অ্যামরফাস অ্যালয় ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমারের প্রয়োগ IEE-Business মেট্রো পাওয়ার সাপ্লাই সিস্টেমে

সাম্প্রতিক বছরগুলোতে চীনের শহরী রেলপথ স্কেলের দ্রুত বিকাশের সাথে সাথে মেট্রোর বিদ্যুৎ এবং আলোক লোড দ্রুত বৃদ্ধি পেয়েছে, এবং ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমারগুলোর স্ব-ক্ষতি থেকে উৎপন্ন তড়িৎশক্তি খরচের সমস্যা দিন দিন বেশি গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠছে। দেশটির শক্তি সংরক্ষণ ও পরিবেশ সুরক্ষার প্রচারের পটভূমিতে, অ্যামরফাস অ্যালয় কোর ট্রান্সফরমার, যা ভাল চৌম্বকিক পরিবাহিতা সম্পন্ন অ্যামরফাস অ্যালয় স্ট্রিপ ব্যবহার করে, অপেক্ষাকৃত কম নো-লোড লস এবং নো-লোড কারেন্ট অর্জন করেছে, এবং ফলে শক্তি সংরক্ষণ ট্রান্সফরমারের একটি বিকাশের দিকে পরিণত হয়েছে। বেইজিং মেট্রোর লাইন ১৪-এর পটভূমিতে, এই প্রবন্ধ ড্রাই-টাইপ অ্যামরফাস অ্যালয় কোর ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমার (এখানে এর পরে "অ্যামরফাস ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমার" হিসাবে উল্লেখ করা হবে) এর তত্ত্ব, গঠন এবং প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য থেকে শুরু করে, স্থানীয় বাস্তবায়নের প্রভাবগুলো সংক্ষিপ্তভাবে বর্ণনা করে, এবং দীর্ঘমেয়াদী পরিচালনার জন্য সম্পর্কিত প্রস্তাব দেয়, মেট্রোতে ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমারের নির্বাচন এবং ব্যবহারের জন্য তথ্য এবং অভিজ্ঞতা প্রদানের উদ্দেশ্যে।
অ্যামরফাস ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারের গঠন এবং কাজের তত্ত্ব
অ্যামরফাস ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারের গঠন
অ্যামরফাস অ্যালয় ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমার সফট চৌম্বকিক বৈশিষ্ট্য সম্পন্ন অ্যামরফাস অ্যালয় কোর মেটেরিয়াল হিসাবে বেছে নেয়। এটি উচ্চ স্যাচুরেশন চৌম্বকিক প্রবাহ, অত্যন্ত কম লস, কম উত্তেজিত বিদ্যুৎ, এবং কম কো-অর্সিভিটি সম্পন্ন, এবং এটি একটি শক্তি সংরক্ষণ এবং পরিবেশ বান্ধব ট্রান্সফরমার যা ভাল স্থিতিশীলতা সম্পন্ন। অ্যামরফাস ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারগুলো এপক্সি-কাস্ট ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারের বৈশিষ্ট্যগুলো, যেমন কম হ্যালোজেন পরিমাণ, অগ্নিনিরোধক, কম ধোঁয়া উৎপাদন, এবং স্ব-নির্বাপন বৈশিষ্ট্য, এবং অ্যামরফাস অ্যালয় স্ট্রিপের কম-লস সুবিধাগুলো সম্পন্ন, যা তাদের মেট্রো সহ জনসাধারণের পরিবেশের প্রয়োজনগুলো ভালভাবে মেনে চলার জন্য সক্ষম করে।

অ্যামরফাস অ্যালয় স্ট্রিপ একটি পাতলা (প্রায় ০.০৩ মিমি পুরুত্ব) এবং বিচ্ছিন্ন চৌম্বকিক পরিবাহী পদার্থ। সুতরাং, এটি একটি বাঁধানো কোর গঠনে ডিজাইন করা যুক্তিযুক্ত। বর্তমানে, এপক্সি-কাস্ট অ্যামরফাস ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারের গঠন মূলত দুটি শ্রেণীতে বিভক্ত, যথা, তিন-ফেজ তিন-প্রান্ত গঠন এবং তিন-ফেজ পাঁচ-প্রান্ত গঠন, যা চিত্র ১-এ দেখানো হয়েছে। তিন-ফেজ পাঁচ-প্রান্ত গঠনের কোর চারটি ফ্রেম সংমিশ্রণে গঠিত, যা চিত্র ২ এ (a) এ দেখানো হয়েছে; তিন-ফেজ তিন-প্রান্ত গঠনের কোর তিনটি ফ্রেম সংমিশ্রণে গঠিত, যা চিত্র ২ এ (b) এ দেখানো হয়েছে। যেহেতু অ্যামরফাস অ্যালয় ট্রান্সফরমারের কোর অনুচ্ছেদ আয়তাকার, উচ্চ-এবং নিম্ন-ভোল্টেজ কয়েল সাধারণত গোলাকার কোণে আয়তাকার গঠনে ডিজাইন করা হয়। আরও, যেহেতু অ্যামরফাস অ্যালয় কোরের চৌম্বকিক প্রবাহ ঘনত্ব এবং ল্যামিনেশন ফ্যাক্টর সিলিকন ইস্পাত প্লেটের চেয়ে কম, অ্যামরফাস অ্যালয় কোরের আয়তন একই ক্ষমতার সিলিকন ইস্পাত কোরের চেয়ে বেশি হয়। একটি নির্দিষ্ট মেট্রো লাইনে অ্যামরফাস ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারগুলো তিন-ফেজ পাঁচ-প্রান্ত কোর ডিজাইন ব্যবহার করে, যা ভাল তাপ ছড়ানো, সংক্ষিপ্ত মোটামুটি গঠন, এবং সাপেক্ষভাবে ছোট আয়তনের সুবিধা রয়েছে।

অ্যামরফাস ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারের কাজের তত্ত্ব

অ্যামরফাস অ্যালয় কোর মেটেরিয়াল, সিলিকন ইস্পাতের ক্রিস্টালগুলোর গঠন এবং বৈশিষ্ট্য চৌম্বকীকরণ এবং ডিচার্জিং এর জন্য অধিক সুবিধাজনক। একটি সাধারণ অ্যামরফাস অ্যালয় প্রায় ৮০% লোহা, এবং অন্যান্য প্রধান উপাদান হল সিলিকন এবং বোরন এর মতো পদার্থ। অনেকগুলো পরীক্ষা দেখায় যে, অ্যামরফাস অ্যালয়ের ক্রিস্টালাইজেশন তাপমাত্রা ৫৫০°C, এবং কুরি তাপমাত্রা প্রায় ৪১৫°C। এই তাপমাত্রাগুলো অ্যামরফাস অ্যালয়ের প্রক্রিয়া, কোর গঠনের পর অ্যানিলিং, স্বাভাবিক পরিচালনার তাপমাত্রা, এবং শর্ট-সার্কিটের সময় তাপ-স্থিতিশীল তাপমাত্রার প্রয়োজনীয়তা মেনে চলতে পারে, তাই অ্যামরফাস ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারের প্রয়োগে কোন সমস্যা নেই।

একটি তিন-ফেজ, চার-ফ্রেম, পাঁচ-প্রান্ত অ্যামরফাস অ্যালয় ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমারের উদাহরণ নিয়ে, যেহেতু প্রতিটি কয়েল দুটি স্বতন্ত্র চৌম্বকিক পথের ফ্রেমে স্লিভ করা হয়, প্রতিটি ফ্রেমের চৌম্বকিক প্রবাহ মূল তরঙ্গ চৌম্বকিক প্রবাহ এবং কিছু তৃতীয়-হারমোনিক চৌম্বকিক প্রবাহ দ্বারা গঠিত। তৃতীয়-হারমোনিক এবং মূল তরঙ্গের অনুপাত নির্ধারিত মাত্রার চৌম্বকিক প্রবাহ ঘনত্বের উপর নির্ভর করে। তবে, একটি কয়েলের দুটি কোর ফ্রেমের তৃতীয়-হারমোনিক চৌম্বকিক প্রবাহ পরস্পর বিপরীত পর্যায়ে এবং মানে সমান। ফলে, প্রতিটি কয়েলের তৃতীয়-হারমোনিক চৌম্বকিক প্রবাহ ভেক্টর শূন্য। যখন উচ্চ-ভোল্টেজ কয়েল ডেল্টা (D) সংযোগে সংযুক্ত হয়, তখন কয়েলে তৃতীয়-হারমোনিক বিদ্যুৎ প্রবাহের জন্য একটি পথ থাকে। ফলে, প্রায়শই দ্বিতীয়-পার্শ্ব বিদ্যুৎ তরঙ্গের উৎপাদিত ভোল্টেজ তরঙ্গরেখায় তৃতীয়-হারমোনিক ভোল্টেজ উপাদান থাকে না। তবে, প্রতিটি ফ্রেমের নো-লোড লস সেই ফ্রেমের তৃতীয়-হারমোনিক বিদ্যুৎ প্রবাহের দ্বারা প্রভাবিত হয়। এই গঠনের দুটি পার্শ্ব ইয়োক শূন্য-ক্রম উপাদান বা উচ্চ-ক্রম হারমোনিকের জন্য চৌম্বকিক প্রবাহের জন্য একটি পথ প্রদান করতে পারে।

অ্যামরফাস ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারের প্রধান প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য
অ্যামরফাস ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারের বৈশিষ্ট্য

অ্যামরফাস অ্যালয় স্ট্রিপ চাপের প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল। একবার ক্ষতিগ্রস্ত হলে, এগুলো পুনরুদ্ধার করা যায় না। সুতরাং, উৎপাদন প্রক্রিয়ায় নিম্নলিখিত দুটি বিষয় নিশ্চিত করা প্রয়োজন: প্রথমত, কোর শুধুমাত্র নিজের ওজন বহন করে, এবং উচ্চ-এবং নিম্ন-ভোল্টেজ কয়েলের ওজন বেস, উপর এবং নিচের ক্ল্যাম্পিং পিস এর মতো ইস্পাত-গঠিত অংশগুলো দ্বারা সমর্থিত হয়। দ্বিতীয়ত, অপটিমাইজড ডিজাইন গঠন দ্বারা শর্ট-সার্কিট সহ্যশীলতা বৃদ্ধি করা হয়।

অ্যামরফাস ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারের আয়তাকার গঠনের কয়েলগুলো গোলাকার কয়েলগুলোর মতো সমানভাবে চাপ প্রাপ্ত হয় না। যখন ট্রান্সফরমার শর্ট-সার্কিট বিদ্যুৎ প্রবাহ সহ্য করে, দীর্ঘ-অক্ষ দিকে বিকৃতির ঝুঁকি বেশি হয়। বাস্তব উৎপাদনে, উচ্চ-ভোল্টেজ কয়েলগুলো ইপক্সি রেসিন দিয়ে ঢাকা এবং রেসিন লেয়ারে স্থির করা হয়। গতি এবং তাপ স্থিতিশীলতা হিসাব এবং বাস্তব সিমুলেশন প্রমাণ করেছে যে, উচ্চ-ভোল্টেজ কয়েলগুলো শর্ট-সার্কিটের সময় বৈদ্যুতিক বল সহ্য করতে পারে।

নিম্ন-ভোল্টেজ কয়েলগুলো মূলত তামার ফোইল দিয়ে তৈরি হয় এবং তাপ-সংরক্ষিত ইপক্সি-রেসিন এন্ড-সিলিং গঠন সম্পন্ন, যার কিছুটা কম কঠিনতা রয়েছে। শর্ট-সার্কিটের সময় এগুলো বিকৃত হওয়ার ঝুঁকি রয়েছে, যা অ্যামরফাস অ্যালয় স্ট্রিপে চাপ প্রয়োগ করে। সুতরাং, ডিজাইন প্রক্রিয়ায়, নিম্ন-ভোল্টেজ কয়েল কয়েলগুলোর দীর্ঘ এবং ছোট অক্ষের মধ্যে বড় অনুপাত এড়ানো উচিত। আরও, সমন্বয় প্রক্রিয়ায়, কোর এবং নিম্ন-ভোল্টেজ কয়েলের মধ্যে সমর্থক স্পেসার স্থাপন করা উচিত যাতে শর্ট-সার্কিট সহ্যশীলতা বৃদ্ধি পায়।

একটি ট্রান্সফরমারের শব্দ মূলত কোরের ম্যাগনেটোস্ট্রিকশন থেকে আসে। অ্যামরফাস অ্যালয়ের ম্যাগনেটোস্ট্রিকশন সিলিকন ইস্পাতের তুলনায় প্রায় ১০% বেশি। জাতীয় মান "JB/T 10088 - 2004 6 kV - 500 kV পাওয়ার ট্রান্সফরমারের শব্দ স্তর" এবং "GB/T 22072 - 2008 ড্রাই-টাইপ অ্যামরফাস অ্যালয় কোর ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমারের প্রযুক্তিগত প্যারামিটার এবং প্রয়োজনীয়তা" এর তুলনায়, দেখা যায় যে, জাতীয় মানে ড্রাই-টাইপ অ্যামরফাস অ্যালয় কোর ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমারের শব্দের প্রয়োজনীয়তা সিলিকন ইস্পাত কোর ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমারের মতোই।

এটি অ্যামরফাস ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমার তৈরির জটিলতা বৃদ্ধি করে। তবে, অ্যামরফাস ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারের গঠনের যুক্তিসঙ্গত ডিজাইন দ্বারা, শব্দ জাতীয় মানের পরিসীমায় নিয়ন্ত্রণ করা যায়। চৌম্বকিক প্রবাহ ঘনত্ব অ্যামরফাস ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারের শব্দের প্রভাবের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান।

প্রতি ০.০৫ T চৌম্বকিক প্রবাহ ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে নো-লোড শব্দ প্রায় ২ dB(A) বৃদ্ধি পায়, এবং ট্রান্সফরমারের শব্দ ৫ dB(A)[1] বৃদ্ধি পায়। সুতরাং, শব্দ হ্রাসের জন্য অ্যামরফাস ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারের চৌম্বকিক প্রবাহ ঘনত্ব যুক্তিসঙ্গতভাবে নির্বাচন করা উচিত। সাধারণ পরিস্থিতিতে, অ্যামরফাস ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারের জন্য ১.২৫ T এর চেয়ে কম চৌম্বকিক প্রবাহ ঘনত্ব যথেষ্ট।

তবে, মেট্রোতে উচ্চ যাত্রী ঘনত্বের বিশেষ পরিস্থিতি বিবেচনায়, শব্দ স্তর আরও কম নি