ট্রান্সফরমারের দোষ নির্ণয় করা এবং শব্দ হ্রাস করা

চীনের অর্থনীতির দ্রুত বিকাশের সাথে সাথে বিদ্যুৎ শিল্পও ধীরে ধীরে আকারে বিস্তৃত হয়েছে, এবং বিদ্যুৎ ট্রান্সফরমারের ইনস্টলড ক্ষমতা এবং একক ইউনিট ক্ষমতার জন্য দাবি বৃদ্ধি পেয়েছে। এই নিবন্ধটি চারটি দিক নিয়ে একটি সংক্ষিপ্ত পরিচিতি দিয়েছে: ট্রান্সফরমার নির্মাণ, ট্রান্সফরমার বজ্রপাত প্রতিরোধ, ট্রান্সফরমার ত্রুটি এবং ট্রান্সফরমার শব্দ।

ট্রান্সফরমার একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত বৈদ্যুতিক যন্ত্র, যা এসি বৈদ্যুতিক শক্তি রূপান্তর করতে সক্ষম। এটি এক রূপ বৈদ্যুতিক শক্তি (এসি এবং ভোল্টেজ) অন্য এক রূপ বৈদ্যুতিক শক্তিতে (একই ফ্রিকোয়েন্সির এসি এবং ভোল্টেজ) রূপান্তর করতে পারে। বাস্তব প্রয়োগে, ট্রান্সফরমারের প্রধান ফাংশন হল ভোল্টেজ স্তর পরিবর্তন করা, যাতে বিদ্যুৎ প্রেরণ আরও সুবিধাজনক হয়। 

আউটপুট ভোল্টেজ এবং ইনপুট ভোল্টেজের অনুপাত অনুযায়ী ট্রান্সফরমারগুলিকে স্টেপ-ডাউন বা স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমার হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। একটি ট্রান্সফরমারের ভোল্টেজ অনুপাত ১ এর চেয়ে কম হলে তাকে স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফরমার বলা হয়, যার প্রধান ফাংশন হল বিভিন্ন বৈদ্যুতিক ডিভাইসের জন্য প্রয়োজনীয় ভোল্টেজ সরবরাহ করা, যাতে ব্যবহারকারীরা সঠিক ভোল্টেজ পান। একটি ট্রান্সফরমারের ভোল্টেজ অনুপাত ১ এর চেয়ে বেশি হলে তাকে স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমার বলা হয়, যার প্রধান ফাংশন হল পাওয়ার প্রেরণ খরচ কমানো, প্রেরণ সময়ে শক্তি ক্ষতি কমানো এবং প্রেরণ দূরত্ব বাড়ানো।

ট্রান্সফরমার নির্মাণ
মাঝারি এবং বড় ক্ষমতার বিদ্যুৎ ট্রান্সফরমারে, একটি বন্ধ তেল ট্যাঙ্ক প্রদান করা হয়, যা ট্রান্সফরমার তেল দিয়ে পূর্ণ করা হয়। ট্রান্সফরমার ওয়াইন্ডিং এবং কোর তেলে ডুবানো হয় যাতে বেশি তাপ ছড়ানো হয়। প্রতিস্থাপন বুশিং ব্যবহার করা হয় ওয়াইন্ডিং বাইরে নিয়ে আসার জন্য এবং বাইরের সার্কিটের সাথে সংযোগ করার জন্য। একটি ট্রান্সফরমার মূলত নিম্নলিখিত উপাদানগুলি নিয়ে গঠিত: ভোল্টেজ রেগুলেটিং ডিভাইস, মুখ্য বডি, আউটগোয়িং টার্মিনাল ডিভাইস, তেল ট্যাঙ্ক, প্রোটেক্টিভ ডিভাইস, এবং কুলিং ডিভাইস। ভোল্টেজ রেগুলেটিং ডিভাইস লোড এবং অফ-লোড ট্যাপ চেঞ্জারে বিভক্ত, যা মূলত এক ধরনের ট্যাপ সুইচ; মুখ্য বডি লিড, কোর, ইনসুলেশন স্ট্রাকচার, এবং ওয়াইন্ডিং নিয়ে গঠিত; আউটগোয়িং টার্মিনাল ডিভাইস লো-ভোল্টেজ এবং হাই-ভোল্টেজ বুশিং নিয়ে গঠিত; তেল ট্যাঙ্ক অ্যাক্সেসরিজ (যার মধ্যে তেল নমুনা ভ্যাল্ভ, নেমপ্লেট, ড্রেন ভ্যাল্ভ, গ্রাউন্ডিং বোল্ট, এবং চাকা অন্তর্ভুক্ত) এবং মুখ্য ট্যাঙ্ক বডি (যার মধ্যে ট্যাঙ্ক বেস, ওয়াল, এবং কভার অন্তর্ভুক্ত); প্রোটেক্টিভ ডিভাইস ড্রায়ার ব্রিথার, গ্যাস রিলে, কন্সারভেটর ট্যাঙ্ক, তেল ফ্লোট রিলে, তেল লেভেল ইন্ডিকেটর, টেম্পারেচার সেন্সর, এবং সেফটি ভেন্ট অন্তর্ভুক্ত; কুলিং ডিভাইস কুলার এবং রেডিয়েটর নিয়ে গঠিত।

ট্রান্সফরমার শব্দ এবং কমানোর পদক্ষেপ
ট্রান্সফরমারগুলি প্রায়শই পরিচালনার সময় শব্দ উৎপন্ন করে, যা মূলত ইলেকট্রোম্যাগনেটিক বলের কারণে মুখ্য বডি এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের অধীনে সিলিকন ইস্পাত শীটের ম্যাগনিটোস্ট্রিকশনের কারণে দোলন ঘটে, এবং ফ্যান এবং কুলিং সিস্টেমের ব্লাওয়ার দ্বারা শব্দ উৎপন্ন হয়। মানব শ্রবণ পদ্ধতি নির্দিষ্ট দোলন ফ্রিকোয়েন্সির মধ্যে শব্দ শুনতে পারে; যখন ফ্রিকোয়েন্সি ১৬ হার্টজ এবং ২০০০ হার্টজের মধ্যে হয়, তখন এটি শোনা যায়। এই পরিসরের উপরে অল্ট্রাসাউন্ড এবং নিচে ইনফ্রাসাউন্ড শোনা যায় না। শব্দ কোর থেকে বাতাস, ওয়াইন্ডিং, এবং ক্ল্যাম্পিং স্ট্রাকচারে প্রচারিত হয়—এটি পাওয়ার ট্রান্সফরমারের শব্দের প্রধান প্রচার পথ। শব্দ কমানোর জন্য চৌম্বক ফ্লাক্স ঘনত্ব কমানো এবং কোর সিলিকন ইস্পাত শীটের ম্যাগনিটোস্ট্রিকশন কমানো করা যেতে পারে। তবে ফ্লাক্স ঘনত্ব কমানো কোরের আকার এবং সিলিকন ইস্পাত শীটের সংখ্যা বাড়ায়, যা খরচ বাড়ায়। খরচ বাড়ানো ছাড়াই শব্দ কমানোর জন্য, ড্যাম্পিং উপাদান যোগ করা কার্যকর। উদাহরণস্বরূপ, লো-ভোল্টেজ ওয়াইন্ডিং এবং কোরের মধ্যে রাবার ফিটিং স্পেসার রাখলে ওয়াইন্ডিং টাইট হয় এবং কুশনিং প্রদান করে। এই ড্যাম্পিং স্ট্রাকচার শব্দের প্রচারের সময় শব্দ কমাতে সাহায্য করে।

ট্রান্সফরমার বজ্রপাত প্রতিরোধ
চীনে, প্রতি বছর বজ্রপাতের কারণে বেশ কিছু ট্রান্সফরমার ক্ষতিগ্রস্ত হয়। সংশ্লিষ্ট কর্তৃপক্ষ অনুযায়ী, ১০ কেভি ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমারের মধ্যে ৪%–১০% বজ্রপাতের কারণে ক্ষতিগ্রস্ত হয়। অপরিচালিত গ্রাউন্ডিং লিড সংযোগ এবং ট্রান্সফরমার বজ্রপাত প্রতিরোধক সঠিকভাবে ইনস্টল না করা বজ্রপাত-সম্পর্কিত ক্ষতির প্রধান কারণ। প্রধান সমস্যাগুলি হল: হাই-ভোল্টেজ এবং লো-ভোল্টেজ পার্শ্বের প্রতিরোধক এবং ট্রান্সফরমার নিউট্রাল পয়েন্টের পৃথক গ্রাউন্ডিং; অতিরিক্ত লম্বা লিড এবং অপর্যাপ্ত গ্রাউন্ডিং কন্ডাক্টর ক্রস-সেকশন; লো-ভোল্টেজ পার্শ্বে প্রতিরোধক অনুপস্থিত; হাই-ভোল্টেজ পার্শ্বের প্রতিরোধকের জন্য সাপোর্ট স্ট্রাকচার হিসাবে গ্রাউন্ডিং কন্ডাক্টর ব্যবহার; এবং প্রতিরোধকের প্রতিরোধক পরীক্ষা না করা।

ট্রান্সফরমার ত্রুটি
ট্রান্সফরমারে নিম্নলিখিত পরিবর্তনগুলির যেকোনো একটি ঘটলে, তার প্রকৃত পরিচালনার অবস্থার উপর ভিত্তি করে ত্রুটি বিশ্লেষণ করা যেতে পারে: ট্রান্সফরমার দুর্ঘটনার কারণে বিদ্যুৎ বিয়োগ ঘটে বা আউটলেট শর্ট সার্কিটের মতো ঘটনা ঘটে, কিন্তু ডিসঅ্যাসেম্বল হয়নি; পরিচালনার সময় অস্বাভাবিক ঘটনা ঘটে, যা অপারেটরদের ট্রান্সফরমারটি বন্ধ করে পরীক্ষা বা পরীক্ষা করতে বাধ্য করে; প্রতিরোধক পরীক্ষা, রক্ষণাবেক্ষণ গ্রহণ, বা স্বাভাবিক বিদ্যুৎ বিয়োগের সময় কমিশনিংয়ের সময়, এক বা একাধিক প্যারামিটার মান স্ট্যান্ডার্ড লিমিট ছাড়িয়ে যায়। যদি প্রকৃত ব্যবহারের সময় উপরোক্ত যেকোনো অবস্থা ঘটে, তাহলে ট্রান্সফরমারটি তৎক্ষণাৎ সম্পর্কিত পরীক্ষা এবং পরীক্ষা পরিচালনা করা উচিত যাতে এটি স্বাভাবিকভাবে পরিচালনা করতে পারে।

ত্রুটির উপস্থিতি নির্ধারণের পদক্ষেপ:

• প্রথমত, ত্রুটির সম্ভাবনা নির্ধারণ করুন, এবং এটি স্পষ্ট (দৃশ্যমান) বা লুকানো (প্রচ্ছন্ন) ত্রুটি কিনা তা নির্ধারণ করুন।

• দ্বিতীয়ত, ত্রুটির প্রকৃতি নির্ধারণ করুন—এটি তেল-সম্পর্কিত ত্রুটি বা ঘন ইনসুলেশন ত্রুটি, তাপ ত্রুটি বা বৈদ্যুতিক ত্রুটি কিনা তা নির্ধারণ করুন।

• তৃতীয়ত, ত্রুটি শক্তি, স্যাচুরেশনের কারণে রিলে সক্রিয় হওয়ার সময়, তীব্রতা, বিকাশ প্রবণতা, গরম স্পট তাপমাত্রা, এবং তেলের গ্যাস স্যাচুরেশন স্তর ত্রুটির উপস্থিতি নির্ধারণের জন্য সাধারণ প্রেরক।

• চতুর্থত, ঘটনাটি পরিচালনা করার উপযুক্ত পদ্ধতি খুঁজুন। যদি ট্রান্সফরমারটি ঘটনার পরেও পরিচালনা করতে পারে, তাহলে পরিচালনার সময় নিরাপত্তা পদক্ষেপ এবং পর্যবেক্ষণ পদ্ধতি পরিবর্তনের প্রয়োজন কিনা এবং অভ্যন্তরীণ পরীক্ষা বা পুনরুদ্ধারের প্রয়োজন কিনা তা নির্ধারণ করুন।

অনেক কারণে ট্রান্সফরমারের ফল্ট হতে পারে, যা বিভিন্নভাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়। উদাহরণস্বরূপ, সার্কিট ধরন অনুযায়ী, তাদের তেল সার্কিট ফল্ট, চৌম্বকীয় সার্কিট ফল্ট এবং বৈদ্যুতিক সার্কিট ফল্ট হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়। বর্তমানে, সবচেয়ে সাধারণ এবং গুরুতর ট্রান্সফরমার ফল্ট হল আউটলেট শর্ট-সার্কিট, যা ডিচার্জ ফল্টও উৎপাদন করতে পারে। ট্রান্সফরমারের শর্ট-সার্কিট ফল্ট সাধারণত ট্রান্সফরমারের ভিতরে ফেজ-টু-ফেজ শর্ট-সার্কিট, লিড বা ওয়াইন্ডিংগুলির গ্রাউন্ড ফল্ট এবং আউটলেট শর্ট-সার্কিট দ্বারা বোঝানো হয়।

এই ফল্টগুলি থেকে অনেক দুর্ঘটনা ঘটে। উদাহরণস্বরূপ, ট্রান্সফরমারের নিম্ন-ভোল্টেজ আউটলেটে শর্ট-সার্কিট হলে প্রভাবিত ওয়াইন্ডিং প্রতিস্থাপন করতে হয়; গুরুতর ক্ষেত্রে, সমস্ত ওয়াইন্ডিং প্রতিস্থাপন করতে হয়, যা বিশেষ অর্থনৈতিক ক্ষতি এবং পরিণাম ঘটায়। ট্রান্সফরমার শর্ট-সার্কিট ফল্ট গুরুতরভাবে লক্ষ্য করা উচিত। উদাহরণস্বরূপ, একটি ট্রান্সফরমার (১১০ কেভি, ৩১.৫ এমভিএ, মডেল SFS2E8-31500/110) একটি শর্ট-সার্কিট দুর্ঘটনা অনুভব করেছিল, যা মূল ট্রান্সফরমারের তিন দিকের সুইচ ট্রিপ এবং ভারী গ্যাস প্রোটেকশন সক্রিয় হওয়ার সাথে সাথে ঘটেছিল।

ট্রান্সফরমারটি ফ্যাক্টরিতে ফেরত পাঠানোর পর, ইন্সপেকশন করার সময় হুড উত্থানের সময় দেখা গেছিল: দুর্ঘটনার সময় বৃষ্টির কারণে বেস এবং উপরের কোরে রাস্তা হয়েছিল; সি ফেজের মধ্যম-ভোল্টেজ ওয়াইন্ডিং গুরুতরভাবে বিকৃত হয়েছিল, সি ফেজের উচ্চ-ভোল্টেজ ওয়াইন্ডিং ঢলে পড়েছিল, এবং ক্ল্যাম্পিং প্লেটের স্থানান্তরের কারণে নিম্ন-এবং মধ্যম-ভোল্টেজ ওয়াইন্ডিং মধ্যে শর্ট-সার্কিট হয়েছিল; বি ফেজের মধ্যম-এবং নিম্ন-ভোল্টেজ ওয়াইন্ডিং গুরুতরভাবে বিকৃত হয়েছিল; সি ফেজের নিম্ন-ভোল্টেজ ওয়াইন্ডিং দুটি সেকশনে পুড়ে গিয়েছিল; এবং ওয়াইন্ডিং টার্নের মধ্যে অনেক ছোট তামা কণা এবং তামা বিন্দু ছিল। প্রধান কারণগুলি ছিল: ইন্সুলেশন স্ট্রাকচারের ইন্সুলেশন শক্তির অপর্যাপ্ততা; ক্ল্যাম্পিং স্ট্রিপ মিশ্রিত, প্যাড অপসারণ, এবং শিথিল স্থানান্তর; এবং শিথিল ওয়াইন্ডিং।

ডিচার্জ মূলত ট্রান্সফরমারের ইন্সুলেশনকে ক্ষতি করে, যা দুটি দিকে প্রকাশ পায়: প্রথমত, ডিচার্জ দ্বারা উৎপাদিত সক্রিয় গ্যাস—যেমন ক্লোরিন অক্সাইড, ওজোন, এবং তাপ—নির্দিষ্ট শর্তে রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটায়, যা স্থানীয় ইন্সুলেশন করোশন, ডাইয়েলেকট্রিক লোস বৃদ্ধি এবং শেষ পর্যন্ত তাপীয় ব্রেকডাউন ঘটায়। দ্বিতীয়ত, ডিচার্জ কণা সরাসরি ইন্সুলেশনকে আঘাত করে, যা স্থানীয় ইন্সুলেশন ক্ষতি করে যা ধীরে ধীরে বিস্তৃত হয় এবং শেষ পর্যন্ত ব্রেকডাউন ঘটায়।

উদাহরণস্বরূপ, একটি ট্রান্সফরমার (৬৩ এমভিএ, ২২০ কেভি) ১.৫ গুণ ভোল্টেজে ডিচার্জ অনুভব করেছিল, যা শুনতে পাওয়া ডিচার্জ শব্দ এবং ৪০০০–৫০০০ পিসি পর্যন্ত ডিচার্জ স্তর সহ ঘটেছিল। যখন টার্ন-টু-টার্ন টেস্ট ভোল্টেজ ১.০ গুণ হ্রাস করা হয়েছিল এবং লাইন-এন্ড টেস্ট পদ্ধতি ১.৫ গুণ ভোল্টেজ সাপোর্টে পরিবর্তন করা হয়েছিল, তখন কোন ডিচার্জ শব্দ হয়নি এবং ডিচার্জ স্তর তীব্রভাবে ১০০০ পিসি এর নিচে হ্রাস পেয়েছিল। ডিসম্যান্টল এবং ইন্সপেকশনের পর, এন্ড ইন্সুলেশন কর্নার রিংস বরাবর ট্রি-আকার ডিচার্জ ট্রেস খুঁজে পাওয়া গেছিল, যা মূলত অপর্যাপ্ত ইন্সুলেশন মেটেরিয়ালের কারণে ঘটেছিল।

যখন সোলিড ইন্সুলেশনের পৃষ্ঠতল বরাবর পার্শিয়াল ডিচার্জ ঘটে, বিশেষ করে যখন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের উভয় নরমাল এবং ট্যানজেন্টিয়াল উপাদান উপস্থিত থাকে, তখন ঘটনাটি সবচেয়ে গুরুতর হয়। পার্শিয়াল ডিচার্জ ফল্ট কোনো স্থানে ঘটতে পারে যেখানে ইন্সুলেশন মেটেরিয়াল দুর্বল বা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সংকুচিত, যেমন ওয়াইন্ডিং টার্নের মধ্যে, উচ্চ-ভোল্টেজ ওয়াইন্ডিং ইলেকট্রোস্ট্যাটিক স্ক্রিনের লিডে, ফেজ বাধার মধ্যে, এবং উচ্চ-ভোল্টেজ লিডে।

ট্রান্সফরমার ইলেকট্রনিক সার্কিট এবং বিদ্যুৎ সিস্টেমে প্রচুর ব্যবহৃত একটি ইলেকট্রিক্যাল ডিভাইস। বিদ্যুৎ ব্যবহার, বিতরণ এবং প্রেরণের মূল যন্ত্র হিসাবে, ট্রান্সফরমার অপরিহার্য ভূমিকা পালন করে। তাই, প্রায়োগিক ব্যবহারে ট্রান্সফরমারের উপর বেশি লক্ষ্য দেওয়া উচিত।