মধ্যম ভোল্টেজ ট্রান্সফর্মারের ইনরাশ কারেন্ট হ্রাসকরণ কন্ট্রোল সুইচিং ডিভাইস দ্বারা

মধ্যম ভোল্টেজ পরিসরে নিয়ন্ত্রিত সুইচিং ডিভাইস

তিন দশক আগে, নিয়ন্ত্রিত সুইচিং ডিভাইস (CSDs) প্রথম চালু করা হয়েছিল শান্ট রিঅ্যাক্টর এবং ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্কের সাথে সংযুক্ত উচ্চ ভোল্টেজ সার্কিট ব্রেকার দ্বারা সৃষ্ট সুইচিং ট্রানজিয়েন্ট কমানোর জন্য। পরবর্তী গবেষণায় তাদের ব্যবহার ট্রান্সমিশন লাইন এবং পাওয়ার ট্রান্সফরমারে প্রসারিত করা হয়েছিল। প্রাথমিকভাবে, এই ডিভাইসগুলি স্বাধীনভাবে পোল-অপারেটেড সার্কিট ব্রেকার (IPO) ব্যবহার করে প্রতিটি ফেজের জন্য সুইচিং মুহূর্ত অপ্টিমাইজ করেছিল।

recently, বিশ্বব্যাপী শক্তি চাহিদার বৃদ্ধি মধ্যম ভোল্টেজ ডিস্ট্রিবিউশন গ্রিডে পুনরুৎপাদিত শক্তি উৎসের একীকরণকে উচ্চ ভোল্টেজ (HV) ট্রান্সমিশন সিস্টেমের উপর নির্ভর না করে প্রচুর উৎসাহিত করেছে। এই পরিবর্তন ট্রান্সফরমার এনার্জাইজেশনের সময় অনিয়ন্ত্রিত ইনরাশ কারেন্টের কারণে ভোল্টেজ ডিপ সমস্যার সমাধান প্রয়োজনীয় করেছে।

মধ্যম ভোল্টেজ সুইচগিয়ার সাধারণত একই সাথে তিনটি পোল দিয়ে কাজ করে, যা উচ্চ ভোল্টেজ অ্যাপ্লিকেশনের স্বাধীন পরিচালনার বিপরীত। এই প্রয়োজনে CSD প্রযুক্তির উন্নতি করা হয়েছিল যাতে স্ট্যান্ডার্ড সুইচ ব্যবহার করে একই সাথে পোল পরিচালনা করে ট্রান্সফরমার এনার্জাইজেশন ইনরাশ কারেন্ট প্রভাবশালীভাবে পরিচালনা করা যায়। আজ, এই উদ্ভাবন শুধুমাত্র পুনরুৎপাদিত শক্তি স্থাপনায় যেমন বাতাসের ফার্ম এবং ফটোভোল্টাইক সৌর প্ল্যান্টে নয়, বরং শিল্প সেটআপ এবং পরিবহন নেটওয়ার্কেও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যেখানে ইনরাশ কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ মধ্যম এবং উচ্চ ভোল্টেজ ট্রান্সফরমারের বিশ্বস্ত এনার্জাইজেশনের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

মধ্যম ভোল্টেজ ট্রান্সফরমারে ইনরাশ কারেন্ট

ট্রান্সফরমার এনার্জাইজেশনের সময় ইনরাশ কারেন্টের পরিমাণ ট্রান্সফরমার কোরের অবশিষ্ট ফ্লাক্স দ্বারা বেশ প্রভাবিত হয়; বেশি অবশিষ্ট ফ্লাক্স স্তর অনিয়ন্ত্রিত এনার্জাইজেশনের সময় বেশি ইনরাশ কারেন্ট তৈরি করতে পারে। প্রভাবশালী মিটিগেশন প্রক্রিয়া প্রয়োজন হয় যাতে পরিচালনার বিঘ্ন এড়ানো যায় এবং গ্রিড স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করা যায়।

উন্নত নিয়ন্ত্রিত সুইচিং পদ্ধতি ব্যবহার করে এই ইনরাশ কারেন্টগুলি কমানো বা অপসারণ করা সম্ভব। এই পদ্ধতিগুলি শুধুমাত্র সিস্টেমের বিশ্বস্ততা বাড়ায় না, বরং উপকরণের জীবনকাল বাড়ায়, রক্ষণাবেক্ষণ খরচ কমায় এবং মধ্যম ভোল্টেজ ডিস্ট্রিবিউশন গ্রিডের সামগ্রিক দক্ষতা বাড়ায়। এই প্রযুক্তির গ্রহণ আধুনিক বৈদ্যুতিক ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্কের বিবর্তনমান দাবির সাথে অনুকূল হওয়ার একটি গুরুত্বপূর্ণ উন্নতি প্রকাশ করে।

অবশিষ্ট ফ্লাক্স এবং ট্রান্সফরমার ইনরাশ কারেন্টের সম্পর্ক

সার্কিট ব্রেকার এবং সিমুলটেনিয়াস পোল অপারেশন সহ সুইচগিয়ারে Controlled Switching Devices (CSDs) কমিশনিংয়ের সময় সংগৃহীত ফিল্ড ডাটা অবশিষ্ট ফ্লাক্স এবং ট্রান্সফরমার ইনরাশ কারেন্টের মধ্যে সম্পর্ক যাচাই করেছে। CSDs ব্যবহার করা সাধারণত ইনরাশ কারেন্টে 3:1 হ্রাস করে, যা বিভ্রান্তির সম্ভাবনা বেশ কমায়।

গ্যাং অপারেটেড সার্কিট ব্রেকার সহ ইনরাশ কারেন্ট মিটিগেশন পদ্ধতি

নিম্নলিখিত ব্যাখ্যা পাওয়ার ট্রান্সফরমারে ইনরাশ কারেন্ট মিটিগেশনের জন্য নিয়ন্ত্রিত সুইচিং ধারণাকে প্রদর্শন করে:

যখন একটি ডিম্যাগনেটাইজড পাওয়ার ট্রান্সফরমারের ফেজ R ভোল্টেজের শূন্য পারগমনে (ফিগার 1-এর বাম দিকে দেখানো হয়েছে) এনার্জাইজ করা হয়, তখন এটি ট্রান্সফরমার কোরকে গভীরভাবে স্যাচুরেশনে ফেলে, কোরে 2 পার ইউনিট (p.u.) ফ্লাক্স যোগ করে। এই অবস্থায় কোর স্যাচুরেশনের কারণে বেশি ইনরাশ কারেন্ট হতে পারে।

কিন্তু, যখন ট্রান্সফরমার পজিটিভ ভোল্টেজ পিকে এনার্জাইজ করা হয়, তখন এই প্রথম পজিটিভ কোয়ার্টার সাইকেল কোরে 1 p.u. ফ্লাক্স যোগ করে। ভোল্টেজ তারপর নেগেটিভ অর্ধ-চক্রে পরিবর্তিত হয়, যা কোরের ফ্লাক্স হ্রাস করতে শুরু করে। যেহেতু ট্রান্সফরমার এই শর্তে তার স্যাচুরেশন সীমায় পৌঁছায় না, কোর স্যাচুরেশন এড়ানো হয়, যার ফলে ইনরাশ কারেন্ট হওয়া প্রতিরোধ করা হয়।

এই দৃশ্য ট্রান্সফরমারের স্থায়ী অবস্থার এনার্জাইজেশনকে প্রতিফলিত করে, যেখানে কোর ফ্লাক্স ভোল্টেজের 90 ডিগ্রি পিছনে থাকে। ভোল্টেজ ওয়েভফর্মের অপটিমাল পয়েন্টে এনার্জাইজেশনের মুহূর্ত সাবধানে ঠিক করে ইনরাশ কারেন্টের ঝুঁকি কমানো হয়, যা সুষম এবং স্থিতিশীল ট্রান্সফরমার পরিচালনা নিশ্চিত করে।

সংক্ষেপে, নিয়ন্ত্রিত সুইচিং পদ্ধতিগুলি প্রিসিজ টাইমিং ব্যবহার করে ইনরাশ কারেন্ট প্রভাবশালীভাবে মিটিগেট করে। ভোল্টেজ সাইকেলের স্ট্রেটেজিক এনার্জাইজেশন পয়েন্ট ব্যবহার করে কোর স্যাচুরেশন এড়ানো হয়, যা ট্রান্সফরমারের বিশ্বস্ত পরিচালনা, গ্রিড স্থিতিশীলতা এবং পরিচালনার বিঘ্ন হ্রাস নিশ্চিত করে। এই পদ্ধতি মধ্যম ভোল্টেজ সুইচগিয়ার প্রযুক্তিতে একটি গুরুত্বপূর্ণ উন্নতি প্রকাশ করে, নতুন স্থাপনা এবং বিদ্যমান সিস্টেমের উন্নয়নের জন্য বিশেষ উপকার প্রদান করে।

সিমুলটেনিয়াস পোল অপারেশন সহ একটি 3-ফেজ সুইচ ব্যবহার করার সময় পরিস্থিতি আরও জটিল হয়ে ওঠে। প্রকৃতপক্ষে, একটি ফেজের ইনরাশ কারেন্ট কমানোর জন্য এনার্জাইজেশনের মুহূর্ত নির্বাচন অন্য দুই ফেজের জন্য বিপজ্জনক হতে পারে। এটি ফিগার 2-এ দেখানো হয়েছে, যেখানে ডিম্যাগনেটাইজড ট্রান্সফরমারের ফেজ R-এর ইনরাশ কারেন্ট মিটিগেট করার জন্য (বাম) ফেজ Y এবং B-এর (ডান) জন্য অনিষ্টকর প্রভাব ফেলে।

একটি ফেজের ইনরাশ কারেন্ট কমানোর জন্য এনার্জাইজেশনের মুহূর্ত অপটিমাইজ করলে, অন্য দুই ফেজের জন্য শর্তগুলি অনিচ্ছাকৃতভাবে বেশি ইনরাশ কারেন্ট তৈরি করতে পারে, যা বহু-ফেজ সিস্টেমে একটি ভারসাম্যপূর্ণ দৃষ্টিভঙ্গির প্রয়োজনীয়তা প্রকাশ করে।

পূর্বে ব্যাখ্যা করা হয়েছে, পাওয়ার ট্রান্সফরমারের অবশিষ্ট ফ্লাক্স প্যাটার্ন তার পূর্ববর্তী ডিএনার্জাইজেশনের ফল।

যখন একটি ট্রান্সফরমার পুনরায় এনার্জাইজ করা হয়, তখন প্রয়োগ করা ভোল্টেজ দ্বারা প্ররোচিত ডাইনামিক ফ্লাক্স অবশিষ্ট ফ্লাক্সের সাথে যোগ বা বিয়োগ হয় প্রয়োগ করা ভোল্টেজের পোলারিটির উপর নির্ভর করে। নিয়ন্ত্রিত সুইচিং নীতি অনুযায়ী, পাওয়ার ট্রান্সফরমার ফেজের জন্য অপটিমাল এনার্জাইজেশনের মুহূর্ত হল যখন প্ররোচিত প্রোস্পেক্টিভ ফ্লাক্স বিদ্যমান অবশিষ্ট ফ্লাক্সের সাথে মিলে যায় (ফিগার 3, বাম)। উদাহরণস্বরূপ, পজিটিভ অবশিষ্ট ফ্লাক্সের উপস্থিতিতে, নেগেটিভ ভোল্টেজ প্রয়োগ করলে নেগেটিভ ভোল্টেজ পিকে কোর ফ্লাক্স শূন্য হয় এবং তারপর তাত্ক্ষণিকভাবে ট্রান্সফরমারের স্থায়ী অপারেশন পৌঁছায় কোরকে স্যাচুরেশনে না ফেলে।

বিপরীতে (ফিগার 3, ডান), ভোল্টেজের পজিটিভ শূন্য পারগমনে ফেজ এনার্জাইজ করলে কোরে 0.5 p.u. অবশিষ্ট ফ্লাক্সের উপর প্রতিদিন 2 p.u. পজিটিভ ফ্লাক্স যোগ হয়। এটি পাওয়ার ট্রান্সফরমার কোরকে গভীর স্যাচুরেশনে ফেলে, যা অতিরিক্ত ইনরাশ কারেন্ট তৈরি করে। সুতরাং, অবশিষ্ট ফ্লাক্সের উপস্থিতি ট্রান্সফরমারের এনার্জাইজেশন অনিয়ন্ত্রিত হলে সর্বোচ্চ ইনরাশ কারেন্ট বাড়ায়।

অবশিষ্ট ফ্লাক্সের সাথে প্ররোচিত ফ্লাক্সের মিল করার জন্য এনার্জাইজেশনের মুহূর্ত সঠিকভাবে নির্বাচন করা কোর স্যাচুরেশন প্রতিরোধ করতে পারে, যা ইনরাশ কারেন্ট হ্রাস করে এবং ট্রান্সফরমারের সুষম অপারেশন নিশ্চিত করে। এই কৌশল শুধুমাত্র সিস্টেমের বিশ্বস্ততা বাড়ায় না, বরং উপকরণের জীবনকাল বাড়ায় এবং রক্ষণাবেক্ষণ খরচ কমায়। বহু-ফেজ সিস্টেমে ফেজগুলির মধ্যে পারফরম্যান্স ভারসাম্য রাখার জন্য এনার্জাইজেশনের সঠিক টাইমিং বিশেষ গুরুত্বপূর্ণ, যা গ্রিডের স্থিতিশীলতা এবং দক্ষতা নিশ্চিত করে।

এই পদ্ধতি পাওয়ার ট্রান্সফরমারের জন্য নিয়ন্ত্রিত সুইচিং প্রযুক্তি ডিজাইন এবং বাস্তবায়ন করার সময় অবশিষ্ট ফ্লাক্সের প্রভাব বিবেচনা করার গুরুত্ব প্রকাশ করে, যার লক্ষ্য হল আরও দক্ষ এবং বিশ্বস্ত পাওয়ার ট্রান্সমিশন নেটওয়ার্ক অর্জন করা।

ট্রান্সফরমার কোরে অবশিষ্ট ফ্লাক্স থাকলে, গ্যাং-অপারেটেড সার্কিট ব্রেকারের সাথে পরিস্থিতি আরও জটিল হয়। অপটিমাল এনার্জাইজেশনের মুহূর্ত নির্ধারণ করতে হবে সমস্ত তিনটি ফেজের সাথে সাথে অবশিষ্ট ফ্লাক্সের পরিমাণ এবং পোলারিটির উপর নির্ভর করে। তবে, প্রতিটি সম্ভাব্য অবশিষ্ট ফ্লাক্স প্যাটার্নের জন্য সর্বদা এমন