গ্যাস আইসোলেটেড সুইচগিয়ার (GIS) এ শূন্য ফ্লাক্স বিদ্যুৎ ট্রান্সফরমার দ্বারা বর্তমান পরিমাপ

পাওয়ার গ্রিডের বৃদ্ধি প্রতিষ্ঠিত জটিলতা, বিশেষ করে পাওয়ার-ইলেকট্রনিক্স-ভিত্তিক যন্ত্রপাতির অন্তর্ভুক্তি, ট্রেসেবল মেজারমেন্ট প্রযুক্তির প্রয়োজনীয়তা নিশ্চিত করে। এগুলি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি উচ্চ বৈদ্যুতিক প্রবাহের সঠিক নির্ধারণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। এসিএবি এবং ডিসি বৈদ্যুতিক প্রবাহের অন্তর্ভুক্ত মেজারমেন্টে কারেন্ট ট্রান্সফরমারের ম্যাগনেটিক কুপলিং ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

একটি কারেন্ট ট্রান্সফরমারের ত্রুটি এর কোরের চৌম্বকীকরণের সঙ্গে সরাসরি সম্পর্কিত। এই অন্তর্নিহিত সংযোগ স্বাভাবিকভাবেই এই ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স কমানোর পদ্ধতি অনুসন্ধান করতে উৎসাহিত করে। একটি এমন পদ্ধতি হল শূন্য-ফ্লাক্স পদ্ধতি। এই পদ্ধতিতে, একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ কম্পেনসেটিং প্রবাহ চৌম্বক কোরের মধ্যে শূন্য-ফ্লাক্স তৈরি করতে প্রবেশ করানো হয়।

শূন্য-ফ্লাক্স কারেন্ট ট্রান্সফরমারগুলি লো-পাওয়ার ইনস্ট্রুমেন্ট ট্রান্সফরমার (LPITs) শ্রেণীর অন্তর্গত। LPITs বহু সুবিধা প্রদান করে, যার মধ্যে আছে ছোট আকার, কম শক্তি খরচ, বেশি নিরাপত্তা, উন্নত সুনিশ্চিততা এবং উন্নত সিগন্যাল নির্ভরশীলতা। IEC61850-9-2 মান অনুযায়ী সাবস্টেশনে ডিজিটাল যোগাযোগ ব্যবহারের সঙ্গে, গ্যাস-আইসোলেটেড সাবস্টেশন (GIS) এ LPITs ব্যবহার বেশি সাধারণ হবে।

একটি ডিটেকশন ওয়াইন্ডিং কোরের মধ্যে চৌম্বক ফ্লাক্স সনাক্ত করার দায়িত্ব পালন করে। একটি বন্ধ লুপ নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম, যা একটি আম্প্লিফায়ার এবং একটি ফিডব্যাক ওয়াইন্ডিং দ্বারা গঠিত, একটি সেকেন্ডারি প্রবাহ তৈরি করে। এই সেকেন্ডারি প্রবাহটি মূল প্রবাহ দ্বারা উৎপন্ন ফ্লাক্সের বিরোধিতা করার জন্য ডিজাইন করা হয়, যার ফলে "শূন্য-ফ্লাক্স CT" তৈরি হয়। 

পরবর্তীতে, সেকেন্ডারি প্রবাহটি একটি প্রিসিশন বার্ডেন রেজিস্টর দিয়ে যায়, যা মূল প্রবাহের সমানুপাতিক একটি ভোল্টেজ সিগন্যাল তৈরি করে। এই সেটআপে, কোরের চৌম্বক উপাদান অবশ্যই অবিক্ষোভিত থাকে, যাতে এটি হিস্টেরিসিস বা স্যাচুরেশন প্রভাব দেখায় না। তবে, ডিসি বা কম-ফ্রিকোয়েন্সি শর্তে, ফ্লাক্স বাতিল করার মেকানিজম সমস্যার সম্মুখীন হয়। ডিটেকশন ওয়াইন্ডিং এই পরিস্থিতিতে অবশিষ্ট ফ্লাক্স মাপতে অক্ষম, এবং ফলে, ফ্লাক্স কার্যকরভাবে বাতিল করা যায় না। 

ডিসি মেজারমেন্টের জন্য, একটি ডিসি ফ্লাক্স সেন্সর যুক্ত করা হয়। এটি কোরের মধ্যে একটি হল প্রোব বা একটি ফ্লাক্স-গেট সার্কিট যা দুটি অতিরিক্ত নিয়ন্ত্রণ এবং সেন্সিং ওয়াইন্ডিং সহ থাকতে পারে।শূন্য-ফ্লাক্স কারেন্ট ট্রান্সফরমারের সুবিধাএসিশূন্য-ফ্লাক্স সেন্সরগুলি উচ্চ লিনিয়ারিটি এবং প্রিসিশন দেখায়। তারা চৌম্বক কোরের বৈশিষ্ট্যের প্রতি অক্ষম, যার ফলে একটি ছোট ফেজ ত্রুটি হয়। এই সেন্সরগুলির সুনিশ্চিততা মূলত বার্ডেন রেজিস্টরের প্রিসিশন দ্বারা নির্ধারিত হয়।

একটি হল প্রোব বা ফ্লাক্স-গেট ডিটেক্টর যুক্ত করা হলে ডিসি প্রবাহ মাপা যায়। এই সেন্সরগুলি বিভিন্ন ইলেকট্রোম্যাগনেটিক পরিবেশে বিশ্বস্ত কাজ করার জন্য ইলেকট্রোম্যাগনেটিক বিরোধকে উচ্চ প্রতিরোধ করে।শূন্য-ফ্লাক্স কারেন্ট ট্রান্সফরমারের অসুবিধা সেন্সরটি একটি বহিঃপ্রদত্ত পাওয়ার সাপ্লাই এবং একটি আম্প্লিফায়ারের প্রয়োজন হয়। একটি ক্ষতিগ্রস্ত সেকেন্ডারি সার্কিট হাতিয়ার ভোল্টেজ তৈরি করতে পারে, যা একটি নিরাপত্তা ঝুঁকি ঘটায়।Kii-চ্যানেল প্রকল্পের 500 kV DC GIS এর বাইরের HVDC লিঙ্কে শূন্য-ফ্লাক্স কারেন্ট ট্রান্সফরমারের ব্যবহারের উদাহরণKii-চ্যানেল প্রকল্পে, শূন্য-ফ্লাক্স CT ব্যবহৃত হয়। 

চিত্র 2 এ CT এর ব্লক ডায়াগ্রাম এবং হার্ডওয়্যারের বিস্তারিত দেখানো হয়। মাপা যাবে এমন প্রবাহ (Ip), যা সেকেন্ডারি ওয়াইন্ডিং (Ns) এর প্রবাহ (Is) দ্বারা প্রভাবিত হয়। GIS কম্পার্টমেন্টের মধ্যে তিনটি টোরয়েডাল কোর ফ্লাক্স সনাক্ত করার জন্য ব্যবহৃত হয়। (N1) এবং (N2) কোরগুলি অবশিষ্ট ফ্লাক্সের ডিসি উপাদান সনাক্ত করার জন্য ব্যবহৃত হয়, অন্যদিকে (N3) এসি উপাদান সনাক্ত করার জন্য দায়িত্বপ্রাপ্ত। একটি অসিলেটর (N1) এবং (N2) ডিসি-ফ্লাক্স-সেন্সিং কোরগুলিকে বিপরীত দিকে স্যাচুরেশনে চালিত করে।

যদি অবশিষ্ট ডিসি ফ্লাক্স শূন্য হয়, তবে উভয় দিকে সৃষ্ট প্রবাহের শীর্ষমান সমান হবে। তবে, যদি ডিসি ফ্লাক্স শূন্য না হয়, তাহলে এই শীর্ষমানের মধ্যে পার্থক্য অবশিষ্ট ডিসি ফ্লাক্সের সমানুপাতিক হবে। (N3) দ্বারা সনাক্ত করা এসি উপাদান সমন্বয় করে, একটি নিয়ন্ত্রণ লুপ গঠিত হয়। এই লুপ সেকেন্ডারি প্রবাহ (Is) তৈরি করে যাতে এটি মোট ফ্লাক্স বাতিল করে। একটি পাওয়ার আম্প্লিফায়ার সেকেন্ডারি ওয়াইন্ডিং (Ns) এ (Is) প্রবাহ প্রদান করে। পরে, সেকেন্ডারি প্রবাহটি বার্ডেন রেজিস্টরে প্রেরিত হয়, যা প্রবাহকে একটি সমতুল্য ভোল্টেজ সিগন্যালে রূপান্তরিত করে। মেজারমেন্টের সুনিশ্চিততা বার্ডেন রেজিস্টর এবং ডিফারেনশিয়াল আম্প্লিফায়ারের স্থিতিশীলতার উপর নির্ভর করে।

শূন্য-ফ্লাক্স কারেন্ট ট্রান্সফরমার এসি এবং এসি/ডিসি মেজারমেন্টের জন্য প্রিসিশন যন্ত্র। বর্তমানে, তারা সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয় উচ্চ-ভোল্টেজ ডায়ারেক্ট কারেন্ট (HVDC) গ্যাস-আইসোলেটেড সাবস্টেশন (GIS) এ। একটি এসি শূন্য-ফ্লাক্স কারেন্ট ট্রান্সফরমারের মেজারমেন্ট নীতি চিত্র 1 এ দেখানো হয়েছে।