টেক্সটাইল মিলের পাওয়ার ফ্যাক্টর করেকশনে ক্যাপাসিটর ব্যাংক: ভোল্টেজ, কেভিএআর ও তাপমাত্রার ভিত্তিতে নির্বাচন

প্রয়োগের সীমানা: কখন ক্যাপাসিটর ব্যাংক প্রয়োজন

পাওয়ার ফ্যাক্টর করেকশন (PFC) ক্যাপাসিটর ব্যাংক লো-ভোল্টেজ (LT) ডিস্ট্রিবিউশন সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়, যেখানে ইন্ডাকশন মোটর, ট্রান্সফরমার ও ওয়েল্ডিং মেশিনের মতো ইন্ডাকটিভ লোডের কারণে পাওয়ার ফ্যাক্টর কমে যায়। টেক্সটাইল মিলের স্পিনিং, উইভিং ও ফিনিশিং বিভাগে প্রচুর মোটর চলাচলের কারণে PF সাধারণত ০.৬০–০.৮৫-এর মধ্যে থাকে; সেখানে ক্যাপাসিটর ব্যাংকই কার্যকর সমাধান। ইউটিলিটি কোম্পানির পাওয়ার ফ্যাক্টর জরিমানা এড়াতে এবং ট্রান্সফরমার ও কেবলের কারেন্ট লোড কমানোর জন্যও এই ব্যাংক প্রয়োজন।

তবে ক্যাপাসিটর ব্যাংক সব সমস্যার সমাধান নয়। ভেরিয়েবল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভ (VFD), ইউপিএস বা আর্ক ফার্নেসের মতো ভারী হারমোনিক লোড যদি মোট লোডের ২৫%–৩০% ছাড়িয়ে যায়, তাহলে সাধারণ ক্যাপাসিটর ব্যাংক রেজোন্যান্সে পড়ে ক্যাপাসিটর বা কন্টাক্টরের ক্ষতি করতে পারে। এমন ক্ষেত্রে ডিটিউনড রিয়্যাক্টর বা অ্যাক্টিভ হারমোনিক ফিল্টার বিবেচনা করতে হবে।

প্রধান প্যারামিটারের সিদ্ধান্ত মাত্রা

রেটেড ভোল্টেজ

৪১৫V সিস্টেমে নামমাত্র ভোল্টেজের চেয়ে ১০% বেশি রেটিংয়ের ক্যাপাসিটর নির্বাচন করা প্রয়োজন; স্ট্যান্ডার্ড রেটিং হলো ৪৪০V। সিস্টেমে ভোল্টেজ ওঠানামা ১০% ছাড়িয়ে গেলে বা হারমোনিক ভোল্টেজ ডিস্টর্শন (THDv) ৫%-এর বেশি হলে ৪৮০V রেটিং নির্বাচন করা নিরাপদ। রেটিং কম নিলে ক্যাপাসিটরের আয়ুষ্কাল দ্রুত কমে যায় এবং অকাল ব্যর্থতার ঝুঁকি বাড়ে।

প্রয়োজনীয় কেভিএআর

প্রয়োজনীয় ক্যাপাসিটিভ পাওয়ার: Qc = P × (tan φ1 − tan φ2), যেখানে P হলো গড় অ্যাক্টিভ লোড (kW), φ1 হলো বর্তমান পাওয়ার ফ্যাক্টর কোণ এবং φ2 হলো লক্ষ্য পাওয়ার ফ্যাক্টর কোণ। উদাহরণস্বরূপ, ১০০ kW লোডে পাওয়ার ফ্যাক্টর ০.৮০ থেকে ০.৯৫ করতে প্রায় ৪২ kVAR প্রয়োজন। প্রকৃত লোড প্রোফাইল মেপে হিসাব করা উচিত; ওভার-করেকশনও ক্ষতিকর, কারণ লিডিং পাওয়ার ফ্যাক্টরে ভোল্টেজ বেড়ে যায় এবং মোটরের ক্ষতি হতে পারে।

তাপমাত্রা ও ডিরেটিং

ক্যাপাসিটরের পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা সাধারণত −২৫°C থেকে +৫৫°C এর মধ্যে থাকতে হয়। ৪৫°C-এর উপরে প্রতি ১°C বৃদ্ধিতে কারেন্ট রেটিং ১.৩% হারে কমাতে হয়। টেক্সটাইল মিলের ছাদে বা বয়লার রুমের পাশে স্থাপন করলে তাপমাত্রা সহজেই ৫০°C ছাড়িয়ে যায়; তাই প্রাকৃতিক বাতাস চলাচলের ব্যবস্থা এবং সরাসরি সূর্যালোক থেকে সুরক্ষা থাকা জরুরি।

হারমোনিকস

মোট লোড কারেন্টে ৫ম হারমোনিকের অনুপাত ৮% বা THDi ১৫% ছাড়ালে প্লেইন ক্যাপাসিটরের পরিবর্তে ৭% ডিটিউনড রিয়্যাক্টর ব্যবহার করা প্রয়োজন। ৭% রিয়্যাক্টরের রেজোন্যান্স ফ্রিকোয়েন্সি প্রায় ১৮৯ Hz, যা ৫ম ও ৭ম হারমোনিকের সাথে রেজোন্যান্স এড়ায়।

ডিসচার্জ ও সুইচিং

ক্যাপাসিটর ব্যাংক সংযোগ বিচ্ছিন্ন করার পর ৩ মিনিটের মধ্যে অবশিষ্ট ভোল্টেজ ৭৫V-এর নিচে নামতে হয়; এর জন্য ডিসচার্জ রেজিস্টর রাখা প্রয়োজন। অটোমেটিক ব্যাংকে কন্টাক্টরের ইনরাশ কারেন্ট সীমিত করতে ক্যাপাসিটর-গ্রেড কন্টাক্টর বা প্রি-চার্জ সার্কিট ব্যবহার করা উচিত।

কনফিগারেশন তুলনা

লোডের প্রকৃতি ও হারমোনিক পরিস্থিতি অনুযায়ী তিনটি সাধারণ কনফিগারেশন থেকে বাছাই করতে হবে:

হারমোনিক সমস্যা না থাকলে ফিক্সড ব্যাংকই খরচসাশ্রয়ী; লোড ওঠানামা করলে অটোমেটিক ব্যাংক স্টেপ অনুযায়ী ক্যাপাসিটর সংযোগ করে ওভার-করেকশন রোধ করে।

ধাপে ধাপে নির্বাচন পদ্ধতি

1. লোড সার্ভে: ক্ল্যাম্প মিটার বা পাওয়ার অ্যানালাইজার দিয়ে কমপক্ষে ৭ দিনের লোড প্রোফাইল, PF ও হারমোনিক ডেটা সংগ্রহ করুন।
2. প্রয়োজনীয় kVAR হিসাব করুন; লক্ষ্য PF সাধারণত ০.৯৫–০.৯৮ রাখা হয়।
3. হারমোনিক মাপুন: THDi ১৫% বা ৫ম হারমোনিক ৮%-এর বেশি হলে ডিটিউনড কনফিগারেশন বেছে নিন।
4. ভোল্টেজ রেটিং ঠিক করুন: সিস্টেম ভোল্টেজের সাথে ১০% মার্জিন যোগ করুন; হারমোনিক থাকলে ৪৮০V নিন।
5. পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা ও ইনস্টলেশন অবস্থান যাচাই করে ডিরেটিং ফ্যাক্টর প্রয়োগ করুন।
6. লোডের পরিবর্তনশীলতা অনুযায়ী ফিক্সড নাকি অটোমেটিক ব্যাংক — সিদ্ধান্ত নিন।
7. প্রোটেকশন: এইচআরসি ফিউজ, সার্জ অ্যারেস্টার এবং ডিসচার্জ রেজিস্টর অন্তর্ভুক্ত করুন।