ်။

Industrial Type Load တွေအတွက် Boiler တွေက Steam Pressure က 3 to 100 bar ဖြစ်ပြီး သင်္ဘောတွေမှာတော့ 50 to 70 bar ဖြင့် အသုံးပြုကြပါတယ်။

နောက်ထပ်ရေနွေးငွေ့ဓာတ်အားပေးစက်ရုံ တစ်မျိုးကတော့ နယူကလိယစွမ်းအင်သုံး ရေနွေးငွေ့ဓာတ်အားပေးစက်ရုံပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ နယူကလိယစွမ်းအင်နဲ့ အခြားရုပ်ကြွင်းလောင်စာများရဲ့ အပူစွမ်းအင်ရရှိနိုင်မှု ပမာဏများကို Website တစ်ခုမှာ ဖော်ပြထားတာလေးကို နှိုင်းယှဉ်လို့ရအောင် အောက်ပါအတိုင်း ကူးယူဖော်ပြလိုက်ပါတယ်။

	Heat value
Hydrogen (H2)	120-142 MJ/kg
Methane (CH4)	50-55 MJ/kg
Methanol (CH3OH)	22.7 MJ/kg
Dimethyl ether - DME (CH3OCH3)	29 MJ/kg
Petrol/gasoline	44-46 MJ/kg
Diesel fuel	42-46 MJ/kg
Crude oil	42-47 MJ/kg
Liquefied petroleum gas (LPG)	46-51 MJ/kg
Natural gas	42-55 MJ/kg
Hard black coal (IEA definition)	>23.9 MJ/kg
Hard black coal (Australia & Canada)	c. 25 MJ/kg
Sub-bituminous coal (IEA definition)	17.4-23.9 MJ/kg
Sub-bituminous coal (Australia & Canada)	c. 18 MJ/kg
Lignite/brown coal (IEA definition)	<17.4 MJ/kg
Lignite/brown coal (Australia, electricity)	c. 10 MJ/kg
Firewood (dry)	16 MJ/kg
Natural uranium, in LWR (normal reactor)	500 GJ/kg
Natural uranium, in LWR with U & Pu recycle	650 GJ/kg
Natural uranium, in FNR	28,000 GJ/kg
Uranium enriched to 3.5%, in LWR	3900 GJ/kg

Source: https://world-nuclear.org/information-library/

အိန္ဒိယနိုင်ငံရဲ့ Reference Value အနေနဲ့ကတော့ ယူရေနီယံ (1kg) က High Grade Coal ပမာဏ (4500 Tonnes) နဲ့ စွမ်းအင်ညီမျှတယ်လို့ ဆိုပါတယ်။

Source: https://www.britannica.com

နယူကလိယဓာတ်အားပေးစက်ရုံတစ်ခု၏ အဓိကအစိတ်အပိုင်းများမှာ Nuclear Reactor, Turbine, Generator, Condenser, Cooling Tower စသည်တို့ပါဝင်တာဖြစ်လို့ အခြားရေနွေးငွေ့စက်ရုံများနှင့် အတူတူပဲဖြစ်ပြီး မီးလောင် ခန်းနေရာတွင် Nuclear Reactor ဖြစ်သွားတာရယ်၊ Flue Gas သန့်စင်တဲ့အပိုင်း ပါဝင်ခြင်းမရှိတော့တာရယ်ဆိုတဲ့ အချက်တွေပဲ ကွာခြားသွားတာ ဖြစ်ပါတယ်။ ဒါပေမယ့် Flue Gas အစား လောင်ကျွမ်းပြီး Burnt Nuclear Element တွေကို ထားသို ထိန်းသိမ်းစွန့်ပစ်ခြင်းအပိုင်း ပါဝင်လာတာဖြစ်ပါတယ်။

ကျောက်မီးသွေးစက်ရုံများမှာတော့ ရေကို ကျောက်မီးသွေးလောင်ကျွမ်းရရှိတဲ့ အပူနဲ့ ရေနွေးငွေ့ပြုလုပ်တာဖြစ်ပြီး နယူကလိယဓာတ်အားပေးစက်ရုံမှာကတော့ ယူရေနီယံကို Fission ဖြစ်အောင်လုပ်ပြီး ထွက်လာတဲ့အပူနဲ့ ရေကို တိုက်ရိုက်ရေနွေးငွေ့ဖြစ်အောင် (သို့မဟုတ်) အပူကူးပြောင်းမှုပြုလုပ်ပေးမယ့် ကြားခံတစ်ခုခုကို အပူပေးပြီး အဲဒီအပူနဲ့ ရေကို ရေနွေးငွေ့ဖြစ်အောင် Steam Generator ထဲမှာ ပြုလုပ်တာပဲဖြစ်ပါတယ်။ အဲဒီကရတဲ့ရေနွေးငွေ့နဲ့ Turbine တွေကို လည်ပတ်စေတာဖြစ်ပါတယ်။ တိုက်ရိုက်ရေနွေးငွေ့ဖြစ်အောင်လုပ်ပြီးသုံးတဲ့ Reactor ကတော့ Boiling Water (BWR) Reactor ဖြစ်ပြီး အပူကူးပြောင်းမှုပြုလုပ်ပြီးသုံးတဲ့ Reactor ကတော့ Pressurized Water (PWR) Reactor လို့ ဖြစ်ပါတယ်။ နောက်ပိုင်းနည်းပညာတွေမှာတော့ ကြားခံစနစ်နဲ့ Reactor တွေကိုပဲ ကြားခံပစ္စည်းအမျိုးမျိုးသုံးပြီး သုံးစွဲလာကြပါတယ်။ Steam Process မှာ ဓာတ်ရောင်ခြည်အန္တရာယ် လျော့ချနိုင်ဖို့ ဖြစ်ပါတယ်။ ဖော်ပြထားတဲ့ ပုံကတော့ ကြားခံပစ္စည်းသုံးထားတဲ့ ဓာတ်အားပေးစက်ရုံပုံ ဖြစ်ပါတယ်။

Nuclear Reactor မှာ အဓိက ပါဝင်တဲ့အစိတ်အပိုင်များကတော့ Nuclear Fuel၊ Moderator၊ Control Rods၊ Reflector၊ Reactors Vessel၊ Biological Shielding၊ Coolant စသည်တို့ပဲဖြစ်ပါတယ်။

Fuel ကတော့ အားလုံးသိကျတဲ့အတိုင်း ယူရေနီယံပဲဖြစ်ပါတယ်။ အဲဒါတွေကို Rod တံတွေထဲထည့်ထားပြီး အဲဒီအတံတွေကို Moderator ထဲမှာ မြုပ်ထားတာဖြစ်ပါတယ်။ Moderator ရဲ့အလုပ်ကတော့ Fuel Rod တစ်ခုစီက Fission ဖြစ်တဲ့အချိန် လျှင်မြန်စွာရွေ့လျားထွက်တဲ့ နယူထရွန်ကို ထိန်းညှိနိုင်ဖို့ ဖြစ်ပါတယ်။

Control Rod ကတော့ ဘိုရွန် (သို့) ကဒ်မီယံ နဲ့ပြုလုပ်ထားပြီး Reactor ထဲမှာ လိုအပ်တဲ့အပူကို တသမတ်တည်း ရှိနေအောင် Fission ဖြစ်ပေါ်နေတာကို ထိန်းညှိနိုင်ဖို့ သုံးတာဖြစ်ပါတယ်။ ဓာတ်အားပေးစက်ရပ်နားဖို့လည်း သုံးပါ တယ်။

Reflector ကတော့ Moderator နဲ့ ထိန်းထားတဲ့ကြားက ထပ်ပြီးလွတ်ထွက်လာတဲ့ ကို အပြင်ကို မထွက်သွားအောင် ပတ်ပတ်လည် အလုံပိတ် ကာထားပြီး နယူထရွန်တွေ အထဲကိုပြန်ဆုတ်သွားအောင် ကာထားတဲ့အရာပဲဖြစ်ပါတယ်။

Reactors Vessel ကတော့ Moderator, Reflector, Thermal Shielding နဲ့ Control Rod တွေကို ထည့်ထားတဲ့အရာ ဖြစ်ပါတယ်။

Biological Shielding ကတော့ Fission ဖြစ်လို့ ထွက်လာတဲ့ ဓာတ်ရောင်ခြည်တွေကို ဓာတ်အားပေးစက် မောင်းနှင်ထိန်းသိမ်းရေးလုပ်မယ့်သူတွေိကု မထိခိုက်အောင် ပတ်ပတ်လည် ထပ်ကာထားတဲ့အရာဖြစ်ပါတယ်။

Coolant ကတော့ ရေကို တိုက်ရိုက်ရေနွေးငွေ့ပြောင်းတာမဟုတ်ဘဲ Reactor ထဲက အပူကို အပူကူးပြောင်းမှု ပြုလုပ်ပေးမယ့် ကြားခံပစ္စည်း ဖြစ်ပါတယ်။ 

တစ်စုံတစ်ခု အသုံးဝင်မယ်လို့ယူဆပါတယ်၊ ကျန်းမာချမ်းသာကြပါစေဗျာ……….