পাওয়ার ট্রান্সফরমারে আইসোলেশন ফেইলারের বিশ্লেষণ এবং প্রতিকার ব্যবস্থা

সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত পাওয়ার ট्रান्सফরমার: তেল-ঔদ্ধীকृত এবং ড্রাই-টাইপ রেজিন ট्रান্সফরমার

আজকাল সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত দুই ধরনের পাওয়ার ট্রান্সফরমার হল তেল-ঔদ্ধীকृত ট্রান্সফরমার এবং ড্রাই-টাইপ রেজিন ট্রান্সফরমার। পাওয়ার ট্রান्सফরমারের আ insultation system, বিভिन্ন প্রকারের insulating materials দ्बারা গঠিত, এটি তার proper operation-এর fundamental। একটি ট्रান्सফরমারের service life মূলত insulating materials (oil-paper or resin) এর lifespan দ्बারা নির্ধারিত হয়।

প্রাকটিকে, অধিকাংশ ট্রান্সফরমার failure insulation system-এর damage দ্বারা ঘটে। statistics দেখায় যে insulation-related failures transformer accidents-এর 85% এর বেশি হিসाबে পরিচিত। properly maintained transformers with attention to insulation management can achieve exceptionally long service lives। সুতরাং, normal transformer operation এবং strengthening reasonable maintenance of the insulation system can largely ensure longer transformer lifespans, preventive and predictive maintenance being key to improving transformer longevity and power supply reliability.

1. Solid Paper Insulation Failures

তেল-ঔদ्धীकृत ট्रान्सफরमারগুলিতে, main insulating materials হল insulating oil এবং solid insulating materials including insulating paper, pressboard, and wooden blocks। transformer insulation aging refers to the decomposition of these materials due to environmental factors, resulting in reduced or lost insulating strength.

Solid paper insulation is one of the primary components of oil-immersed transformer insulation systems, including insulating paper, boards, pads, rolls, and binding tapes। Its main component is cellulose with the chemical formula (C6H10O5)n, where n represents the degree of polymerization (DP)। New paper typically has a DP of around 1300, which decreases to approximately 250 when mechanical strength has diminished by more than half. 

When extremely aged with a DP of 150-200, the material reaches its end of life। As insulating paper ages, its DP and tensile strength gradually decrease while producing water, CO, CO2, and furfural (furan aldehyde)। These aging byproducts are largely harmful to electrical equipment, reducing the breakdown voltage and volume resistivity of insulating paper while increasing dielectric loss and decreasing tensile strength, potentially corroding metal components. 

Solid insulation exhibits irreversible aging characteristics, with mechanical and electrical strength degradation being unrecoverable। Since transformer lifespan primarily depends on insulating material lifespan, oil-immersed transformer solid insulation materials must possess excellent electrical insulation properties and mechanical characteristics, with slow performance degradation over years of operation—indicating good aging characteristics.

1.1 Properties of Paper Fiber Materials

Insulating paper fiber material is the most important insulating component in oil-immersed transformers। Paper fiber is the basic solid tissue component of plants। Unlike metal conductors with abundant free electrons, insulating materials have virtually no free electrons, with minimal conduction current primarily from ionic conduction। Cellulose consists of carbon, hydrogen, and oxygen। Due to hydroxyl groups in its molecular structure, cellulose has the potential to form water, giving paper fiber moisture-absorbing characteristics. 

Additionally, these hydroxyl groups can be considered centers surrounded by various polar molecules (such as acids and water), bonded by hydrogen bonds, making fibers susceptible to damage। Paper fibers also typically contain approximately 7% impurities, including moisture। Due to the colloidal nature of fibers, this moisture cannot be completely removed, affecting paper fiber performance.

Polar fibers easily absorb moisture (water being a strongly polar medium)। When paper fibers absorb water, the interaction between hydroxyl groups weakens, causing mechanical strength to deteriorate rapidly under unstable fiber structure conditions। Therefore, paper insulation components typically undergo drying or vacuum drying treatment followed by impregnation with oil or insulating varnish before use.

The purpose of impregnation is to keep fibers moist, ensuring higher insulation and chemical stability along with improved mechanical strength। Additionally, sealing paper with varnish reduces moisture absorption, prevents material oxidation, and fills voids to minimize bubbles that could affect insulation performance and cause partial discharge and electrical breakdown। However, some believe that varnish impregnation followed by oil immersion may cause some varnish to gradually dissolve into the oil, affecting oil performance, requiring careful attention to such paint applications.

Naturally, different fiber material compositions and varying quality levels of the same composition fibers have different impacts and properties। For example, cotton has the highest fiber content, hemp has the strongest fibers, and certain imported insulating pressboards with better processing exhibit significantly superior performance compared to some domestic paperboards। Most transformer insulation materials use various forms of paper (such as paper tape, pressboard, and pressure-molded paper components) for insulation.

Therefore, selecting quality fiber-based insulating paper materials is crucial during transformer manufacturing and maintenance। Fiber paper offers special advantages including practicality, low cost, convenient processing, simple forming and treatment at moderate temperatures, light weight, moderate strength, and easy absorption of impregnating materials (such as insulating varnish and transformer oil).

1.2 Mechanical Strength of Paper Insulation Materials

For oil-immersed transformers selecting paper insulation materials, the most important factors beyond fiber composition, density, permeability, and uniformity include mechanical strength requirements such as tensile strength, puncture strength, tear strength, and toughness:

• Tensile Strength: The maximum stress paper fibers can withstand under tensile load without breaking.

• Puncture Strength: A measure of paper fibers' ability to withstand pressure without fracturing.

• Tear Strength: The force required to tear paper fibers must meet relevant standards.

• টাফনেস: কাগজ প্লিট বা প্রেসবোর্ড ভেংকৃত হলে এর শক্তি অবশ্যই সম্পর্কিত আবশ্যকতা পূরণ করতে হবে।

সলিড ইনসুলেশনের পারফরম্যান্স নমুনা নিয়ে পেপার বা প্রেসবোর্ডের পলিমারাইজেশনের ডিগ্রি মেপে বা উচ্চ-পারফরম্যান্স দ্রবন ক্রোমাটোগ্রাফি ব্যবহার করে তেলের ফারফুরাল পরিমাণ মেপে বিশ্লেষণ করা যায়। 

এটি সাহায্য করে বিশ্লেষণ করতে যে ট্রান্সফর্মারের অভ্যন্তরীণ ফলাফল সলিড ইনসুলেশনকে প্রভাবিত করছে কিনা বা কম তাপমাত্রার ওভারহিটিং কুন্ডলের ইনসুলেশনের স্থানীয় বয়স্কতা ঘটাচ্ছে কিনা, বা সলিড ইনসুলেশনের বয়স্কতা নির্ধারণ করতে। পেপার ফাইবার ইনসুলেশন উপকরণগুলির প্রচলন এবং রক্ষণাবেক্ষণের সময়, ট্রান্সফর্মারের রেটেড লোড নিয়ন্ত্রণ, পরিচালনার পরিবেশে ভাল বাতাসের পরিপ্রেক্ষিত এবং তাপ বিকিরণ, ট্রান্সফর্মারের অতিরিক্ত তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং ট্যাঙ্কে তেলের অভাব প্রতিরোধ করতে হবে। পদক্ষেপগুলি তেলের দূষণ এবং অবনতি প্রতিরোধ করতে হবে যা ফাইবারের বয়স্কতা দ্রুত করে, ট্রান্সফর্মারের ইনসুলেশন পারফরম্যান্স, সেবা জীবন এবং নিরাপদ পরিচালনা ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে।

১.৩ পেপার ফাইবার উপকরণের অবনতি

এটি মূলত তিনটি দিক নিয়ে গঠিত:

• ফাইবারের ক্রুটাল হওয়া: অতিরিক্ত তাপ ফাইবার উপকরণ থেকে পানি পৃথক করে ফাইবারের ক্রুটাল হওয়া দ্রুত করে। ক্রুটাল এবং খোলা পেপার মেকানিক্যাল ভাইব্রেশন, ইলেকট্রোডাইনামিক স্ট্রেস এবং পরিচালনা তরঙ্গ প্রভাবে ইনসুলেশন ফেল এবং বৈদ্যুতিক দুর্ঘটনা ঘটাতে পারে।

• ফাইবার উপকরণের মেকানিক্যাল শক্তির হ্রাস: ফাইবার উপকরণের মেকানিক্যাল শক্তি বৃদ্ধি তাপের সময়ে হ্রাস পায়। ট্রান্সফর্মার তাপ ইনসুলেশন উপকরণ থেকে পানি পৃথক করলে ইনসুলেশন রেজিস্ট্যান্স মান বৃদ্ধি পায়, কিন্তু মেকানিক্যাল শক্তি বেশি হ্রাস পায়, ফলে ইনসুলেশন পেপার শর্ট-সার্কিট বা প্রভাব লোড থেকে মেকানিক্যাল বল সহ্য করতে পারে না।

• ফাইবার উপকরণের সংকোচন: ক্রুটাল হওয়ার পর, ফাইবার উপকরণ সংকোচিত হয়, ফলে ক্ল্যাম্পিং বল হ্রাস পায় এবং সরাসরি চলাচল হতে পারে। এটি ইলেকট্রোম্যাগনেটিক ভাইব্রেশন বা প্রভাব ভোল্টেজের কারণে ট্রান্সফর্মার কুন্ডলের স্থানান্তর এবং ঘর্ষণ ঘটাতে পারে, ফলে ইনসুলেশন ক্ষতিগ্রস্ত হয়।

২. তরল তেল ইনসুলেশনের ফেল

তেল-ডুবানো ট্রান্সফর্মার ১৮৮৭ সালে আমেরিকান বিজ্ঞানী থম্পসন দ্বারা আবিষ্কৃত হয়েছিল এবং ১৮৯২ সালে জেনারেল ইলেকট্রিক এবং অন্যান্য দ্বারা পাওয়ার ট্রান্সফর্মার প্রয়োগের জন্য প্রচারিত হয়েছিল। এখানে উল্লিখিত তরল ইনসুলেশন ট্রান্সফর্মার তেল ইনসুলেশন।

২.১ তেল-ডুবানো ট্রান্সফর্মারের বৈশিষ্ট্য:

① পরিচালনার ইনসুলেশন শক্তি বৃদ্ধি, ইনসুলেশন দূরত্ব হ্রাস, এবং উপকরণের আয়তন হ্রাস; ② প্রভাবশালী তাপ স্থানান্তর এবং বিকিরণ বৃদ্ধি, পরিচালকের অনুমোদিত বিদ্যুৎ ঘনত্ব বৃদ্ধি, উপকরণের ওজন হ্রাস। পরিচালনার ট্রান্সফর্মার কোরের তাপ ট্রান্সফর্মার তেলের তাপ পরিসঞ্চালন দ্বারা ট্রান্সফর্মারের কেস এবং রেডিয়েটরে বিকিরিত হয়, ফলে প্রভাবশালী শীতল হয়; ③ তেল ডুবানো এবং সীল করা কিছু অভ্যন্তরীণ উপাদান এবং সেট থেকে অক্সিডেশন হ্রাস, সেবা জীবন বৃদ্ধি।

২.২ ট্রান্সফর্মার তেলের বৈশিষ্ট্য

পরিচালনার ট্রান্সফর্মার তেল স্থিতিশীল, উত্কৃষ্ট ইনসুলেশন এবং তাপ পরিবহন বৈশিষ্ট্য অবশ্যই প্রদর্শন করতে হবে। গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলি হল ইনসুলেশন শক্তি (tan δ), স্পীস, পোর পয়েন্ট, এবং এসিড মান। পেট্রোলিয়াম থেকে পরিশোধিত ইনসুলেশন তেল বিভিন্ন হাইড্রোকার্বন, রেজিন, এসিড এবং অন্যান্য দূষণের মিশ্রণ, যাদের বৈশিষ্ট্য সম্পূর্ণ স্থিতিশীল নয়। তাপ, বিদ্যুৎ ক্ষেত্র, এবং আলোর প্রভাবে, তেল অবিরাম অক্সিডেশন করে। সাধারণ পরিস্থিতিতে, এই অক্সিডেশন প্রক্রিয়া ধীরে ধীরে অগ্রসর হয়; সঠিক রক্ষণাবেক্ষণে, তেল ২০ বছর পর্যন্ত বয়স্কতা ছাড়াই প্রয়োজনীয় মান রক্ষা করতে পারে। তবে, তেলে মিশ্রিত ধাতু, দূষণ, এবং গ্যাস অক্সিডেশন দ্রুত করে, তেলের মান হ্রাস পায়, রং অন্ধকার হয়, প্রভেদক্ষমতা কমে, এবং পানি, এসিড মান, এবং পাথরের পরিমাণ বৃদ্ধি পায়, ফলে তেলের বৈশিষ্ট্য হ্রাস পায়।

২.৩ ট্রান্সফর্মার তেলের অবনতির কারণ

ট্রান্সফর্মার তেলের অবনতি দুটি পর্যায়ে বিভক্ত করা যায়: দূষণ এবং অবনতি পর্যায়।

দূষণ বলতে বোঝায় পানি এবং দূষণ তেলে মিশ্রিত—এগুলি অক্সিডেশনের উৎপাদন নয়। দূষিত তেলে ইনসুলেশন পারফরম্যান্স হ্রাস পায়, বিদ্যুৎ ক্ষেত্রের শক্তি হ্রাস পায়, এবং ডায়েলেকট্রিক লস এঙ্গেল বৃদ্ধি পায়।

অবনতি তেলের অক্সিডেশনের ফলে ঘটে। এই অক্সিডেশন শুধুমাত্র পরিশোধিত তেলের হাইড্রোকার্বনের অক্সিডেশন নয়, বরং তেলের দূষণ অক্সিডেশন প্রক্রিয়া দ্রুত করে, বিশেষ করে তামা, লোহা, এবং অ্যালুমিনিয়াম ধাতু কণা।

অক্সিজেন ট্রান্সফর্মারের অভ্যন্তরীণ বাতাস থেকে উৎপন্ন হয়। পূর্ণ সীল ট্রান্সফর্মারেও প্রায় ০.২৫% অক্সিজেন থাকে। অক্সিজেন উচ্চ দ্রবণীয়, ফলে তেলে দ্রবীভূত গ্যাসের মধ্যে একটি উচ্চ অনুপাত দখল করে।

ট্রান্সফর্মার তেলের অক্সিডেশনের সময়, পানি একটি ক্যাটালিস্ট হিসেবে এবং তাপ একটি ত্বরান্বিতকারী হিসেবে কাজ করে ট্রান্সফর্মার তেল থেকে স্লাজ উৎপন্ন করে। এটি প্রভাব প্রাথমিকভাবে প্রদর্শন করে: বৃহৎ অধঃপতিত কণা বিদ্যুৎ ক্ষেত্রের প্রভাবে; দূষণ অধঃপতিত ক্ষেত্রের সবচেয়ে শক্তিশালী অংশে সংকেন্দ্রিত হয়, ট্রান্সফর্মার ইনসুলেশনের মধ্যে "ব্রিজ" গঠন করে; অসম অধঃপতন পৃথক দীর্ঘ স্ট্রিপ গঠন করে যা বিদ্যুৎ ক্ষেত্র লাইনের সাথে সামঞ্জস্য করে, তাপ বিকিরণ বাধা দেয়, ইনসুলেশন উপকরণের বয়স্কতা দ্রুত করে, এবং ইনসুলেশন রেজিস্ট্যান্স হ্রাস পায়, ইনসুলেশন স্তর হ্রাস পায়।

২.৪ ট্রান্সফর্মার তেলের অবনতির প্রক্রিয়া

তেলের অবনতির সময়, প্রাথমিক উৎপাদনগুলি হল পারঅক্সাইড, এসিড, অ্যালকোহল, কেটোন, এবং স্লাজ।

প্রাথমিক অবনতি পর্যায়: তেল পারঅক্সাইড উৎপন্ন করে যা ইনসুলেশন ফাইবার উপকরণের সাথে বিক্রিয়া করে অক্সিডাইজড সেলুলোস গঠন করে, ফলে ইনসুলেশন ফাইবারের মেকানিক্যাল শক্তি হ্রাস পায়, ক্রুটাল হয় এবং ইনসুলেশন সংকোচিত হয়। উৎপাদিত এসিড স্টিকি ফ্যাটি এসিড। যদিও খনিজ এসিডের তুলনায় কম কর্কটাকর, তবে তাদের বৃদ্ধির হার এবং অর্গানিক ইনসুলেশন উপকরণের উপর প্রভাব উল্লেখযোগ্য।

পরবর্তী অবনতি পর্যায়: যখন অ্যাসিডগুলি কপার, লোহা, বিদ্যুৎ বাধক ভার্নিশ এবং অন্যান্য উপাদানে করোজন ঘটায়, তখন ময়লা গঠিত হয় - একটি ঘন, অ্যাসফাল্ট-সদৃশ, পলিমারিক পরিবাহী পদার্থ। এটি তেলে মাঝারিভাবে দ্রবণীয় এবং বিদ্যুৎ ক্ষেত্রের প্রভাবে দ্রুত গঠিত হয়, বিদ্যুৎ বাধক উপাদান বা ট্রান্সফর্মার ট্যাঙ্কের ধারে আটকে যায়, তেল পাইপ এবং রেডিয়েটর ফিনে জমা হয়, ট্রান্সফর্মারের পরিচালনা তাপমাত্রা বৃদ্ধি করে এবং বিদ্যুৎ বাধক শক্তি হ্রাস করে।

তেলের অক্সিডেশন প্রক্রিয়া দুটি প্রধান বিক্রিয়া শর্ত নিয়ে গঠিত: প্রথম, ট্রান্সফর্মারে অত্যধিক অম্লমান, যা তেলকে অম্লীয় করে; দ্বিতীয়, তেলে দ্রবীভূত অক্সাইডগুলি তেলে দ্রবণীয় নয় এমন যৌগে পরিণত হয়, ধীরে ধীরে ট্রান্সফর্মার তেলের গুণমান হ্রাস করে।

2.5 ট্রান্সফর্মার তেলের বিশ্লেষণ, মূল্যায়ন এবং রক্ষণাবেক্ষণ

① বিদ্যুৎ বাধক তেলের অবনতি: দুটি প্রকারের বৈশিষ্ট্য, পদার্থিক এবং রাসায়নিক, পরিবর্তিত হয়, যা বৈদ্যুতিক পরিচালনার গুণমান হ্রাস করে। তেলের অম্লমান, সীমান্ত টান, ময়লা জমা, এবং জল-দ্রবণীয় অম্লমান পরীক্ষা করে এই দোষের প্রকার নির্ধারণ করা যায়। তেলের পুনর্জন্ম প্রক্রিয়া অবনতি পণ্যগুলি অপসারণ করতে পারে, তবে এই প্রক্রিয়া স্বাভাবিক অ্যান্টিঅক্সিডেন্টও অপসারণ করতে পারে।

② বিদ্যুৎ বাধক তেলের জল দূষণ: জল একটি প্রবল পোলার পদার্থ যা বিদ্যুৎ ক্ষেত্রে সহজে আয়নীভূত এবং বিশ্লেষিত হয়, বিদ্যুৎ বাধক তেলে পরিবাহী বিদ্যুৎ বৃদ্ধি করে। ছোট পরিমাণের জলও বিদ্যুৎ বাধক তেলে বিদ্যুৎ হার বৃদ্ধি করে। তেলের জল পরিমাণ পরীক্ষা করে এই দোষের প্রকার চিহ্নিত করা যায়। চাপ-ভাকুয়াম তেল ফিল্ট্রেশন সাধারণত জল অপসারণ করে।

③ বিদ্যুৎ বাধক তেলের মাইক্রোবায়াল দূষণ: মূল ট্রান্সফর্মার স্থাপন বা কোর উত্থানের সময়, বিদ্যুৎ বাধক উপাদানে পোকা বা মানুষের ঘামের অবশিষ্টাংশ ব্যাক্টেরিয়া বহন করতে পারে, যা বিদ্যুৎ বাধক তেলকে দূষিত করে; বা তেলটি ইতিমধ্যেই মাইক্রোঅর্গানিজম দ্বারা সংক্রমিত হতে পারে। মূল ট্রান্সফর্মার সাধারণত 40-80°C পরিবেশে পরিচালিত হয়, যা মাইক্রোঅর্গানিজমের জন্য অত্যন্ত সুবিধাজনক বৃদ্ধি এবং প্রজননের জন্য। যেহেতু মাইক্রোঅর্গানিজম এবং তাদের উৎসর্গের খনিজ এবং প্রোটিনের বিদ্যুৎ বাধক গুণমান বিদ্যুৎ বাধক তেলের তুলনায় অনেক কম, তাই তারা তেলের বিদ্যুৎ হার বৃদ্ধি করে। এই দোষ সাইটে পরিপ্রেক্ষিত চলাচল চিকিত্সা দ্বারা সমাধান করা কঠিন, কারণ কিছু মাইক্রোঅর্গানিজম সোলিড বিদ্যুৎ বাধকে সর্বদা থাকে। চিকিত্সা পরে, ট্রান্সফর্মার বিদ্যুৎ বাধক দুর্দিনে পুনরুদ্ধার হতে পারে, তবে পরিচালনা পরিবেশ মাইক্রোঅর্গানিজমের পুনর্বৃদ্ধির জন্য সুবিধাজনক, যা বছরে বছরে বিদ্যুৎ বাধক অবনতি ঘটায়।

④ তেলে পোলার পদার্থ সহ অ্যালকাইড রেসিন বিদ্যুৎ বাধক ভার্নিশ: বিদ্যুৎ ক্ষেত্রের প্রভাবে, পোলার পদার্থ ডাইপোল আরাম পোলারাইজেশন অনুভব করে, যা এসি পোলারাইজেশন প্রক্রিয়ায় শক্তি খরচ করে, তেলের বিদ্যুৎ হার বৃদ্ধি করে। যদিও বিদ্যুৎ বাধক ভার্নিশ কারখানা থেকে বের হওয়ার আগে সেট হয়, তবে সম্পূর্ণ চিকিত্সা থাকতে পারে না। কিছু সময় পরিচালনা করার পর, অসম্পূর্ণ চিকিত্সার ভার্নিশ ধীরে ধীরে তেলে দ্রবীভূত হয়, ধীরে ধীরে বিদ্যুৎ বাধক গুণমান হ্রাস করে। এই দোষের ঘটনার সময় ভার্নিশ চিকিত্সার সম্পূর্ণতার উপর নির্ভর করে; এক বা দুটি বিশোষণ চিকিত্সা নির্দিষ্ট কার্যকারিতা অর্জন করতে পারে।

⑤ তেল শুধুমাত্র জল এবং অশুদ্ধতা দ্বারা দূষিত: এই দূষণ তেলের মৌলিক বৈশিষ্ট্যগুলি পরিবর্তন করে না। জল শুকানোর মাধ্যমে অপসারণ করা যায়; অশুদ্ধতা ফিল্ট্রেশন দ্বারা পরিষ্কার করা যায়; তেলে বায়ু ভাকুয়াম পাম্পিং দ্বারা অপসারণ করা যায়।

⑥ দুই বা ততোধিক ভিন্ন উৎসের বিদ্যুৎ বাধক তেল মিশ্রিত: তেলের বৈশিষ্ট্যগুলি সম্পর্কিত প্রশিক্ষণের সাথে মিলে যাওয়া উচিত; তেলের ঘনত্ব, জমা তাপমাত্রা, সান্দ্রতা এবং ফ্ল্যাশ পয়েন্ট একই হওয়া উচিত; এবং মিশ্রিত তেলের স্থিতিশীলতা প্রয়োজনীয় হওয়া উচিত। অবনতি মিশ্রিত তেলের জন্য, রাসায়নিক পুনর্জন্ম পদ্ধতি প্রয়োজন হয় যা অবনতি পণ্যগুলি পৃথক করে এবং বৈশিষ্ট্যগুলি পুনরুদ্ধার করে।

3. ড্রাই-টাইপ রেসিন ট্রান্সফর্মার বিদ্যুৎ বাধক এবং বৈশিষ্ট্য

ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফর্মার (এখানে এপক্সি রেসিন বিদ্যুৎ বাধক ট্রান্সফর্মার বোঝায়) মূলত উচ্চ আগুনের নিরাপত্তা প্রয়োজনের স্থানে, যেমন উচ্চতর বিল্ডিং, বিমানবন্দর, এবং তেল গুদামে ব্যবহৃত হয়।

3.1 রেসিন বিদ্যুৎ বাধকের প্রকারভেদ

এপক্সি রেসিন বিদ্যুৎ বাধক ট্রান্সফর্মার তৈরির প্রক্রিয়া বৈশিষ্ট্য অনুসারে তিন প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়: ভাকুয়াম কাস্টিং টাইপ, এপক্সি-অ্যালকালাই-ফ্রি গ্লাস ফাইবার বাড়িয়ে দেওয়া ভাকুয়াম ডিফারেনশিয়াল প্রেসার কাস্টিং টাইপ, এবং অ্যালকালাই-ফ্রি গ্লাস ফাইবার মোড়া ডিপ টাইপ।

① এপক্সি-কোয়ার্টজ বালি মিশ্রণ ভাকুয়াম কাস্টিং বিদ্যুৎ বাধক: এই ট্রান্সফর্মারগুলি কোয়ার্টজ বালি এপক্সি রেসিনের ফিলার হিসাবে ব্যবহার করে। ইনসুলেটিং ভার্নিশ দিয়ে মোড়া কোয়াল কাস্টিং মোল্ডে রাখা হয় এবং ভাকুয়াম কাস্টিং করা হয় এপক্সি রেসিন এবং কোয়ার্টজ বালি মিশ্রণ দিয়ে। কাস্টিং প্রক্রিয়া গুণমানের আবশ্যকতা মেনে চলার জন্য সমস্যার সম্মুখীন হয় - যেমন অবশিষ্ট বুলব, মিশ্রণের স্থানীয় অনিয়মিততা, এবং সম্ভাব্য স্থানীয় তাপমাত্রা চাপের ফাটল - এই বিদ্যুৎ বাধক ট্রান্সফর্মারগুলি আর্দ্র, গরম পরিবেশ এবং বোঝার বিশেষ পরিবর্তনের এলাকায় অনুপযোগী।

② এপক্সি অ্যালকালাই-ফ্রি গ্লাস ফাইবার বাড়িয়ে দেওয়া ভাকুয়াম ডিফারেনশিয়াল প্রেসার কাস্টিং বিদ্যুৎ বাধক: এই পদ্ধতিতে ছোট অ্যালকালাই-ফ্রি গ্লাস ফাইবার বা গ্লাস ম্যাট ব্যবহৃত হয় কোয়ালের স্তরের মধ্যে বাহিরের বিদ্যুৎ বাধক হিসাবে। বাইরের বিদ্যুৎ বাধক মোড়ানো প্রায় 1-3mm পুরু হয়। এপক্সি রেসিন কাস্টিং মিশ্রণ সঠিক অনুপাতে মিশ্রিত করা হয় এবং উচ্চ ভাকুয়ামে বুলব অপসারণ করা হয় কাস্টিং আগে। যেহেতু মোড়ানো বিদ্যুৎ বাধক পুরুত্ব খুব কম, খারাপ ডিপ প্রক্রিয়া সহজে আংশিক ডিসচার্জ বিন্দু গঠন করতে পারে। তাই, কাস্টিং মিশ্রণ সম্পূর্ণ হতে হবে, ভাকুয়াম ডিগ্রিং সম্পূর্ণ হতে হবে, এবং কম সান্দ্রতা এবং কাস্টিং গতি নিয়ন্ত্রণ করতে হবে যাতে কোয়াল প্যাকেজ কাস্টিং সময় উচ্চ গুণমানের ডিপ প্রাপ্ত হয়।

③ অ্যালকালাই-ফ্রি গ্লাস ফাইবার মোড়া ডিপ বিদ্যুৎ বাধক: এই ট্রান্সফর্মারগুলি কোয়ালিং সময় স্তরের বিদ্যুৎ বাধক চিকিত্সা এবং কোয়াল ডিপ প্রক্রিয়া একই সাথে সম্পন্ন করে। এগুলি পূর্ববর্তী দুটি ডিপ প্রক্রিয়ায় প্রয়োজনীয় কোয়ালিং ফর্মিং মোল্ডের প্রয়োজন হয় না, তবে কম সান্দ্রতা রেসিন প্রয়োজন, যা কোয়ালিং এবং ডিপ প্রক্রিয়ায় মাইক্রো-বুলব থাকা উচিত নয়।

3.2 রেসিন ট্রান্সফর্মারের বিদ্যুৎ বাধক বৈশিষ্ট্য এবং রক্ষণাবেক্ষণ

রেসিন ট্রান্সফর্মারের বিদ্যুৎ বাধক স্তর তেল-ড্রাইভ ট্রান্সফর্মারের থেকে অনেক পার্থক্য নেই; প্রধান পার্থক্য তাপমাত্রা উত্থান এবং আংশিক ডিসচার্জ পরিমাপে নেই।

① তাপমাত্রা বৃদ্ধির বৈশিষ্ট্য: রেজিন ট্রান্সফর্মারগুলোতে গড় তাপমাত্রা বৃদ্ধির মাত্রা তেল-নিমজ্জিত ট্রান্সফর্মারগুলোর তুলনায় বেশি হয়, যা উচ্চ তাপ-প্রতিরোধক শ্রেণীর আবরণ পদার্থের প্রয়োজনীয়তা তৈরি করে। তবে, গড় তাপমাত্রা বৃদ্ধি কুন্ডলীতে সবচেয়ে গরম স্থানের তাপমাত্রাকে প্রতিফলিত করে না। যখন আবরণ পদার্থের তাপ-প্রতিরোধক শ্রেণী শুধুমাত্র গড় তাপমাত্রা বৃদ্ধির উপর ভিত্তি করে বা অপ্রয়োজনীয়ভাবে বাছাই করা হয়, বা রেজিন ট্রান্সফর্মারগুলো দীর্ঘস্থায়ী ওভারলোড পরিস্থিতিতে পরিচালিত হয়, তখন ট্রান্সফর্মারের সেবা জীবন প্রভাবিত হয়।

ট্রান্সফর্মারের মাপা তাপমাত্রা বৃদ্ধি সবচেয়ে গরম স্থানের তাপমাত্রাকে প্রতিফলিত করে না, তাই যখন সম্ভব, ইনফ্রারেড থার্মোমিটার দ্বারা রেজিন ট্রান্সফর্মারের সর্বাধিক লোড পরিচালনার সময় সবচেয়ে গরম স্থান পরীক্ষা করা উচিত। প্রতিষ্ঠিত কুলিং ফ্যানের দিক এবং কোণ অনুযায়ী সম্পর্কিত সংশোধন করা উচিত, যাতে স্থানীয় তাপমাত্রা বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রণ করা যায় এবং ট্রান্সফর্মারের নিরাপদ পরিচালনা নিশ্চিত করা যায়।

② আংশিক ছড়িয়ে পড়ার বৈশিষ্ট্য: রেজিন ট্রান্সফর্মারে আংশিক ছড়িয়ে পড়ার পরিমাণ তড়িৎ ক্ষেত্রের বিন্যাস, রেজিন মিশ্রণের সমন্বয় এবং বাকি বুদবুদ বা রেজিন ফাটলের উপস্থিতির উপর নির্ভর করে। আংশিক ছড়িয়ে পড়ার পরিমাণ রেজিন ট্রান্সফর্মারের কার্যকারিতা, গুণমান এবং সেবা জীবনে প্রভাব ফেলে। তাই, আংশিক ছড়িয়ে পড়ার মাত্রা পরিমাপ এবং গ্রহণ করা হয় যা উৎপাদন প্রক্রিয়া এবং গুণমানের সম্পূর্ণ মূল্যায়ন করে। রেজিন ট্রান্সফর্মারের হস্তান্তর গ্রহণ এবং প্রধান মেরামতের পর আংশিক ছড়িয়ে পড়ার পরিমাপ করা উচিত, এবং আংশিক ছড়িয়ে পড়ার পরিবর্তন দ্বারা গুণমান এবং কার্যকারিতার স্থিতিশীলতা মূল্যায়ন করা যায়।

শুষ্ক টাইপের ট্রান্সফর্মারগুলো আরও প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে, ট্রান্সফর্মার নির্বাচনের সময়, উৎপাদন প্রক্রিয়া গঠন, আবরণ ডিজাইন এবং আবরণ বিন্যাস ভালভাবে বোঝা উচিত। সম্পূর্ণ উৎপাদন প্রক্রিয়া, কঠোর গুণমান নিশ্চিতকরণ ব্যবস্থা, কঠোর উৎপাদন ব্যবস্থাপনা এবং নির্ভরযোগ্য প্রযুক্তিগত কার্যকারিতা সহ উৎপাদকদের পণ্য নির্বাচন করা উচিত, যা ট্রান্সফর্মার পণ্যের গুণমান এবং তাপমাত্রা জীবনকে নিশ্চিত করে, ফলস্বরূপ নিরাপদ পরিচালনা এবং বিদ্যুৎ সরবরাহের নির্ভরযোগ্যতা বৃদ্ধি করে।

4. ট্রান্সফর্মারের আবরণ ব্যর্থতার প্রধান কারণগুলো

ট্রান্সফর্মারের আবরণ কার্যকারিতার উপর প্রভাব ফেলে প্রধান কারণগুলো হল: তাপমাত্রা, আর্দ্রতা, তেল প্রতিপালন পদ্ধতি এবং অতিরিক্ত বৈদ্যুতিক বিভবের প্রভাব।

4.1 তাপমাত্রার প্রভাব

পাওয়ার ট্রান্সফর্মারগুলো তেল-কাগজ আবরণ ব্যবহার করে যার ভিন্ন তাপমাত্রায় তেল এবং কাগজের মধ্যে জলীয় বিন্যাসের ভিন্ন সাম্য সম্পর্ক রয়েছে। সাধারণত, যখন তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়, তখন কাগজের মধ্যে জল তেলে স্থানান্তরিত হয়; বিপরীতক্রমে, কাগজ তেল থেকে জল শোষণ করে। তাই, উচ্চ তাপমাত্রায়, ট্রান্সফর্মারের বিদ্যুৎ আবরণ তেলের মধ্যে মাইক্রো-জলের পরিমাণ বেশি হয়; বিপরীতক্রমে, মাইক্রো-জলের পরিমাণ কম হয়।

ভিন্ন তাপমাত্রায় সেলুলোজ বলয়ের খোলা, চেইন ভাঙ্গা এবং সঙ্গে গ্যাস উৎপাদন হয়। একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায়, CO এবং CO2 উৎপাদনের হার ধ্রুবক থাকে, যার মানে হল তেলের CO এবং CO2 পরিমাণ সময়ের সাথে সরলরৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায়। তাপমাত্রা ধ্রুবকভাবে বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে, CO এবং CO2 উৎপাদনের হার সাধারণত ঘাতাংকীয়ভাবে বৃদ্ধি পায়। তাই, তেলের CO এবং CO2 পরিমাণ আবরণ কাগজের তাপমাত্রা পুরাতন কার্যকারিতার সাথে সরাসরি সম্পর্কিত এবং এটি বন্ধ ট্রান্সফর্মারের কাগজের স্তরের অস্বাভাবিকতা নির্ধারণের একটি মানদণ্ড হিসাবে কাজ করতে পারে।

ট্রান্সফর্মারের জীবনকাল আবরণের পুরাতন কার্যকারিতার উপর নির্ভর করে, যা পরিচালনা তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি তেল-নিমজ্জিত ট্রান্সফর্মার রেটেড লোডে গড় কুন্ডলী তাপমাত্রা বৃদ্ধি 65°C এবং সবচেয়ে গরম স্থানের তাপমাত্রা বৃদ্ধি 78°C হয়। 20°C গড় পরিবেশ তাপমাত্রায়, সবচেয়ে গরম স্থানের তাপমাত্রা 98°C পৌঁছে, 20-30 বছর পরিচালনা সম্ভব। যদি ট্রান্সফর্মার ওভারলোড পরিচালনা করে এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়, তাহলে জীবনকাল অনুরূপভাবে কমে যায়।

আন্তর্জাতিক ইলেকট্রোটেকনিক্যাল কমিশন (IEC) বলেছে যে, A শ্রেণীর আবরণ ট্রান্সফর্মারগুলো 80-140°C এর মধ্যে পরিচালিত হলে, 6°C তাপমাত্রা বৃদ্ধির প্রতি ট্রান্সফর্মারের আবরণের কার্যকর জীবনকাল হ্রাসের হার দ্বিগুণ হয়—এটি 6°C নিয়ম নামে পরিচিত, যা পূর্বে গৃহীত 8°C নিয়মের তুলনায় কঠোর তাপমাত্রা সীমাবদ্ধতা নির্দেশ করে।

4.2 আর্দ্রতার প্রভাব

জলীয় উপাদানের উপস্থিতি সেলুলোজ বিপরীত ক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করে। তাই, CO এবং CO2 উৎপাদন সেলুলোজ উপাদানের জলীয় উপাদানের পরিমাণের উপর নির্ভর করে। স্থির আর্দ্রতায়, বেশি জলীয় উপাদান বেশি CO2 উৎপাদন করে; বিপরীতক্রমে, কম জলীয় উপাদান বেশি CO উৎপাদন করে।

বিদ্যুৎ আবরণ তেলে ট্রেস জল একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান যা আবরণ বৈশিষ্ট্যের উপর প্রভাব ফেলে। বিদ্যুৎ আবরণ তেলে ট্রেস জল বিদ্যুৎ এবং পদার্থিক-রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য উভয়ের উপর গুরুতর ক্ষতি করে। জল বিদ্যুৎ আবরণ তেলে বিদ্যুৎ ছিটানের বিভব হ্রাস করে, বিদ্যুৎ ক্ষতি গুণাঙ্ক (tan δ) বৃদ্ধি করে, বিদ্যুৎ আবরণ তেলের পুরাতন কার্যকারিতা ত্বরান্বিত করে, এবং আবরণ বৈশিষ্ট্য হ্রাস করে। যন্ত্রপাতির জলীয় উপাদানের প্রকাশ না কেবল বিদ্যুৎ যন্ত্রপাতির পরিচালনা নির্ভরযোগ্যতা এবং জীবনকাল হ্রাস করে, বরং যন্ত্রপাতি ক্ষতি করতে পারে এবং ব্যক্তিগত নিরাপত্তা ঝুঁকিতে ফেলতে পারে।

4.3 তেল প্রতিপালন পদ্ধতির প্রভাব

ট্রান্সফর্মার তেলের অক্সিজেন আবরণ বিভাজন প্রতিক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করে, যা তেল প্রতিপালন পদ্ধতির উপর নির্ভর করে। এছাড়াও, ভিন্ন প্রতিপালন পদ্ধতি তেলে CO এবং CO2 এর দ্রবণ এবং সঞ্চালনের ভিন্ন শর্ত তৈরি করে। উদাহরণস্বরূপ, CO এর দ্রবণতা কম, যা তেলের উপরিভাগের স্থানে সহজে সঞ্চালিত হয়, যা খোলা টাইপের ট্রান্সফর্মারে CO আয়তন ভগ্নাংশকে সাধারণত 300×10-6 এর বেশি হতে দেয় না। বন্ধ ট্রান্সফর্মারে, যেখানে তেলের উপরিভাগ বাতাস থেকে বিচ্ছিন্ন, CO এবং CO2 সহজে বাষ্পীভূত হয় না, যা উচ্চ পরিমাণের ফলাফল দেয়।

4.4 অতিরিক্ত বৈদ্যুতিক বিভবের প্রভাব

① অস্থায়ী অতিরিক্ত বৈদ্যুতিক বিভবের প্রভাব: সাধারণ পরিচালনায় তিন-ফেজ ট্রান্সফর্মারগুলো ফেজ-থেকে-ফেজ বৈদ্যুতিক বিভবের 58% পরিমাণ ফেজ-থেকে-মাটি বৈদ্যুতিক বিভব উৎপাদন করে। তবে, এক-ফেজ দোষের সময়, নিরপেক্ষ-মাটি বিভব বিদ্যমান সিস্টেমে মুখ্য আবরণ বৈদ্যুতিক বিভব 30% বৃদ্ধি পায় এবং নিরপেক্ষ-মাটি বিদ্যমান না থাকলে 73% বৃদ্ধি পায়, যা আবরণ ক্ষতি করতে পারে।

② বজ্রপাত অতিরিক্ত বৈদ্যুতিক বিভবের প্রভাব: বজ্রপাত অতিরিক্ত বৈদ্যুতিক বিভব প্রায় সুষম তরঙ্গের সাথে সম্পর্কিত যা দীর্ঘ আবরণ (টার্ন-থেকে-টার্ন, লেয়ার-থেকে-লেয়ার, ডিস্ক-থেকে-ডিস্ক) এর মধ্যে অত্যন্ত অসম বৈদ্যুতিক বিভব বিতরণ করে, যা আবরণে ছিটানের চিহ্ন রাখতে পারে এবং কঠিন আবরণ ক্ষতি করতে পারে।

③ সুইচিং ওভারভोল্টেজ প্রভাব: সুইচিং ওভারভোल্টেজ এর তরঙ্গফ্রন্ট আপेक্ষিকভাবে ধীর, যা লगभग রৈখিক ভোল্টেজ বিতরণ উत्पন্ন করে। যখন সুইচিং ওভারভোল্টেজ তরঙ্গ একটি ওয়াইন্ডিং থেকে অন্য ওয়াইন্ডিং-এ স্থানান্তরিত হয়, ভোল্টেজ দুটি ওয়াইন্ডিং-এর মধ্যে টার্ন অনুপাতের সাথে প্রায় সমानুপাতিক হয়, যা মূল বা ফেজ-সे-ফেজ বিচ্ছेदকে খারাপ করে বা ক্ষতি করে।

4.5 শর্ট-সার্কিট ইলেকট्रোডাইনামিক প্রভাব

ঔদ্ধত্য শর্ট-সার্কিট সময়ে ইলেকট्रোডাইনামিক বলগুলি ট्रান্সফอร์মার ওয়াইন্ডিং-এ বিকৃত করতে পারে এবং লিডগুলি স्थানান্তरित করতে পারে, যা মূল বিচ্ছেদ দূরত্ব পরিবর্তন করে, বিচ্ছেদ তাপ উत्पन্ন করে, বয়স বढ়ায় বা ক্ষতি করে, যা বিসর্জন, আর্কিং, এবং শর্ট-সার্কিট দোষ উत्पন্ন করে।

5. সমাপ্তি

সংক্ষেপে, পাওয়ার ট्रান্সফอร์মার বিচ্ছেদ পারফরমेंस বোঝা এবং যুক্তিযुक্ত পরিচালনা এবং রख-রखाव বাস্তবাযন ট्रান্সফরমার নিরাপত্তা, সेबी জীवন, এবং পावर সप्लाइ নির्भরশীলতার সीधा প্রভাব ফেলে। পावर সिस्टमে গুরুত্বপूर्ण মुख्य উपকরণ হিসाबে, পावर ট्रान्सफॉरমার পरिचालन, রख-रखाव কर्मী, এবং প्रबंधকরা ট्रान्सফोरমার বিচ্ছেद সंरचনা, উপকরণ বৈশিষ्ट्य, প्रक्रियা গुण, রख-रखाव পদ্ধতि, এবং বৈज्ञानिक নির্ণय প्रযুক्तি বোঝা এবং মাস্টर করতে হবে। শুধুমাত्र অপটিমাইজড এবং যুক্তিযुक्त পरिचालन প्रबंधন দ्वारा পावर ট्रान्सফরमার দक्षता, জीवनকाल, এবং पावर সप्लाइ निर्भरशीलता की गारंटी दी जा सकती है।