আপনি 150টি বাড়ি ও তাদের বৈদ্যুতিক যানকে সরবরাহ করা 500 kVA ট্রান্সফরমার ও নিম্নচাপ ফিডার চালান। ওভারলোড অন্তরককে গরম করে ও দ্রুত বুড়ো করে; দীর্ঘ ফিডার দূর প্রান্তে ভোল্টেজ নেমে যেতে দেয়। এক ধাপ হলো 5 মিনিট।
আপনি যা শিখবেন
ট্রান্সফরমারের তেল ও ওয়াইন্ডিং হটস্পটের তাপমাত্রা কীভাবে খুব ভিন্ন সময়-ধ্রুবকে লোড অনুসরণ করে (IEEE C57.91 / IEC 60076-7)।
তাপমাত্রার সঙ্গে বার্ধক্য কেন সূচকীয়: 140 °C-এর কাছে কয়েক ঘণ্টা স্বাভাবিক আয়ুর কয়েক দিন খরচ করতে পারে।
বিতরণ অপারেটরের কোন হাতিয়ার আছে: শীতলকরণ, পরিচালিত ইভি চার্জিং, লোড স্থানান্তর, রিয়্যাকটিভ পাওয়ার ও ট্যাপ, এবং লোড নিয়ন্ত্রণ।
সিমুলেটর
সময় 0 মিনিট
✓ট্রান্সফরমারের হটস্পট 110 °C-এর নিচে
!হটস্পট 110–120 °C (দ্রুত বার্ধক্য)
⚠হটস্পট 120 °C-এর ওপরে
⌂ভোল্টেজ সীমার মধ্যে থাকা বাড়ি
!ভোল্টেজ সীমার কাছাকাছি বাড়ি
✕সীমার বাইরে বা সরবরাহ ছাড়া
◎ফ্যান / ক্যাপাসিটর চালু
•প্রায় তিনটি ইভি চার্জ হচ্ছে
নিয়ন্ত্রণ
ফ্যান শীতলকরণ রেটিং প্রায় এক-তৃতীয়াংশ বাড়ায়; একই লোডে তেল ঠান্ডা চলে।
পরিচালিত মোড কেবল কর্মসূচিতে নিবন্ধিত চালকদের জন্য প্রযোজ্য; বাকিরা পৌঁছানোমাত্র চার্জ করে।
ফিডারের একটি অংশের জন্য টাই সুইচ বন্ধ করে। প্রতিবেশীর নিজস্ব সীমা (120 %) আছে এবং দীর্ঘ টাই ভোল্টেজ কমায়।
150 kvar রিয়্যাকটিভ সহায়তা: দূর প্রান্তের ভোল্টেজ বাড়ায় এবং কারেন্ট সামান্য কমায়।
প্রতিটি ধাপ সব ভোল্টেজ 1.25 % বাড়ায় — হালকা লোডে এটি কাছের প্রান্তকে +5 %-এর ওপরে ঠেলে দিতে পারে।
ওয়াটার হিটার ও এয়ার-কন্ডিশনারের সরাসরি লোড নিয়ন্ত্রণ: গৃহস্থালি লোডের −15 %-এর একটি ব্লক 60 মিনিটের জন্য, তারপর সেগুলো সেরে ওঠার জন্য 2 ঘণ্টার লকআউট। বাদ দেওয়া শক্তির অর্ধেক পরে ফিরে আসে।
সূচক
ওয়াইন্ডিং হটস্পট তাপমাত্রা
59°C
স্বাভাবিক
ট্রান্সফরমারের লোডিং
42%
স্বাভাবিক
সবচেয়ে খারাপ ভোল্টেজ বিচ্যুতি
0.9%
স্বাভাবিক
বার্ধক্য ত্বরণ গুণক
0.00×
স্বাভাবিক
টপ-অয়েল তাপমাত্রা
53 °C
বাইরের তাপমাত্রা
30.8 °C
ব্যবহৃত অন্তরক আয়ু (সমতুল্য ঘণ্টা)
0.0 h
ট্রান্সফরমারের লোড
202 kW
ইভি চার্জিং ক্ষমতা
0 kW
ট্রান্সফরমারে ভোল্টেজ
100.9 %
ফিডারের শেষ প্রান্তে ভোল্টেজ
100.0 %
ক্ষতি
3.1 kW
সরবরাহ না করা শক্তি
0 kWh
নিয়ন্ত্রণে বাদ দেওয়া লোড
0 kWh
ইভির শক্তি এখনও কম
0 %
পার্শ্ববর্তী ট্রান্সফরমারের লোডিং
42 %
কোল্ড-লোড পিকআপ গুণক
1.00 ×
প্রবণতা
সংকট দৃশ্যকল্প
স্তর 1 · তাপপ্রবাহের সন্ধ্যায় ইভি চূড়া
তাপপ্রবাহের এক বিকেল: প্রতিটি বাড়িতে এয়ার-কন্ডিশনার চলছে এবং 100টি বৈদ্যুতিক গাড়ি 17:00 থেকে 20:00-এর মধ্যে প্লাগ ইন করবে — সন্ধ্যার গৃহস্থালি পিকের ওপর। মাত্র 70 % চালক পরিচালিত চার্জিংয়ে নথিভুক্ত। 07:00 পর্যন্ত অতিরিক্ত গরম না করে বা ট্রান্সফরমার ট্রিপ না করিয়ে, এবং লোড শেডিংয়ের ওপর নির্ভর না করে পার করুন।
হটস্পট কখনও 110 °C-এর ওপরে নয়
ব্যবহৃত অন্তরক আয়ু ≤ 17 h (স্বাভাবিকের চেয়ে দ্রুত নয়)
কোনো গ্রাহক সরবরাহ হারান না
বাদ দেওয়া লোড ≤ 60 kWh
স্তর 2 · প্রতিবেশীর ত্রুটি: তার গ্রাহকদের তুলে নেওয়া
17:00-এ পার্শ্ববর্তী ট্রান্সফরমার বিকল হয়। তার অর্ধেক বাড়ি দীর্ঘ টাই কেবলের মাধ্যমে আপনার ফিডারের দূর প্রান্তে সুইচ হয়ে আসে। বাড়তি কারেন্ট আপনার লাইনের পুরো দৈর্ঘ্যে প্রবাহিত হয়: প্রতিটি বাড়িকে নামমাত্র ভোল্টেজের ±5 %-এর মধ্যে রাখুন (ANSI C84.1 Range A) এবং নিজের ট্রান্সফরমার ওভারলোড এড়ান।
প্রতিটি ভোল্টেজ ±5 %-এর মধ্যে (ত্রুটির 10 min পর থেকে)
কোনো গ্রাহক সরবরাহ হারান না
হটস্পট কখনও 120 °C-এর ওপরে নয়
বাদ দেওয়া লোড ≤ 60 kWh
স্তর 3 · বিভ্রাটের পর কোল্ড-লোড পিকআপ
এক কনকনে ঠান্ডা সন্ধ্যায় ছয় ঘণ্টার বিদ্যুৎ বিভ্রাট 18:00-এ শেষ হয়। প্রতিটি হিটার বন্ধ ছিল এবং প্রতিটি EV চার্জের অপেক্ষায়। দল সুইচ বন্ধ করলে লোড স্বাভাবিকের অনেক ওপরে ফিরে আসে — ডাইভার্সিটি হারালে ট্রান্সফরমার আবার ট্রিপ করে। দ্বিতীয় বিভ্রাট ছাড়াই পুনরুদ্ধার করুন, ভোল্টেজ সীমার মধ্যে এবং কার্টেইলমেন্ট (curtailment) কম রাখুন।
দ্বিতীয় বিভ্রাট নয় (সরবরাহ না করা শক্তি = 0)
প্রতিটি ভোল্টেজ ±5 %-এর মধ্যে (পুনরুদ্ধারের 10 min পর থেকে)
বাদ দেওয়া লোড ≤ 120 kWh
07:00-এর মধ্যে প্রতিটি ইভি চার্জড (≤ 2 % কম)
সুইচ বন্ধ করার পর (18:05 থেকে) ট্রান্সফরমারের লোডিং রিলের 150 % পিকআপ মানের নিচে থাকে
ভিত্তি — সংখ্যার পেছনের মডেল
সিমুলেটরের ব্যবহৃত প্রতিটি সম্পর্ক, তার উৎসসহ। অনুমান হিসেবে চিহ্নিত ধ্রুবকগুলো দৃষ্টান্তমূলক ক্যালিব্রেশন।
গৃহস্থালির চাহিদা দৈনিক প্রোফাইল ও আবহাওয়া অনুসরণ করে; প্রতিটি ইভি পূর্ণ না হওয়া পর্যন্ত 7.2 kW-এ চার্জ হয়।
P_homes = 150 × 2.0 kW × shape(h) × [1 + 0.025·max(0, θa−24) + 0.02·max(0, 15−θa)] × CLPU(t); P_EV = Σ 7.2 kW while plugged and not full[9]অনুমান: লোড প্রোফাইল, ইভির সংখ্যা, ফিডার ইম্পিড্যান্স, কোল্ড-লোড প্যারামিটার এবং ফ্যান রেটিং একটি সাধারণ শহরতলির ফিডারের দৃষ্টান্তমূলক মান, কোনো বাস্তব নেটওয়ার্কের তথ্য নয়।
টপ-অয়েল বৃদ্ধি বর্তমান লোডের জন্য তার চূড়ান্ত মানের দিকে সূচকীয়ভাবে এগোয়, সময়-ধ্রুবক কয়েক ঘণ্টা।
Δθ_TO,U = 55 K · [(K²R+1)/(R+1)]ⁿ; Δθ_TO ← Δθ_TO,U + (Δθ_TO − Δθ_TO,U)·e^(−Δt/τ_TO), τ_TO = 180 min (ONAN) / 150 min (ONAF); R = P_k/P₀ at the rating K is referred to: 5 (ONAN), 5 × 1.33² ≈ 8.8 (ONAF)[1][2]
ওয়াইন্ডিংয়ের হটস্পট তেলের ওপরে থাকে এবং কয়েক মিনিটের মধ্যে কারেন্ট অনুসরণ করে।
Δθ_H,U = 25 K · K^(2m); Δθ_H ← Δθ_H,U + (Δθ_H − Δθ_H,U)·e^(−Δt/(k22·τw)), k22·τw = 8 min; θ_H = θ_A + Δθ_TO + Δθ_H[1][2]সরলীকরণ: হটস্পটের বৃদ্ধি একটি এক্সপোনেনশিয়াল অনুসরণ করে (k21 = 1, সময়-ধ্রুবক k22·τw)। হঠাৎ লোড ধাপের পর IEC 60076-7-এর দুই-পদের f2(t)-এর সংক্ষিপ্ত ওভারশুট মডেল করা হয়নি, তাই হটস্পট ক্ষণিকের জন্য কয়েক কেলভিন কম দেখাতে পারে।
শীতলকরণ ধাপ: ফ্যান সূচক ও যে রেটিংয়ের সাপেক্ষে লোড ধরা হয় তা বদলায়।
ONAN n = 0.8, m = 0.8; ONAF n = 0.9, m = 0.8 (IEEE C57.91), with K and R referred to the ONAF rating (1.33 × ONAN, R ≈ 8.8)[1][3]অনুমান: লোড প্রোফাইল, ইভির সংখ্যা, ফিডার ইম্পিড্যান্স, কোল্ড-লোড প্যারামিটার এবং ফ্যান রেটিং একটি সাধারণ শহরতলির ফিডারের দৃষ্টান্তমূলক মান, কোনো বাস্তব নেটওয়ার্কের তথ্য নয়।
110 °C রেফারেন্সের তুলনায় অন্তরকের বার্ধক্য; প্রায় প্রতি 6–7 K-এ দ্বিগুণ হয়।
ΔV ≈ p·r + q·x (pu); distributed load drops ½ of the lumped value; capacitor Q_c raises V by Q_c·x; V_src = 1.02 + 0.02·(0.5 − shape) + tap × 1.25 %[7]অনুমান: লোড প্রোফাইল, ইভির সংখ্যা, ফিডার ইম্পিড্যান্স, কোল্ড-লোড প্যারামিটার এবং ফ্যান রেটিং একটি সাধারণ শহরতলির ফিডারের দৃষ্টান্তমূলক মান, কোনো বাস্তব নেটওয়ার্কের তথ্য নয়।
সরবরাহ ভোল্টেজের পরিসর ভোল্টেজ মানদণ্ড থেকে নেওয়া।
target |V − 1| ≤ 5 % (ANSI C84.1 Range A); Range B −8.3 % / +5.8 %; EN 50160: ±10 % for 95 % of 10-min means[4][5][6]
সুরক্ষা: ট্রান্সফরমার ও প্রতিবেশী কখন ট্রিপ করে।
trip if K ≥ 1.5 for 30 min (accumulated), K ≥ 2.0 at once, or θ_H ≥ 140 °C; neighbour trips if K_B ≥ 1.2 for 30 min; re-energised after 60 min[2]অনুমান: 30 মিনিটের ওভারলোড সেটিং, 2.0 pu তাৎক্ষণিক উপাদান এবং 140 °C হটস্পট ট্রিপ বিতরণ ট্রান্সফরমারের IEC 60076-7 সীমার ওপর ভিত্তি করা দৃষ্টান্তমূলক সেটিং (1.5 pu স্বাভাবিক চক্রীয়, 2.0 pu স্বল্পমেয়াদি জরুরি, 140 °C হটস্পট)। বাস্তব সুরক্ষা ফিউজ বা রিলে বক্ররেখা ব্যবহার করে।
বিভ্রাটের পরে থার্মোস্ট্যাটিক লোডগুলো সব একসঙ্গে চালু হয়; বাড়তি লোড সূচকীয়ভাবে কমে।
M0 = 1 + 1.4·(1 − e^(−D/90 min)); CLPU(t) = 1 + (M0 − 1)·e^(−t/60 min)[8][1]অনুমান: লোড প্রোফাইল, ইভির সংখ্যা, ফিডার ইম্পিড্যান্স, কোল্ড-লোড প্যারামিটার এবং ফ্যান রেটিং একটি সাধারণ শহরতলির ফিডারের দৃষ্টান্তমূলক মান, কোনো বাস্তব নেটওয়ার্কের তথ্য নয়।
মডেলে ব্যবহৃত অন্যান্য ধ্রুবক।
500 kVA transformer, 30 °C rated ambient (55 K oil + 25 K gradient → 110 °C) · 60 EVs, 6–20 kWh need, arrival ≈ N(18:30, 1 h), depart 07:00 · curtailed charging 3.6 kW · transformer r = 1 %, x = 4 %; feeder r = 4 %, x = 2 %; tie r = 10 %, x = 4 % (500 kVA base) · neighbour 400 kVA, 120 homes, transfer ≤ 40 % · capacitor 150 kvar · tap ±4 × 1.25 % · shedding one 15 % block for 60 min, 120 min lockout, 50 % payback · fans 0.4 kW · ±3 % load noise, ±5 % daily scaleঅনুমান: লোড প্রোফাইল, ইভির সংখ্যা, ফিডার ইম্পিড্যান্স, কোল্ড-লোড প্যারামিটার এবং ফ্যান রেটিং একটি সাধারণ শহরতলির ফিডারের দৃষ্টান্তমূলক মান, কোনো বাস্তব নেটওয়ার্কের তথ্য নয়।
এলোমেলোতা: সিডযুক্ত mulberry32 জেনারেটর; ব্যবহৃত বণ্টন — সুষম, সূচকীয় (বিপরীত CDF), স্বাভাবিক (Box–Muller), পয়সঁ (Knuth)। সিড দেখানো হয় এবং শেয়ার করা যায়।
উৎস
IEEE Std C57.91-2011 — IEEE Guide for Loading Mineral-Oil-Immersed Transformers and Step-Voltage Regulators (clause 5 ageing, clause 7 temperature, Annex on cold-load pickup) — IEEE, 2011
IEC 60076-7:2018 — Power transformers, Part 7: Loading guide for mineral-oil-immersed power transformers — IEC, 2018
SAE J1772 — Electric Vehicle and Plug-in Hybrid Electric Vehicle Conductive Charge Coupler (AC Level 2 charging, e.g. 32 A × 240 V ≈ 7.7 kW) — SAE International, 2017
যাঁরা পেশা হিসেবে এটি করেন
বিদ্যুৎ বিতরণ পরিচালক ও ডিসপ্যাচার — গ্রিডের লোড ও ভোল্টেজ পর্যবেক্ষণ করেন, সুইচিং করে বিদ্যুৎ অন্য পথে পাঠান, এবং কোনো ট্রান্সফরমার বা লাইন বিকল হলে সাড়াদানের নেতৃত্ব দেন। পেশার প্রোফাইল (O*NET, মার্কিন শ্রম বিভাগ) 51-8012.00
শিক্ষামূলক মডেল — পরিচালন-সংক্রান্ত সিদ্ধান্তের জন্য নয়। বাস্তব সাইট প্রতিটি ধ্রুবক নিজেদের যন্ত্রপাতি ও তথ্যের সঙ্গে ক্যালিব্রেট করে।