আলুমিনিয়াম এবং তাম্র পাকেজ পাওয়ার ট্রান্সফরমারে: খরচ এবং পারফরম্যান্সের তুলনা

বর্তমানে তামার বাজার মূল্য উচ্চ থাকা সত্ত্বেও, এটি 70,000 থেকে 80,000 ইয়ুয়ান প্রতি টনের পরিসরে দোলায়মান। অন্যদিকে, আলুমিনিয়ামের মূল্য কম থাকে, যা 18,000 থেকে 20,000 ইয়ুয়ান প্রতি টনের পরিসরে থাকে। শক্তি ট্রান্সফরমারের ক্ষেত্রে, ডিজাইনে তামার কুইন্ডিংগুলিকে আলুমিনিয়ামের কুইন্ডিং দিয়ে প্রতিস্থাপন করলে অবশ্যই উत্পাদনের উপকরণ খরচ বেশি পরিমাণে হ্রাস পাবে, যা শেষ গ্রাহকদের জন্য বিশাল খরচ সাশ্রয় আনবে।

দীর্ঘ সময় ধরে, শিল্পে বিশ্বাস করা হয়েছে যে 35kV এবং তার নিচের ভোল্টেজ স্তরের শক্তি ট্রান্সফরমারে শুধুমাত্র আলুমিনিয়ামের কুইন্ডিং ব্যবহার করা যায়। আসলে, এটি একটি বড় বিভ্রান্তি। বাস্তবে, উচ্চ-ভোল্টেজ শক্তি ট্রান্সফরমারে আলুমিনিয়ামের কুইন্ডিং ব্যবহার করলে এর বেশি সুবিধা থাকে। আলুমিনিয়াম কন্ডাক্টরের উৎপাদন শক্তি বর্তমানে মাত্র 70MPa পর্যন্ত পৌঁছায়, যা কিছু ক্ষেত্রে ট্রান্সফরমারের কুইন্ডিংএর ক্ষুদ্র-পথ সহ্যশক্তি অপর্যাপ্ত হতে পারে, এটিই আলুমিনিয়াম কুইন্ডিংএর প্রচলন ও ব্যবহারের প্রধান সীমাবদ্ধতা।

1. বর্তমান পরিস্থিতি এবং মানদণ্ড
1.1 আলুমিনিয়াম কুইন্ডিং ট্রান্সফরমারের বর্তমান পরিস্থিতি

বিদেশে, আলুমিনিয়াম কুইন্ডিং ট্রান্সফরমার বিতরণ ট্রান্সফরমারের ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং মূল ট্রান্সফরমারে কিছু প্রয়োগ রয়েছে। চীনে, যদিও আলুমিনিয়াম কুইন্ডিং বিতরণ ট্রান্সফরমারে ব্যবহৃত হয়, 110kV থেকে 1000kV ভোল্টেজ স্তরের মূল ট্রান্সফরমারে আইনত ব্যবহৃত হয়নি।

1.2 আলুমিনিয়াম কুইন্ডিং ট্রান্সফরমারের সংশ্লিষ্ট মানদণ্ড

আন্তর্জাতিক মান IEC এবং জাতীয় মান GB উভয়ই প্রশস্তভাবে শক্তি ট্রান্সফরমারে তামা বা আলুমিনিয়াম কুইন্ডিং উপকরণ হিসাবে ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। তাছাড়া, জাতীয় শক্তি প্রশাসন জানুয়ারি 2016-এ আলুমিনিয়াম কুইন্ডিং ট্রান্সফরমারের জন্য শিল্প মানদণ্ড প্রকাশ করেছে, যার মধ্যে রয়েছে 6kV～35kV তেল-ভিত্তিক আলুমিনিয়াম কুইন্ডিং বিতরণ ট্রান্সফরমারের প্রযুক্তিগত পরামিতি এবং প্রয়োজনীয়তা এবং 6kV～35kV ড্রাই-টাইপ আলুমিনিয়াম কুইন্ডিং ট্রান্সফরমারের প্রযুক্তিগত পরামিতি এবং প্রয়োজনীয়তা। এটি সুস্পষ্টভাবে দেখায় যে, মানদণ্ডের দিক থেকে, আলুমিনিয়াম কুইন্ডিং ট্রান্সফরমারের ব্যবহার আইনত সুনিশ্চিত।

2. কোষ্ঠক খরচের তুলনা

সাধারণ ডিজাইন অভিজ্ঞতা অনুযায়ী, ট্রান্সফরমারের পরিণাম পরামিতি (যেমন বোঝাহীন ক্ষতি, বোঝার ক্ষতি, ক্ষুদ্র-পথ প্রতিরোধ, ক্ষুদ্র-পথ সহ্যশক্তি মার্জিন, ইত্যাদি) একই থাকার শর্তে, বর্তমান উপকরণ মূল্য (বার তামার বাজার মূল্য প্রায় 70,000 ইয়ুয়ান প্রতি টন এবং বার আলুমিনিয়ামের বাজার মূল্য প্রায় 20,000 ইয়ুয়ান প্রতি টন) এর সাথে সমন্বিত করে, আলুমিনিয়াম কুইন্ডিং ব্যবহার করা ট্রান্সফরমারের প্রধান উপকরণ খরচ তামা কুইন্ডিং ব্যবহার করা ট্রান্সফরমারের তুলনায় 20% বেশি হ্রাস পায়।

নিম্নলিখিত হল একটি SZ20-50000/110-NX2 শক্তি ট্রান্সফরমারের উদাহরণ সহ বিশেষ তুলনা।

উপরের তুলনা ফলাফল থেকে দেখা যায় যে, একই পরিণাম পরামিতি নিশ্চিত করার শর্তে, 50MVA/110kV ডবল-কুইন্ডিং ক্লাস II শক্তি সংরক্ষণ শক্তি ট্রান্সফরমারের জন্য, আলুমিনিয়াম কুইন্ডিং খরচ তামা কুইন্ডিং তুলনায় প্রায় 23.5% কম, এবং খরচ হ্রাসের প্রভাব অত্যন্ত সুস্পষ্ট।

পরিণামের গুণাত্মক তুলনা

আলুমিনিয়াম কুইন্ডিং এবং তামা কুইন্ডিং শক্তি ট্রান্সফরমারের প্রধান পরিণামগুলির গুণাত্মক তুলনা নিম্নলিখিত দিকগুলিতে বিভক্ত:

3.1 বোঝাহীন ক্ষতি

আলুমিনিয়াম-কুইন্ডিং ট্রান্সফরমারের আয়রন কোরের আকার বেশি। একই বোঝাহীন ক্ষতি নিশ্চিত করার জন্য, এটি আয়রন কোরের চৌম্বক প্রবাহ ঘনত্ব বা ব্যাস কমানো বা কম একক ক্ষতি সম্পন্ন সিলিকন ইস্পাত চুনার মাধ্যমে অর্জিত হতে পারে।

3.2 বোঝার ক্ষতি

আলুমিনিয়াম কন্ডাক্টরের প্রতিরোধ তামা কন্ডাক্টরের তুলনায় প্রায় 1.63 গুণ বেশি, তাই একই বোঝার ক্ষতি নিশ্চিত করার জন্য, আলুমিনিয়াম কুইন্ডিং কন্ডাক্টরের বিদ্যুৎ ঘনত্ব সাধারণত কমানো হয়।

3.3 ক্ষুদ্র-পথ সহ্যশক্তি

সাধারণ ক্ষুদ্র-পথ প্রতিরোধ এবং 100MVA এর নিচের রেটেড ক্ষমতার শর্তাধীনে, যদি ডিজাইন যুক্তিসঙ্গত হয়, তাহলে আলুমিনিয়াম-কুইন্ডিং ট্রান্সফরমারও যথেষ্ট ক্ষুদ্র-পথ ক্ষমতা পেতে পারে। তবে, যখন ট্রান্সফরমারের রেটেড ক্ষমতা 100MVA-এর বেশি বা প্রতিরোধ খুব কম, তখন আলুমিনিয়াম-কুইন্ডিং ট্রান্সফরমার ক্ষুদ্র-পথ সহ্যশক্তি অপর্যাপ্ত হতে পারে।

3.4 প্রধান প্রতিরোধ মার্জিন

আলুমিনিয়াম কন্ডাক্টরের আকার সাধারণত বড় হওয়ায় এবং কন্ডাক্টরের বক্রতা ব্যাসার্ধ বড় হওয়ায়, আলুমিনিয়াম কুইন্ডিং তামা কুইন্ডিং তুলনায় একটি আরও সুষম বিদ্যুৎ ক্ষেত্র পেতে পারে। একই প্রধান প্রতিরোধ দূরত্ব এবং তেল ফাঁক বিভাজনের শর্তে, একটি বড় প্রধান প্রতিরোধ মার্জিন থাকবে। কুইন্ডিংএর দৈর্ঘ্য প্রতিরোধের ক্ষেত্রে, আলুমিনিয়াম কন্ডাক্টরের বড় আকার বৃহত্তর টার্ন-টু-টার্ন ক্ষমতা নির্দেশ করে, যা তরঙ্গ প্রক্রিয়ার বিতরণে আরও সহায়ক। এটিই আলুমিনিয়াম কুইন্ডিংকে উচ্চ-ভোল্টেজ ট্রান্সফরমারের জন্য বিশেষভাবে উপযোগী করে।

3.5 তাপমাত্রা বৃদ্ধির স্তর

আলুমিনিয়াম কন্ডাক্টরের আকার সাধারণত বড় হওয়ায়, আলুমিনিয়াম-কুইন্ডিং ট্রান্সফরমার তামা-কুইন্ডিং ট্রান্সফরমারের তুলনায় একটি বড় তাপ বিকিরণ পৃষ্ঠ পায়। একই তাপ উৎসের শর্তে, একটি কম তামা-তেল তাপমাত্রা বৃদ্ধি পাওয়া যায়। আরও, আলুমিনিয়াম কন্ডাক্টরের স্কিন প্রভাব তামা কুইন্ডিং তুলনায় বেশি দুর্বল এবং এডি ক্ষতি কম, তাই আলুমিনিয়াম কুইন্ডিং একটি কম হট-স্পট তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়।

3.6 অতিরিক্ত বোঝা এবং সেবা জীবন

কুইন্ডিং নিজের দুর্বল স্কিন প্রভাব এবং কম হট-স্পট তাপমাত্রা বৃদ্ধির কারণে, একই শর্তে, আলুমিনিয়াম-কুইন্ডিং ট্রান্সফরমার একটি দীর্ঘ সেবা জীবন এবং শক্তিশালী অতিরিক্ত বোঝা ক্ষমতা পায়।

4 সারাংশ

একই পরিণাম পরামিতি নিশ্চিত করার শর্তে, বর্তমান তামা এবং আলুমিনিয়ামের বাজার মূল্যের উপর ভিত্তি করে, আলুমিনিয়াম কুইন্ডিং ব্যবহার করা শক্তি ট্রান্সফরমারগুলি তামা কুইন্ডিং ব্যবহার করা ট্রান্সফরমারগুলির তুলনায় সাধারণত 20% বেশি খরচ হ্রাস করে। প্রযুক্তির দিক থেকে বিষয়টি নিরপেক্ষভাবে বলতে গেলে, ক্ষুদ্র-পথ সহ্যশক্তি বাদে, আলুমিনিয়াম কুইন্ডিং শক্তি ট্রান্সফরমারের সামগ্রিক পরিণাম তামা কুইন্ডিং শক্তি ট্রান্সফরমারের তুলনায় অবশ্যই অগ্রণী।

মূলত, আলুমিনিয়াম কুইন্ডিং শক্তি ট্রান্সফরমারের সীমিত ব্যবহার উচ্চ ভোল্টেজের কারণে নয়, বরং বড় ক্ষমতার কারণে। এটি আলুমিনিয়াম কন্ডাক্টরের উৎপাদন শক্তির স্বাভাবিক অপর্যাপ্ততার কারণে, যা কিছু বড় ক্ষমতা বা কম প্রতিরোধের শক্তি ট্রান্সফরমারের ক্ষুদ্র-পথ সহ্যশক্তি পূরণ করতে স্বাভাবিকভাবে অক্ষম হয়। আলুমিনিয়াম অ্যালয় ট্রান্সফরমার কুইন্ডিং কন্ডাক্টরের উদ্ভব এই সমস্যার সমাধানের একটি প্রচেষ্টা।

তবে, শক্তি ট্রান্সফরমারের ক্ষুদ্র-পথ প্রতিরোধ বৃদ্ধি করলে এই সমস্যাটি দ্রুত সমাধান করা যায়। শক্তি ট্রান্সফরমারের ক্ষুদ্র-পথ প্রতিরোধ বৃদ্ধি করলে, ক্ষুদ্র-পথ বিদ্যুৎ কমে যায়। এমনকি 180MVA-এর বেশি ক্ষমতার (যেমন বড় ক্ষমতা) শক্তি ট্রান্সফরমারের জন্যও, আলুমিনিয়াম কুইন্ডিং ক্ষুদ্র-পথ সহ্যশক্তি আর একটি সীমাবদ্ধ সমস্যা হতে পারে না।