পাওয়ার সিস্টেমে দুই প্রধান ধরনের ইনস্ট্রুমেন্ট ট্রান্সফরমার।

I. ভোল্টেজ ট্রান্সফরমার (VT)

ভোল্টেজ ট্রান্সফরমার (পটেনশিয়াল ট্রান্সফরমার, সংক্ষিপ্ত আকারে PT; ভোল্টেজ ট্রান্সফরমার, সংক্ষিপ্ত আকারে VT) হল একটি ইলেকট্রিক্যাল ডিভাইস যা পাওয়ার সার্কিটে ভোল্টেজ স্তর পরিবর্তন করতে ব্যবহৃত হয়।

1. কাজের নীতি

ভোল্টেজ ট্রান্সফরমার ইলেকট্রোম্যাগনেটিক প্রণয়নের নীতির উপর ভিত্তি করে কাজ করে এবং এর গঠন প্রাথমিক টার্ন, দ্বিতীয় টার্ন এবং কোরের সাথে সাধারণ ট্রান্সফরমারের মতো অনুরূপ। প্রাথমিক টার্ন পরিমাপ করা উচ্চ-ভোল্টেজ সার্কিটের সাথে সমান্তরালভাবে সংযুক্ত থাকে এবং এতে অনেকগুলি টার্ন থাকে।

দ্বিতীয় টার্ন, যাতে কম টার্ন থাকে, পরিমাপ যন্ত্র, প্রোটেকশন রিলে এবং অন্যান্য লোডের সাথে সংযুক্ত থাকে। সাধারণ কাজের শর্তে, দ্বিতীয় দিকটি প্রায় খোলা সার্কিট অবস্থায় থাকে। ইলেকট্রোম্যাগনেটিক প্রণয়নের নীতি অনুযায়ী, প্রাথমিক এবং দ্বিতীয় ভোল্টেজের অনুপাত টার্ন অনুপাতের সমান (U₁/U₂ = N₁/N₂)। এই ফলে উচ্চ ভোল্টেজ প্রশস্ত করে একটি স্ট্যান্ডার্ডাইজড নিম্ন ভোল্টেজ (সাধারণত 100V বা 100/√3 V) হয়, যা পরিমাপ এবং প্রোটেকশন যন্ত্রগুলির জন্য নিরাপদ এবং উপযুক্ত হয়।

এর ইলেকট্রিক্যাল প্রতীক নিম্নরূপ:

2. কাজ

• ভোল্টেজ পরিমাপ: উচ্চ সিস্টেম ভোল্টেজ স্ট্যান্ডার্ডাইজড নিম্ন ভোল্টেজ (উদাহরণস্বরূপ, 100V বা 100/√3 V) পর্যন্ত কমায়, যা ভোল্টমিটার, এনার্জি মিটার এবং অন্যান্য পরিমাপ যন্ত্রে ব্যবহৃত হয়, যা পাওয়ার সিস্টেম ভোল্টেজের বাস্তব সময় পর্যবেক্ষণ সম্ভব করে।
• রিলে প্রোটেকশন: প্রোটেকশন রিলেতে নির্ভরযোগ্য ভোল্টেজ সিগনাল প্রদান করে অতিভোল্টেজ, অধিক ভোল্টেজ এবং অন্যান্য প্রোটেকশন ফাংশনের জন্য। যখন অস্বাভাবিক ভোল্টেজ অবস্থা ঘটে, প্রোটেকশন সিস্টেম দ্রুত প্রতিক্রিয়া দেখায়, ট্রিপ কমান্ড ট্রিগার করে দোষী সার্কিট থেকে বিচ্ছিন্ন করে সিস্টেম এবং যন্ত্রপাতির নিরাপত্তা নিশ্চিত করে।
• এনার্জি মিটারিং এবং বিলিং: এনার্জি মিটারের সাথে সমন্বয় করে উচ্চ-ভোল্টেজ সার্কিটে পাওয়ার ব্যবহার সঠিকভাবে পরিমাপ করে। এটি বিদ্যুৎ বিলিং এবং এনার্জি সেটলমেন্টের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ ভিত্তি হিসাবে কাজ করে।

3. বৈশিষ্ট্য

• উচ্চ সুনিশ্চিত: মেজারমেন্ট-গ্রেড ভোল্টেজ ট্রান্সফরমার উচ্চ সুনিশ্চিত শ্রেণী (উদাহরণস্বরূপ, 0.2, 0.5) প্রদান করে যা সুনিশ্চিত ভোল্টেজ পরিমাপ এবং এনার্জি মিটারিং নিশ্চিত করে। প্রোটেকশন-গ্রেড VTs দ্রুত প্রতিক্রিয়ার প্রাথমিকতা দেয় এবং সাপেক্ষভাবে কম সুনিশ্চিত শ্রেণী (উদাহরণস্বরূপ, 3P, 6P) প্রদান করে।
• উচ্চ আইসোলেশনের প্রয়োজন: উচ্চ-ভোল্টেজ VTs উচ্চ পরিচালনা ভোল্টেজ সহ্য করতে হয় এবং সাধারণত তেল-ডুবানো, SF₆ গ্যাস, বা সলিড রেজিন আইসোলেশন ব্যবহার করে স্থিতিশীল এবং নির্ভরযোগ্য পরিচালনা নিশ্চিত করে। নিম্ন-ভোল্টেজ VTs সাধারণত ড্রাই-টাইপ, সহজ গঠন এবং সহজ রক্ষণাবেক্ষণ থাকে।
• দ্বিতীয় দিকে শর্ট সার্কিট হওয়া উচিত নয়: দ্বিতীয় দিকে শর্ট সার্কিট হলে অত্যন্ত উচ্চ বিদ্যুৎ উৎপন্ন হতে পারে, যা টার্নগুলিকে অত্যন্ত গরম করে এবং ধ্বংস করতে পারে। সুতরাং, দ্বিতীয় সার্কিট ফিউজ বা মাইনি সার্কিট ব্রেকার দ্বারা সুরক্ষিত হওয়া উচিত।

4. প্রয়োগের পরিস্থিতি

• উচ্চ-ভোল্টেজ প্রয়োগ: 1 kV এবং তার উপর (উদাহরণস্বরূপ, 10 kV, 35 kV, 110 kV সিস্টেম) ভোল্টেজের ট্রান্সমিশন লাইন এবং সাবস্টেশনের জন্য উপযুক্ত। বাসবার বা লাইন ভোল্টেজ পর্যবেক্ষণ করতে এবং প্রোটেকশন সিস্টেমে ইনপুট প্রদান করতে ব্যবহৃত হয়, যা গ্রিড পরিচালনার নিরাপদ এবং স্থিতিশীল নিশ্চিত করে।
• নিম্ন-ভোল্টেজ প্রয়োগ: 1 kV এর নিচে (উদাহরণস্বরূপ, 220V বাসিন্দা সার্কিট, 380V শিল্প সিস্টেম) ডিস্ট্রিবিউশন সিস্টেমের জন্য উপযুক্ত। সাধারণত নিম্ন-ভোল্টেজ সুইচগিয়ারে ব্যবহৃত হয় গ্রাহক-পক্ষের ভোল্টেজ পর্যবেক্ষণ বা এনার্জি মিটারের সাথে ইন্টারফেস করে পাওয়ার মিটারিং করতে।

II. কারেন্ট ট্রান্সফরমার (CT)

একটি কারেন্ট ট্রান্সফরমার (CT), যা কারেন্ট ট্রান্সডিউসার নামেও পরিচিত, একটি ইনস্ট্রুমেন্ট ট্রান্সফরমার যা সাধারণ কাজের শর্তে প্রাথমিক কারেন্টের সাথে প্রায় সমানুপাতিক দ্বিতীয় কারেন্ট উৎপন্ন করে, এবং সঠিকভাবে সংযুক্ত হলে পরিবর্তন প্রায় শূন্য হয়।

1. কাজের নীতি

কারেন্ট ট্রান্সফরমার ইলেকট্রোম্যাগনেটিক প্রণয়নের নীতির উপর ভিত্তি করে কাজ করে এবং এর গঠন প্রাথমিক টার্ন, দ্বিতীয় টার্ন এবং ম্যাগনেটিক কোরের সাথে সাধারণ ট্রান্সফরমারের মতো অনুরূপ। প্রাথমিক টার্ন পরিমাপ করা সার্কিটের সাথে সিরিজ সংযুক্ত থাকে এবং এতে খুব কম টার্ন (কখনও কখনও শুধুমাত্র একটি টার্ন) থাকে, যা উচ্চ প্রাথমিক কারেন্ট বহন করে।

দ্বিতীয় টার্ন, যাতে অনেক বেশি টার্ন থাকে, পরিমাপ যন্ত্র, প্রোটেকশন রিলে এবং অন্যান্য লোডের সাথে সিরিজ সংযুক্ত হয়, একটি বন্ধ লুপ গঠন করে। সাধারণ কাজের শর্তে, দ্বিতীয় দিকটি প্রায় শর্ট-সার্কিট অবস্থায় থাকে। ইলেকট্রোম্যাগনেটিক প্রণয়ন অনুযায়ী, প্রাথমিক এবং দ্বিতীয় কারেন্টের অনুপাত টার্ন অনুপাতের বিপরীত (I₁/I₂ = N₂/N₁)। এই ফলে বড় কারেন্টগুলি স্ট্যান্ডার্ডাইজড নিম্ন-স্তরের কারেন্ট (সাধারণত 5A বা 1A) পর্যন্ত সমানুপাতিকভাবে কমায়, যা পরিমাপ, পর্যবেক্ষণ এবং প্রোটেকশন সহজ করে।

এর ইলেকট্রিক্যাল প্রতীক নিম্নরূপ:

কারেন্ট ট্রান্সফরমারের প্রাথমিক এবং দ্বিতীয় নির্ধারিত কারেন্টের অনুপাতকে কারেন্ট ট্রান্সফরমেশন অনুপাত (Ke) বলা হয়। কারেন্ট ট্রান্সফরমেশন অনুপাতের প্রকাশ:

নোট:

• W₁, W₂ যথাক্রমে ট্রান্সফরমারের প্রাথমিক এবং দ্বিতীয় টার্নের সংখ্যা;
• I₁ₑ, I₂ₑ যথাক্রমে প্রাথমিক এবং দ্বিতীয় টার্নের নির্ধারিত কারেন্ট;
• I₁, I₂ যথাক্রমে প্রাথমিক এবং দ্বিতীয় টার্নের প্রকৃত কারেন্ট।

2. কাজ

• কারেন্ট পরিমাপ: উচ্চ প্রাথমিক কারেন্ট স্ট্যান্ডার্ডাইজড নিম্ন দ্বিতীয় কারেন্ট (উদাহরণস্বরূপ, 5A বা 1A) পর্যন্ত কমায়, যা এম্পিয়ারমিটার, এনার্জি মিটার এবং অন্যান্য যন্ত্রে ব্যবহৃত হয়, যা লোড কারেন্ট বাস্তব সময়ে পর্যবেক্ষণ করে।
• রিলে প্রোটেকশন: প্রোটেকশন রিলেতে কারেন্ট সিগনাল প্রদান করে অতিকারেন্ট, ডিফারেনশিয়াল এবং দূরত্ব প্রোটেকশনের জন্য। যখন শর্ট সার্কিট বা অতিপ্রবাহের মতো দোষ ঘটে, প্রোটেকশন সিস্টেম ট্রিপ সিগনাল ট্রিগার করে পাওয়ার সাপ্লাই বিচ্ছিন্ন করে, যন্ত্রপাতির ক্ষতি এবং সিস্টেমের অস্থিতিশীলতা প্রতিরোধ করে।
• ইলেকট্রিক্যাল আইসোলেশন: উচ্চ-ভোল্টেজ/উচ্চ-কারেন্ট প্রাথমিক সার্কিট এবং পরিমাপ, নিয়ন্ত্রণ এবং প্রোটেকশনের জন্য ব্যবহৃত নিম্ন-ভোল্টেজ দ্বিতীয় সার্কিটের মধ্যে গ্যালভানিক আইসোলেশন প্রদান করে। এটি কর্মী এবং দ্বিতীয় যন্ত্রপাতির নিরাপত্তা নিশ্চিত করে।

3. বৈশিষ্ট্য

• উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা: শর্ট-সার্কিট ঘটনার সময় উচ্চ মেকানিকাল এবং তাপমাত্রার চাপ সহ্য করতে হয়। CTs অত্যন্ত দোষ অবস্থায় পূর্ণ থাকার জন্য উত্তম ডাইনামিক এবং তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা সঙ্গে ডিজাইন করা হয়।
• অনেকগুলি টার্ন ডিজাইন: উচ্চ-ভোল্টেজ CTs সাধারণত একাধিক দ্বিতীয় টার্ন থাকে - একটি মিটারিং (উচ্চ সুনিশ্চিত, উদাহরণস্বরূপ, 0.5 শ্রেণী) এবং অন্যটি প্রোটেকশন (বিস্তৃত পরিসর এবং দ্রুত প্রতিক্রিয়া, উদাহরণস্বরূপ, 5P বা 10P শ্রেণী) এর জন্য। নিম্ন-ভোল্টেজ CTs সাধারণত এক বা দুটি টার্ন থাকে যা মৌলিক প্রয়োজনের মেলে।
• দ্বিতীয় দিকে ওপেন-সার্কিট হওয়া উচিত নয়: দ্বিতীয় দিকে ওপেন-সার্কিট হলে টার্নের মধ্যে অত্যন্ত উচ্চ ভোল্ট