উচ্চ ভোল্টেজের ইলেকট্রনিক ট্রান্সফরমারের মূল প্রযুক্তি এবং চ্যালেঞ্জ

প্রাচীন পাওয়ার ট্রান্সফরমারগুলি তাদের সেন্সরের কারণে অন্তর্নিহিত সমস্যার মুখোমুখি হয়। এই সেন্সরগুলি বিদ্যুৎ উৎপাদন কেন্দ্রের পর্যবেক্ষণ, নিয়ন্ত্রণ এবং প্রোটেকশন (উদাহরণস্বরূপ, ফল্ট রেকর্ডিং, নিরাপত্তা নিয়ন্ত্রণ) জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। তবে, তথ্য বাহক দ্বারা বড় পরিমাণে বৈদ্যুতিক শক্তি প্রেরণ এবং ডিজিটাল সিস্টেম থেকে ডিজিটাল সিগনাল আউটপুটের অভাব দ্বিতীয় যোগাযোগকে জটিল করে তোলে। জটিল দ্বিতীয় তারকাটি মাইক্রোকম্পিউটারের উচ্চ বিশ্বস্ততা দ্বারা সম্পূর্ণ করা হয়, যা প্রোটেকশন এবং দ্বিতীয় ডিভাইসগুলি সরলীকরণ করে। এই উদ্ভাবন দ্বিতীয় যন্ত্রপাতি সিস্টেমে সংযুক্ত করে, যা সাবস্টেশনের ডিজিটাল/কম্পিউটারাইজেশন এবং পাওয়ার সিস্টেম অটোমেশন/প্রোটেকশন পরিবর্তন ত্বরান্বিত করে।

ইলেকট্রনিক ট্রান্সফরমারগুলি আলোক প্রেরণ বিচ্ছিন্নতা সম্পন্ন করে, তবে সিগনাল রেকর্ডিং/প্রেরণের জন্য উচ্চ-ভোল্টেজ লাইনগুলি স্থিতিশীল, বিশ্বস্ত DC পাওয়ার প্রয়োজন - যা পদার্থবিজ্ঞানের মৌলিক প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ। মাপা উচ্চ-ভোল্টেজ কন্ডাক্টরের চারপাশে পরিবর্তনশীল ইলেকট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড, যা ইলেকট্রোম্যাগনেটিক প্ররোচনা দ্বারা প্রাপ্ত হয়, আদর্শ (শক্তি হল "স্ব-প্ররোচিত", মাপা বস্তু থেকে এবং তা ব্যবহার করা হয়, AC ইলেকট্রোম্যাগনেটিক প্ররোচনার উপর ভিত্তি করে)। তবে, প্রযুক্তিগত বাধাগুলি খরচযুক্ত পদ্ধতিতে (উদাহরণস্বরূপ, লেজার, মাইক্রোওয়েভ) নির্ভর করতে বাধ্য করে। এই পেপার অগ্রদৃষ্টি ইলেকট্রনিক প্রযুক্তি দ্বারা পাওয়ার সাপ্লাই স্ব-নিয়ন্ত্রণ পর্যবেক্ষণ করে, যা আলোক যোগাযোগ এবং চৌম্বকীয় উপাদান অন্তর্ভুক্ত করে।

১ বায়ু-কোর কয়েল

এই পর্যায়ে, উচ্চ-ভোল্টেজ ETA বায়ু-কোর কয়েল হিসাবে সেন্সিং উপাদান ব্যবহার করে। উচ্চ-ভোল্টেজ মডুলেটেড লাইনে অপটিকাল ফাইবার দ্বারা পাওয়া নিম্ন-ভোল্টেজ সেমিকন্ডাক্টর লেজার ভোল্টেজ সিগনাল রূপান্তর করে। মাপা বৈদ্যুতিক তথ্য (ডিজিটাল সিগনাল হিসাবে ইনপুট) LED চালিত করে, যার সিগনালগুলি অপটিকাল পালস হিসাবে নিম্ন-ভোল্টেজ পাশে প্রেরণ করা হয় অপটিকাল ফাইবার দ্বারা।

প্রাচীন ট্রান্সফরমার কয়েলিংয়ের বিপরীতে, বায়ু-কোর কয়েল কঠোর নিয়ম মেনে চলে: দ্বিতীয় কয়েলগুলি অ-ধাতব চৌম্বকীয় স্কেলেটনে (সমান অনুভূমিক সেকশন) সমানভাবে বিতরণ করা হয়; কয়েলগুলি একই আকার রাখে; প্রতিটি কয়েলের অনুভূমিক সমতল কয়েল শেলের স্পর্শকের সাথে লম্বভাবে সমান্তরাল হতে হয় (অন্যথায়, পরিমাপ ত্রুটি বৃদ্ধি পায়)। অর্ধ-মানুষ কয়েলিং বাস্তবে এই মানদণ্ডগুলি পূরণ করতে ব্যর্থ হয়, যা বড় পরিমাণে উৎপাদনের সময় শক্তি ব্যবহার বাড়ায়। সাধারণত, বায়ু-কোর কয়েল স্ট্রাকচারাল সঠিকতা ০.১% (গড় ২%) পর্যন্ত পৌঁছে।

যদিও তাপমাত্রা-সম্পর্কিত পরিচালনা সহজ, IEC মানদণ্ড রেটেড কারেন্টের অধীনে দ্বিতীয় আউটপুটের জন্য স্পষ্ট কোয়ান্টিটেটিভ প্রয়োজনীয়তা বিধান করে - সমস্ত প্রাথমিক বিচ্যুতি পরিমাপ ত্রুটির হিসাবে গণ্য হয়। উৎপাদনে বায়ু-কোর ট্রান্সফরমার অ্যাটমাইজেশন সমাধান করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। রেজিস্ট্যান্স লেবেলযুক্ত ট্রান্সফরমারগুলি দ্বিতীয় আউটপুটের জন্য বিশেষ অনুমোদন (ইলেকট্রিক্যাল এন্ড মেকানিক্যাল সার্ভিস ডিপার্টমেন্ট থেকে) প্রয়োজন, যা শিল্পীকরণকে বাধা দেয়। সুতরাং, নতুন বায়ু-কোর কয়েল অপটিকাল সেন্সর স্ট্রাকচার প্রয়োজন। PCB প্রযুক্তি দ্বারা, গবেষকরা নতুন ডিজাইন উন্নয়ন করেছেন, যা পরিমাপ সঠিকতা এবং স্থিতিশীলতা বাড়ায়।

২ ট্রান্সিয়েন্ট বৈশিষ্ট্য

উচ্চ-ভোল্টেজ গ্রিডে, বড় সিস্টেম ক্ষমতা একটি স্থির, অপেক্ষাকৃত দীর্ঘ প্রাথমিক চক্র তৈরি করে। রিলে প্রোটেকশন ট্রান্সিশন সময়ে সক্রিয় হয়, দীর্ঘ-স্থায়ী শর্ট-সার্কিট কারেন্টের সাথে। প্রোটেকশন ডিভাইসের পরিচালনা নিশ্চিত করার জন্য, ট্রান্সফরমারগুলি কিছুটা বিকৃত থাকতে হয়; দ্বিতীয় আউটপুট সিগনাল প্রথম বিচ্ছিন্ন কারেন্টকে প্রতিস্থাপন করে, এবং নির্ধারিত সময়ের মধ্যে ট্রান্সিয়েন্ট ত্রুটি সীমা অতিক্রম করতে পারে না। বায়ু-কোর কয়েল-ভিত্তিক ইলেকট্রনিক পাওয়ার ট্রান্সফরমারের ট্রান্সিয়েন্ট পারফরম্যান্স একটি গুরুত্বপূর্ণ দৃষ্টিগোচর বৈশিষ্ট্য।

একটি ইন্টিগ্রেটর, সীমিত সময় ধ্রুবক সহ, মাপা বৈদ্যুতিক সিগনাল পুনরুদ্ধার করে। যদি সার্কিটগুলিতে আইওডিন-পর্যায়বৃত্ত উপাদান থাকে, তবে ত্রুটি বৈশিষ্ট্য বেশি পরিমাণে নিম্ন-ফ্রিকোয়েন্সি উপর নির্ভরশীল। নিম্ন-ফ্রিকোয়েন্সি ট্র্যাকিং এবং ত্রুটি হ্রাস করে (উদাহরণস্বরূপ, একটি সিস্টেমের খোলা উপাদান ০.৫ সেকেন্ডে দুর্বল হলে, পাওয়ার কনভার্টারের নিম্ন-ফ্রিকোয়েন্সি ২Hz এর নিচে থাকা প্রয়োজন হয় বেশি ড্যাম্পিং চক্র ট্র্যাকিং এর জন্য)। বায়ু-কোর কারেন্ট ট্রান্সফরমার এবং ইন্টিগ্রেটরগুলি শূন্য প্রাথমিক কারেন্টে বন্ধ হলে, ধীর ট্রান্সিয়েন্ট হ্রাস এবং আউটপুট সিগনাল হ্রাস ঘটে। শূন্য-অবস্থান বন্ধ সিস্টেমের সাথে অন্তর্ভুক্তিতে পরিমাপ ত্রুটি ঘটে। সুতরাং, ইন্টিগ্রেটর ডিজাইন এবং অপ্টিমাইজেশন বায়ু-কোর ট্রান্সফরমারের পারফরম্যান্সের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

৩ উচ্চ-ভোল্টেজ পাশের পাওয়ার সাপ্লাই

বায়ু-কোর পাওয়ার ট্রান্সফরমারগুলি "শক্তি-নেওয়া পাওয়ার সাপ্লাই" ব্যবহার করে উচ্চ-ভোল্টেজে প্রাথমিক কন্ডাক্টর থেকে শক্তি নেয়। ইলেকট্রনিক সার্কিট শক্তি প্রদান করে, তবে অত্যন্ত কম প্রাথমিক কারেন্ট (উদাহরণস্বরূপ, ≤৫% রেটেড কারেন্ট) কারেন্ট কনভার্টারগুলিকে স্বাভাবিক উত্তেজনা বজায় রাখতে বা শক্তি প্রেরণ করতে বাধা দেয়, একটি পাওয়ার ডেড জোন তৈরি করে। নিম্ন-পাশের সেমিকন্ডাক্টর লেজারের উচ্চ-ভোল্টেজ মডুলেশন সার্কিটের জন্য ফাইবার-অপটিক পাওয়ার ডিজাইন করা হয় উচ্চ শক্তি ব্যবহার (≈৬০mW) সম্মুখীন হয়।

শক্তি ব্যবহার এবং পারফরম্যান্স সমন্বয় করা গুরুত্বপূর্ণ: ৩০% ফোটোইলেকট্রিক কনভার্শন দক্ষতা সহ, সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি কমপক্ষে ১৮০mW আউটপুট প্রয়োজন - যা তাদের জীবনকাল ছোট করে এবং খরচ বাড়ায়। হাইব্রিড শক্তি বাহক এই সমস্যার সমাধান করে: KT উচ্চ প্রাথমিক কারেন্টের জন্য শক্তি প্রদান করে; লেজার-ভিত্তিক সাপ্লাইগুলি কম কারেন্টের জন্য জীবনকাল বাড়ায়। লেজারগুলি যদি বন্ধ হয়, তবে ট্রান্সফরমার ব্যর্থ হওয়ার ঝুঁকি থাকে, তাই দুটি অপটিকাল মডুলেটর এবং স্মার্ট নিয়ন্ত্রণ কৌশল (মোড সুইচিং এবং শর্ট-সার্কিট হ্যান্ডল করার জন্য) প্রয়োজন, যা খরচ বাড়ায় কিন্তু নিরাপদ শক্তি নিশ্চিত করে।

৪ নির্ভরযোগ্যতা ডিজাইন

ইলেকট্রনিক ড্যাম্পারগুলি প্রাচীন ড্যাম্পারগুলির চেয়ে উন্নত পারফরম্যান্স দেয়, তবে জটিল প্রযুক্তি (উদাহরণস্বরূপ, টেক ট্রান্সফার, উচ্চ-ভোল্টেজ বিশেষজ্ঞতা) উপর নির্ভরশীল, শেষ পর্যন্ত তাদের প্রতিস্থাপন করে। রিডান্ডেন্সি নির্ভরযোগ্যতা বাড়ায়: প্রোটেকশন চ্যানেলগুলি দ্বিতীয়-রিডান্ড্যান্ট বায়ু-কোর কয়েল এবং কনভার্টার ব্যবহার করে। গুরুত্বপূর্ণ টুল (উদাহরণস্বরূপ, পাওয়ার মডিউল কনভার্টার) সহজ অটোমেশন প্রয়োজন। প্রোটেক্টিভ পদক্ষেপ নমুনা চক্র এবং ATM প্রোটেকশন চ্যানেলে উচ্চ-পারফরম্যান্স লেজারের উপর শর্ট-সার্কিটের প্রভাব সমাধান করে। উচ্চ-পারফরম্যান্স লেজার অপারেটর ঝুঁকি তৈরি করে, তবে পাওয়ার মডিউল সাথে বন্ধ হয় যাতে হাজার প্রতিরোধ করা যায়।