Under Frequency ও Over Frequency কি? কারণ, সমস্যা ও সমাধান

Under Frequency and Over Frequency নিয়ে আলোচনাঃ

Frequency কী? 

ফ্রিকোয়েন্সিঃ এক সেকেন্ড সময়ের মধ্যে যতগুলো সাইকেল সম্পূর্ন হয়। তাকে ফ্রিকোয়েন্সি বলে। এর একক সাইকেল/ সেকেন্ড বা হার্টজ (Hz).

Power Plant এ frequency মানে হলো generator এর rotor (prime mover + alternator) কত গতিতে ঘুরছে তার একটি সূচক।

আমাদের দেশে standard frequency হলো 50 Hz।

অর্থাৎ প্রতি সেকেন্ডে ৫০ cycle wave তৈরি হবে।

এই frequency মূলত engine এর speed এর সাথে সম্পর্কিত।

সাইকেল কাকে বলে?

উত্তরঃ যখন এসি প্রবাহ কোনো দিকে প্রবাহিত হওয়ার সময় শুন্য হতে সর্বোচ্চ মানে পৌছায় এবং পুনরায় শূন্য হয় এবং বিপরীত দিকে প্রবাহিত হয়ে একই পরিবর্তন সম্পুর্ন করে তখন সেই প্রবাহ একটি সাইকেল সম্পন্ন করে।

Relation:

f = NP/120

f = Frequency (Hz)

N = Speed (RPM)

P = Number of poles

Under Frequency

যখন generator এর frequency standard মান (50 Hz) থেকে কমে যায় → একে Under Frequency বলে।

উদাহরণ: 49 Hz, 48 Hz ইত্যাদি।

Under Frequency কেন হয়?

Under Frequency কেন হয় তা নিচে ব্যাখ্যা করা হলোঃ

1. Engine load হঠাৎ বেড়ে গেলে কিন্তু fuel supply কম থাকলে।
2. Engine speed কমে গেলে।
3. Fuel system problem (fuel pressure drop, injector fault)।
4. Turbocharger efficiency কমে গেলে।
5. Governor control failure.

Under Frequency Effect / Problem:

1. Generator voltage stability নষ্ট হয়।
2. Synchronization possible না।
3. Electrical equipment overheat হয়।
4. Grid এ instability হয়।
5. Engine এর torsional vibration ও knocking বাড়ে।

Under Frequency Protection Action:

যদি frequency limit এর নিচে (যেমন 47.5 Hz) চলে যায় → Engine Trip করে দেয় যাতে grid বা generator damage না হয়।

Over Frequency:

যখন generator frequency standard মানের উপরে যায় → একে Over Frequency বলে।

উদাহরণ: 51 Hz, 52 Hz ইত্যাদি।

Over Frequency কেন হয়?

1. Load হঠাৎ কমে গেলে কিন্তু fuel supply একই থাকে।
2. Governor control system failure।
3. AVR / control system fault।
4. Engine overspeed tendency।

Over Frequency Effect / Problem:

1. Turbine / engine overspeed হয়ে mechanical damage করতে পারে।
2. Alternator winding overheat হয়।
3. Grid synchronization সমস্যা হয়।
4. Sensitive equipment (motor, UPS, control panel) নষ্ট হতে পারে।

Over Frequency Protection Action:

1. নির্দিষ্ট মান (যেমন 52 Hz এর উপরে) হলে → Engine trip হয়ে যায়।
2. Over speed trip আলাদা সেফটি আছে (mechanical / electronic governor trip)।

Engine Trip কেন হয়?

1. Engine trip মূলত protection purpose এ দেওয়া হয়। 
2. Generator frequency যদি খুব কমে যায় → Engine overload হতে পারে → Alternator burn out হওয়ার ঝুঁকি।
3. Frequency বেশি হলে → Overspeed damage হতে পারে → Engine parts (piston, connecting rod, alternator rotor) ভেঙে যাওয়ার ঝুঁকি। তাই system automatically trip দিয়ে engine কে protect করে।

সারসংক্ষেপঃ

Under Frequency = Load বেশি / Fuel কম → Engine slow → Generator frequency ↓ → Trip.

Over Frequency = Load কম / Fuel বেশি → Engine fast → Generator frequency ↑ → Trip.

দুই ক্ষেত্রেই protection কাজ করে যাতে Engine এবং Electrical equipment সুরক্ষিত থাকে।