ডিস্ট্রিবিউশন লাইনে PFI ডিজাইন, সিলেকশন, ক্যালকোলেশন এবং কানেকশন।

ডিস্ট্রিবিউশন লাইনে প্যানেল বক্সে PFI কানেকশন।

হ্যালো,বন্দুরা
কেমন আছেন,আশা করি আল্লাহর হরমতে ভাল আছেন।

আমরা সবাই PFI(Power factor Improving) সম্পর্কে কম-বেশি জানি।আজ আমি PFI সম্পর্কে বিস্তারিত আলোচনা করবো।PFI আলোচনার মধ্যে থাকবে-

PFI কি?
লোড কত প্রকার? লোডের PFI সাথে সম্পর্ক কি?
PFI এর সাথে ভোল্টেজ এবং কারেন্ট সম্পর্ক কি?
কিভাবে পাওয়ার ফ্যাক্টর ইম্প্রোভ করতে হয়?
মার্কেটে কি ধরনের PFI এর ক্যাপাসিটর পাওয়া যায়?
কিভাবে PFI এর স্টেপ ভাগ করতে হয়?
কিভাবে ৬স্টেপের PFI ডিজাইন করতে হয়?
কিভাবে PFI ডিজাইন করতে হয়?
কিভাবে PFI সিলেকশন করতে হয়?
কিভাবে PFI ক্যালকোলেশন করতে হয়?
কিভাবে PFI Relay কাজ করে?
কিভাবে PFI এর ক্যাপাসিটরের প্যারালাল কানেকশন দিতে হয়?
PFI এর সুবিধা কি কি?

লো-ভোল্টেজ ডিস্ট্রিবিউশন লাইনে PFI ডিজাইন ডায়াগ্রাম

PFI কি?

ইংরেজি ডেফিনেশন অনুযায়ি, (PFI)Power factor Improving means reducing the phase difference between voltage and current।

(PFI)পাওয়ার ফেক্টর ইমপ্রোভমেন্ট বলতে ভোল্টেজ এবং কারেন্টের মধ্যে ফেজ অ্যাঙ্গেলের পার্থক্য কমানো কে বুঝায়।

আমরা সবাই জানি পাওয়ার ফেক্টর কি এবং কি কারনে পাওয়ার ফেক্টর সংগঠিত হয়। 

একটি সার্কিটে ইন্ডাক্টিভ কম্পোনেন্ট এবং ক্যাপাসিটিভ কম্পোনেন্ট থাকে তাতে কিছু পাওয়ার সঞ্চিত হবে এবং বাকি পাওয়ার কাজে রুপান্তরিত হবে।

তাহলে সার্কিটে প্রদত্ত পাওয়ার=সার্কিটে রুপান্তরিত পাওয়ার+সার্কিটে সঞ্চিত পাওয়ার
আমরা জানি             Apparent power=Real power+Reactive power

সার্কিটে প্রদত্ত পাওয়ারের কত টুকু পাওয়ার কাজে রুপান্তরিত হচ্ছে তাকে পাওয়ার ফেক্টর বলে।

আমরা পাওয়ার ফেক্টরের সংজ্ঞা অনুযায়ি জানি,আপারেন্ট পাওয়ার এবং রিয়াল পাওয়ারের রেশিও/অনুপাত কে পাওয়ার ফ্যাক্টর বলে।

পাওয়ার ফেক্টরের কোন একক নাই । একে শতকরা হারে প্রকাশ করা হয়।
P=Active Power/Total power=KW/KVAR=cos∅

পাওয়ার ফ্যাক্টর 

লোড কত প্রকার? লোডের PFI সাথে সম্পর্ক কি?

লোড কত প্রকার? এবং কি কি?
লোড ৩প্রকার-

1. ক্যাপাসিটিভ লোড
2. ইন্ডাক্টিভ লোড
3. রেজিস্টিভ লোড

ক্যাপাসেটিভ লোডে কারেন্ট লিডিং এবং ভোল্টেজ লেগিং এ থাকে,এই লোডে পাওয়ার লস হয়।মোটর জাতীয় লোড ছাড়া বাকি সব লোডকে ক্যাপাসিটিভ লোড বলে।

ইন্ডাক্টিভ লোডে কারেন্ট লেগিং এ থাকে এবং ভোল্টেজ লেডিং এ থাকে,এই লোডেও পাওয়ার লস হয়।ইন্ডাক্টিভ লোড বলতে মোটর জাতীয় সব লোডকেই ইন্ডাক্টিভ লোড বলে।বর্তমানে ৮০% লোডই হল ইন্ডাক্টিভ লোড।

ক্যাপাসেটিভ লোড এবং ইন্ডাক্টিভ লোডের ধর্ম হলো চার্জ ধরে রাখা এবং এই চার্জ আমরা ব্যবহার করতে পারি না।

রেজিস্টিভ লোডে কোন পাওয়ার লস নেই বললেই চলে।কারন এই লোডে ভোল্টেজ এবং কারেন্ট একই আঙ্গেল থাকে।

লোডের PFI সাথে সম্পর্ক কি?

উদাহারন দিয়ে বুঝানো যাক,ধরুন একটি গ্লাস ভরা 7Up। মাত্র 7Up গ্লাসে ঢালা হলো। যখন 7Up ঢালা হয় গ্লাসে, তখন কিন্তু গ্লাসের উপরের অংশে 7Up এর ফেনা বা গ্যাসের বুদবুদ থাকে,যা এই অংশ টুকু খাওয়া যায় না।নিচের চিত্রটার মত।

পাওয়ার ফ্যাক্টর 

আমাদের ইলেকট্রিক্যাল লাইনে ভোল্টেজ এবং কারেন্টের কারনে 7Up এর ফেনার মত একটি অংশ সৃস্টি হয়,যা কোন কাজে আসে না বা লস হয় এই অংশ কে বলে Reactive Power(ক্যাপাসিটিভ লোড ও ইন্ডাক্টিভ লোড),এবং যে টুকু অংশ 7Up এর খাওয়া যায় ঐ অংশের মত ইলেকট্রিক্যাল লাইনের ভোল্টেজ এবং কারেন্ট ও ব্যবহার করা যায়,এই অংশে কোন লস হয় না, এই অংশ টিকে বলে Real Power এবং Reactive Power+Real Power= হলো Aparent Power বা টুটাল পাওয়ার,যা আমরা ব্যবহার করি।

এখন আপনিই বলে আমাদের মূলত কোন পাওয়ার টা কাজে লাগে এবং কোন পাওয়ার টা লস হয়,আমি বলবো Real Power টা কাজে লাগে এবং আমাদের Reactive Power এর যে অংশ টুকু লস হয়। আমাদের Reactive Power(ক্যাপাসিটিভ লোড ও ইন্ডাক্টিভ লোড) কিছু চার্জ জমা থাকার কারনে লস হয় এই চার্জ কে ডিসচার্জ করে ব্যবহারের উপযোগি করাই হচ্ছে PFI এর কাজ।

এখন PFI এর কাজ কি?

PFI এর কাজ হচ্ছে Reactive Power এর কারনে যে লস হয় তা কমানো।মানে 7Up এর ফেনার মত যে অংশ টুকু(আমাদের ডিস্ট্রিবিউশন লাইনে ভোল্টেজ এবং কারেন্টের আঙ্গেল) সেই অংশ টুকু যাতে কোন ভাবেই বেশি না হয় সেই কাজটি করে PFI। অন্যভাবে বলা যায় ভোল্টের এবং কারেন্টের কারনে যে আঙ্গেলের সৃস্টি করে বা লস হয় তা কমানোর জন্য PFI ব্যবহার করা হয়।

মার্কেটে কি ধরনের PFI এর ক্যাপাসিটর পাওয়া যায়?

বাংলাদেশের ইলেকট্রিক্যাল মার্কেটে মাত্র কয়েক ধরনের PFI ক্যাপাসিটর পাওয়া যায়।

Capacitor KVAR rating	Magnetic Contactor (amp)	HRC fuse rating(amp)	Cross section of supply cable(sqmm)
1	18	5	1.5
3	22	8	1.5
5	22	12	1.5
7.5	22	18	2.5
10	22	25	4
12.5	25	32	4
20	32	40	4
25	40	50	10

কিভাবে PFI এর স্টেপ ভাগ করতে হয়?

PFI স্টেজ ভাগ করাঃ

100KVA থেকে 250KVA পর্যন্ত 6 step

315KVA থেকে 2000KVA পর্যন্ত 12 step

2500KVA থেকে 4000KVA পর্যন্ত (12+12) step
বাজারে ১৪স্টেপের ক্যাপাসিটর পাওয়া যায়,তবে এটি ব্যবহারে সুবিধার থেকে অসুবিধাই বেশি।

কিভাবে PFI সিলেকশন করতে হয়?

আমাদের লো-ভোল্টেজ লাইনের মোট পাওয়ারের ৬০% পাওয়ার নিয়ে PFI সিলেকশন করে থাকি।কারন আমরা যেহেতু Reactive Power নিয়ে কাজ করবো তাই Reactive Power এর ফরমূলা অনুযায়ি-

Reactive Power   P=√3 VI sin∅ (KVAR)

Power factor, P=Active Power/Total power=KW/KVAR=cos∅
                   cos∅=∅=36.86 (loss)

                   sin∅=36.86

                    =0.6=60%

ধরি আমাদের লাইন পাওয়ার হচ্ছে,100KVA এর 60% হলো 60KVAR

কিভাবে PFI ডিজাইন করতে হয়?

আমরা যেহেতু PFI এর ক্যাপাসিটরের সাইজ এবং PFI এর স্টেপ জানি তাহলে আমরা PFI ডিজাইন করতে পারবো ইনশা-আল্লাহ।

আমরা জনি লাইন পাওয়ারের ৬০% হচ্ছে PFI সিলেকশন,তাই ধরি আমাদের লাইন পাওয়ার হচ্ছে 100KVA এর 60% হলো 60KVAR

আমরা 60KVAR এর PFI ডিজাইন করবো। এখানে 60KVAR কে ৭ ভাগে ভাগ করবো।

Direct     5KVAR

1           5KVAR

2           5KAVR

3           5KVAR

4           10KAVR

5           10KVAR

6           20KVAR

  Total= 60 KVAR 

এখানে Direct Capacitor কি কারনে ব্যবহার করা হয়েছে? কারন হচ্ছে আমরা যখন PFI  ডিজাইন করবো আমরা সবসময় Direct Capacitor টা ব্যবহার করি ব্রেকাপ হিসাবে। এবং স্টেপ অনুযায়িবাকি ক্যাপাসিটর গুলো ব্যবহার করা হয়।যদি ৬স্টেপের PFI হয় তাহলে ৬টা ক্যাপাসিটর ব্যবহার করবো এর যদি ১২স্টেপের ক্যাপাসিটর হয় তাহলে ১২টা ক্যাপাসিটর ব্যবহার করবো।এখানে ৬টা ক্যাপাসিটর ব্যবহার করা হয়েছে এবং সাথে Direct Capacitor একটা মোট ৭টা ক্যাপাসিটর ব্যবহার করা হয়েছে।

Direct Capacitor এর মান আপনার ইচ্ছে মত করে ধরে নিতে পারেন তবে কোন পয়েন্ট(৩.৫) সংখ্যা হবে না। এবং Direct Capacitor এর পরের ক্যাপাসিটরের মান Direct Capacitor থেকে সমান বা বেশি মানের ক্যাপাসিটর ব্যবহার করতে হবে।তার পর বাকি গুলো ইচ্ছে মত।মানে হলো 60KVAR কে Direct Capacitor সহ মোট ৭টা ক্যাপাসিটর দিয়ে ভাগ দিবেন।উপের মত করে।

PFI ক্যাপাসিটর ডিজাইন কানেকশন

এখন PFI ডিজাইন করতে ক্যাপাসিটরের পাশাপাশি ১টি ম্যাগনেটিক কন্টাক্টর,১টি HRC Fuse,১টি CT এবং PT এবং বাসবার প্রয়োজন।উপরের ডিজাইন টি লক্ষ্য করুন,ক্যাপাসিটর,ম্যাগনেটিক কন্টাক্টর ,HRC Fuse দেখা যাচ্ছে। নিচের চিত্রে সিঙ্গেল ক্যাপাসিটরের কানেকশন টা দেখুন।

25KVAR Capacitor

এখন যে ক্যাপাসিটর ব্যবহার করা হয়েছে তা অন্য ক্যাপাসিটরের মত, চার্জ ধরে রেখে পাওয়ার সাপ্লাই দেয়া। তবে এই ক্যাপাসিটরের মান খুব বেশি।

কিভাবে PFI কাজ করে।

যখন আমাদের ডিস্ট্রিবিউশন লাইনে রিয়্যাক্টিভ পাওয়ার (ইন্ডাক্টিভ ও ক্যাপাসেটিভ) চার্জ ধরে রাখে তখন PFI এই রিয়্যাক্টিভ পাওয়ার কে ডিসচার্জ করে তাদের পাওয়ার কে কাজে লাগানো চেষ্টা করে।
কিভাবে করে তা আমরা নিচের চিত্রের সাহায্যে দেখবো-

লো-ভোল্টেজ ডিস্ট্রিবিউশন লাইনে PFI ডিজাইন, সিলেকশন এবং ক্যালকোলেশন ।

এখানে ৬স্টেপের PFI Relay এর সাথে বাসবার(RYB) দ্বারা দেখানো হয়েছে।আমরা জানি রিলের কাজ হচ্ছে কন্ট্রোলিং করা। চিত্রে PT(Potential Transformer) ব্যবহার করা হয়েছে যা ভোল্টেজ পরিমাপ করে এবং অন্য পাশে CT(Current Transformer) ব্যবহার করা হয়েছে যা লাইনের কারেন্ট পরিমাপ করে।

এখন কথা হলো PFI কিভবে কাজ করে।আমরা জানি বাসবারের সাথে ইলেকট্রিক্যাল লাইন দ্বারা কানেকশন দেয়া হয়।তাহলে আমরা যেহেতু চিত্রে ৩টা বাসবার ব্যবহার করলাম মানে ৩টা লাইন থেকে কারেন্ট এবং ভোল্টেজ বাসবারের সাথে সংযুক্ত হলো।এখন CT & PT এদের কাজ হচ্ছে ডিস্ট্রিবিউশন লাইনের কারেন্ট এবং ভোল্টেজের কারনে যে আঙ্গেল তৈরি হয়ে তা পরিমাপ করে PFI Relay কে সিগনাল দেয়া।PFI তখন তার নিয়ন্ত্রনে থাকা ক্যাপাসিটর দ্বারা সৃস্টি হওয়া ভোল্টেজ এবং কারেন্টের আঙ্গেল কে নিয়ন্ত্রন করে।ধরুন লাইনে ভোল্টেজ লিডিং এবং কারেন্ট লেগিং এ আছে এখন PFI দেখবে ৭টা ক্যাপাসিটরের মাঝে কোন ক্যাপাসিটর টা ব্যবহার করে বা সব গুলো ব্যবহার করে এই আঙ্গেল কমা নো যায়।কিভাবে রিয়্যাক্টিভ পাওয়ার এর (ইন্ডাক্টিভ লোড ও ক্যাপাসেটিভ লোড) চার্জ কে ডিসচার্জ করে ব্যবহার করা যায়।

কিভাবে PFI ক্যালকোলেশন করতে হয়?

যদি ৬স্টেপের জায়গায় ১২স্টেপ PFI হয় তাহলে আমাদের কে ক্যাপাসিটর ভাগ করার ক্ষেত্রে Direct Capacitor একটা মোট ১৩টা ক্যাপাসিটর ব্যবহার করতে হবে এবং যেহেতু আমাদের 25KVAR এর উপর ক্যাপাসিটর ব্যবহার করা ঝামেলা তাই 25KVAR দিয়ে ক্যাপাসিটরের ব্যাংক তৈরি করতে হবে।

উদাহারনঃ আপনার PFI রেঞ্জ হচ্ছে 900KVAR তার মানে আপনি ১২স্টেপের ক্যাপাসিটর ব্যবহার করবেন।এই 900KVAR কে Direct Capacitor একটা মোট ১৩টা ক্যাপাসিটর দিয়ে ভাগ দিবেন।

কিভাবে দিবেন,আপনার তো 25KVAR ক্যাপাসিটরের চেয়ে বেশি মানের ক্যাপাসিটর নেই,১৩টা 25KVAR মিলে হয় 325KVAR বাকি থাকে আরো অর্ধেক।তাহলে কি ভাবে করবে।

আমরা জানি ক্যাপাসিটর সবসময় প্যারালালে কানেকশন দিতে হয়।তাহলে আমরা যদি ৪টা 25KVAR ক্যাপাসিটর প্যারালালে কানেকশন দেয় তাহলে 100KVAR ক্যাপাসিটর পাবো।

আমরা 900KVAR এর PFI ডিজাইন করবো। এখানে 900KVAR কে ৭ ভাগে ভাগ করবো।

Direct     25KVAR

1           25KVAR

2           25KAVR

3           25KVAR

4           50KAVR (25+25)KVAR

5           50KVAR

6           50KVAR

7           50KVAR

8           100KAVR(25*4)KVAR

9           100KVAR

10          100KAVR

11          100KVAR

12          200KVAR(25*8)KVAR

  Total=  900 KVAR 

এখন আমরা কিভাবে PFI  প্যারালাল কানেকশন দিবো-

PFI  প্যারালাল কানেকশন

এভাবে ক্যাপাসিটরের প্যারালাল কানেকশন দিতে হয়।এখানে যদি 200KVAR ক্যাপাসিটর ব্যাংক তৈরি করতে হয়,তাহলে ও এই ভাবে কানেকশন দিতে হবে।

25KVAR PFI Capacitor

PFI panel box capacitor connection

এখানে অনেকে বলতে পারেন যে 50KVAR ক্যাপাসিটর বা তার বেশি মানের ক্যাপাসিটর পাওয়া যায়,আমি বলবো হে পাওয়া যায় তবে এ গুলোর দাম অনেক বেশি। নষ্ট হলে আপনার কোম্পানির টাকা যাবে। যদি প্যারালালে 50KVAR/100KAVR তৈরি করে নেয়া যায় তাহলে ১টা নষ্ট হলে পরিবর্তন করা যায় এতে অন্য ক্যাপাসিটর গুলো ঠিক থাকে।

PFI ব্যবহারের সুবিধাঃ

১.বৈদ্যুতিক অপচয় রোধ করা
২.বৈদ্যুতিক বিল কম আসা
৩.অতিরিক্ত বৈদ্যুতিক জরিমানা থেকে রক্ষা পাওয়া
৪.এই উচ্চমানের ক্যাপাসিটর ব্যবহারের কারনে লাইনে নয়েজ ফিল্টারিং হয়।
আরো আনেক সুবিধা আছে,তবে সবচেয়ে বড় সুবিধা বৈদ্যুতিক অপচয় রোধ।

লো-ভোল্টেজ ডিস্ট্রিবিউশন লাইনে PFI ডিজাইন, সিলেকশন, ক্যালকোলেশন এবং কানেকশন  নিয়ে যা আলোচনা করা হয়েছে,আশা করি   তা আপনারা বুঝতে পেরেছেন ,আমি চেষ্টা করেছি, ডিস্ট্রিবিউশন লাইনে PFI ডিজাইন, সিলেকশন এবং ক্যালকোলেশন সমস্থ বিষয় আলোচনা করতে। আমি আশা করি লো-ভোল্টেজ ডিস্ট্রিবিউশন লাইনে PFI ডিজাইন, সিলেকশন, ক্যালকোলেশন এবং কানেকশন  নিয়ে কিছুটা হলেও বুঝতে পেরেছেন। ভুল হলে কমেন্ট করে জানাবেন। কারন আমি নিজে এখন ও শিখি ভুল গুলো ধরে দিলে আমার জন্য খুব ভাল হবে। এবং বেশি খারাপ লাগলে ক্ষমার চোখে দেখবেন।

ভাল থাকবেন। দোয়া করবেন যেন সামনে আরো ভাল ভাল বিষয় আপনাদের সামনে নিয়ে আসতে পারি।