ਸੋਲਿਡ-ਸਟੇਟ ਟਰਨਸਫਾਰਮਰ (SST), ਜਿਸਨੂੰ ਪਾਵਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਟਰਨਸਫਾਰਮਰ (PET) ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਆਪਣੀ ਤਕਨੀਕੀ ਪ੍ਰਗਤੀ ਅਤੇ ਉਪਯੋਗ ਦੇ ਸ਼ੁਭੇਚਛਕ ਮੈਲੇਖਾਂ ਲਈ ਵੋਲਟੇਜ ਸਤਹ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੁੱਖ ਸੂਚਕ ਨਿਸ਼ਾਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, SSTs ਦੀਆਂ ਮੱਧਮ-ਵੋਲਟੇਜ ਵਿਤਰਣ ਪਾਸੇ 10 kV ਅਤੇ 35 kV ਦੀਆਂ ਵੋਲਟੇਜ ਸਤਹਾਂ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਕਰ ਚੁਕੀਆਂ ਹਨ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ ਟਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਪਾਸੇ ਇਹ ਅਤੇ ਵੀ ਲੈਬਰੇਟਰੀ ਸ਼ੋਧ ਅਤੇ ਪਰਿਮਾਣ ਸਥਾਪਤਾ ਦੇ ਮੁੱਖ ਮੁਹਾਇਆ ਵਿੱਚ ਹਨ। ਨੀਚੇ ਦਿੱਤੀ ਟੈਬਲ ਵਿੱਚ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਉਪਯੋਗ ਦੇ ਸ਼ੁਭੇਚਛਕ ਮੈਲੇਖਾਂ ਦੀਆਂ ਵੋਲਟੇਜ ਸਤਹਾਂ ਦੀ ਵਰਤਮਾਨ ਸਥਿਤੀ ਸ਼ੀਘਰਤਾ ਨਾਲ ਦਰਸਾਈ ਗਈ ਹੈ:
| ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਸੈਨਰੀਓ | ਵੋਲਟੇਜ ਲੈਵਲ | ਟੈਕਨੀਕਲ ਸਥਿਤੀ | ਨੋਟਾਂ ਅਤੇ ਕੇਸ਼ |
| ਡਾਟਾ ਸੈਂਟਰ / ਬਿਲਡਿੰਗ | 10kV | ਵਾਣਿਜਿਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ | ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਪ੍ਰਗਟਾਂਤ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੀ ਉਪਲਬਧਤਾ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, CGIC ਨੇ "ਈਸਟ ਡਿਜ਼ੀਟਲ ਅਤੇ ਵੈਸਟ ਕੈਲਕੁਲੇਸ਼ਨ" ਗੁਆਨ ਡੈਟਾ ਸੈਂਟਰ ਲਈ 10kV/2.4MW SST ਦਿੱਤਾ। |
| ਡਿਸਟ੍ਰੀਬਿਊਸ਼ਨ ਨੈਟਵਰਕ / ਪਾਰਕ - ਲੈਵਲ ਡੈਮੋਨਸਟ੍ਰੇਸ਼ਨ | 10kV - 35kV | ਡੈਮੋਨਸਟ੍ਰੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰੋਜੈਕਟ | ਕੁਝ ਲੀਡਿੰਗ ਐਂਟਰਪ੍ਰਾਇਜ਼ਾਂ ਨੇ 35kV ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪਾਂ ਦੀ ਲਾਂਚ ਕੀਤੀ ਅਤੇ ਗ੍ਰਿੱਡ-ਕੰਨੈਕਟਡ ਡੈਮੋਨਸਟ੍ਰੇਸ਼ਨ ਕੀਤੀ, ਜੋ ਅਧੁਨਾਂ ਤੱਕ ਜਾਂਚੇ ਗਏ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਾ ਸਭ ਤੋਂ ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ ਲੈਵਲ ਹੈ। |
| ਪਾਵਰ ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਸਾਇਡ | > 110kV | ਲੈਬੋਰੇਟਰੀ ਪ੍ਰਿੰਸੀਪਲ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ | ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀਆਂ ਅਤੇ ਰਿਸ਼ਤਾਵਾਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਟਸਿੰਘੂਆ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ, ਗਲੋਬਲ ਐਨਰਜੀ ਇੰਟਰਨੈਟ ਰਿਸ਼ਤਾਵਾਂ) ਨੇ 110kV ਅਤੇ ਹੋਰ ਵੀ ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ ਲੈਵਲ ਵਾਲੇ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਵਿਕਸਿਤ ਕੀਤੇ ਹਨ, ਪਰ ਅਧੁਨਾਂ ਤੱਕ ਕੋਈ ਵਾਣਿਜਿਕ ਪ੍ਰੋਜੈਕਟ ਨਹੀਂ ਮਿਲਿਆ ਹੈ। |
1. ਕਿਉਂ ਵੋਲਟੇਜ ਸਤਹ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੈ?
ਸੋਲਿਡ-ਸਟੇਟ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ (SST) ਦੀ ਵੋਲਟੇਜ ਸਤਹ ਕੰਪੋਨੈਂਟਾਂ ਨੂੰ ਸਟੈਕ ਕਰਕੇ ਸਾਧਾਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਧਾਈ ਨਹੀਂ ਜਾ ਸਕਦੀ; ਇਹ ਇੱਕ ਸੇਟ ਬੁਨਿਆਦੀ ਤਕਨੀਕੀ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਨਾਲ ਬੰਦ ਹੈ:
1.1 ਪਾਵਰ ਸੈਮੀਕਾਂਡੱਕਟਰ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੀ ਵੋਲਟੇਜ ਟਹਿਲ ਸੀਮਾ
ਇਹ ਕੋਰ ਬਾਟਲਨੈਕ ਹੈ। ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, ਮੈਨਸਟਰੀਮ SSTs ਸਲੀਕਾਨ ਆਧਾਰਿਤ IGBTs ਜਾਂ ਅਧਿਕ ਉਨ੍ਹਾਂਡ ਸਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ (SiC) MOSFETs ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ।
ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ SiC ਡਿਵਾਈਸ ਦੀ ਵੋਲਟੇਜ ਰੇਟਿੰਗ ਸਾਧਾਰਨ ਰੀਤੀ ਨਾਲ 10 kV ਤੋਂ 15 kV ਤੱਕ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਉੱਚ ਸਿਸਟਮ ਵੋਲਟੇਜਾਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ 35 kV) ਨੂੰ ਹੱਦਲਣ ਲਈ, ਕਈ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਨੂੰ ਸਿਰੀਜ ਵਿੱਚ ਜੋੜਨਾ ਹੋਵੇਗਾ। ਪਰ ਸਿਰੀਜ ਕਨੈਕਸ਼ਨ ਜਟਿਲ "ਵੋਲਟੇਜ ਬੈਲੈਂਸਿੰਗ ਮੱਸਲਾ" ਦਾ ਸਾਹਮਣਾ ਕਰਨਾ ਪੈਂਦਾ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਘਟਕਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਭਾਰੀ ਵਿਚਾਰਾਂ ਦੇ ਫਰਕ ਵੀ ਵੋਲਟੇਜ ਅਤੁਲਿਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ ਮੋਡਿਊਲ ਦੀ ਵਿਫਲੀਕਰਨ ਲਈ ਲੈਂਦੇ ਹਨ।
1.2 ਉੱਚ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਇਨਸੁਲੇਸ਼ਨ ਤਕਨੀਕ ਵਿੱਚ ਚੁਣੌਤੀਆਂ
SSTs ਦਾ ਕੋਰ ਲਾਭ ਉੱਚ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਵਿੱਚ ਕਾਰਯ ਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਸਾਈਜ਼ ਦੇ ਘਟਾਵ ਵਿੱਚ ਹੈ। ਪਰ ਉੱਚ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਵਿੱਚ, ਇਨਸੁਲੇਸ਼ਨ ਮੈਟੀਰੀਅਲਾਂ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਵਿਤਰਣ ਦੀ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਬਹੁਤ ਜਟਿਲ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਵੋਲਟੇਜ ਸਤਹ ਜਿਤਨੀ ਵਧਦੀ ਹੈ, ਇਨਸੁਲੇਸ਼ਨ ਡਿਜ਼ਾਇਨ, ਮੈਨੁਫੈਕਚਰਿੰਗ ਪ੍ਰੋਸੈਸ ਅਤੇ ਉੱਚ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਦੀ ਥਰਮਲ ਮੈਨੇਜਮੈਂਟ ਲਈ ਖ਼ਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਗੱਲਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋਵੇਗੀ। ਸੀਮਤ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਦਹਾਈਆਂ ਦੀ kV-ਸਤਹ ਉੱਚ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਇਨਸੁਲੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨਾ ਮੈਟੀਰੀਅਲ ਅਤੇ ਡਿਜ਼ਾਇਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਵੱਡੀ ਚੁਣੌਤੀ ਹੈ।
1.3 ਸਿਸਟਮ ਟੋਪੋਲੋਜੀ ਅਤੇ ਕੰਟਰੋਲ ਦੀ ਜਟਿਲਤਾ
ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਹੱਦਲਣ ਲਈ, SSTs ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਕੈਸਕੇਡਡ ਮੋਡੁਲਰ ਟੋਪੋਲੋਜੀਆਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ MMC—ਮੋਡੁਲਰ ਮੁਲਟੀਲੈਵਲ ਕਨਵਰਟਰ) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਵੋਲਟੇਜ ਸਤਹ ਜਿਤਨੀ ਵਧਦੀ ਹੈ, ਉੱਤੇ ਜ਼ਰੂਰੀ ਸਬ-ਮੋਡੁਲਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਵਧਦੀ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਬਹੁਤ ਜਟਿਲ ਸਿਸਟਮ ਸਟ੍ਰੱਕਚਰ ਹੋਵੇਗਾ। ਕੰਟਰੋਲ ਦੀ ਮੁਸ਼ਕਲਤਾ ਘਾਤਕ ਰੀਤੀ ਨਾਲ ਵਧਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਕੋਸਟ ਅਤੇ ਫੇਲਿਅਰ ਦੀ ਦਰ ਵੀ ਵਧਦੀ ਹੈ।
2. ਭਵਿੱਖ ਦੀ ਦਸ਼ਟੀ
ਇਹ ਵੱਡੀ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਨਾਲ ਹੋਇਆ ਗਿਆ, ਤਕਨੀਕੀ ਥ੍ਰੂਅਤਾ ਜਾਰੀ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ:
ਡਿਵਾਈਸ ਦੀ ਵਿਕਾਸ: ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ-ਰੇਟਿੰਗ ਦੇ SiC ਅਤੇ ਗੈਲੀਅਮ ਨਾਇਟਰਾਈਡ (GaN) ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦਾ ਵਿਕਾਸ ਹੋ ਰਿਹਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਹ ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ SSTs ਲਈ ਫੌਂਡੇਸ਼ਨ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ।
ਟੋਪੋਲੋਜੀ ਦੀ ਨਵਾਂਤਰਤਾ: ਨਵੀਂ ਸਰਕਿਟ ਟੋਪੋਲੋਜੀਆਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹਾਇਬ੍ਰਿਡ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ (ਟ੍ਰੈਡੀਸ਼ਨਲ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰਾਂ ਅਤੇ ਪਾਵਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਕਨਵਰਟਰਾਂ ਨੂੰ ਕੰਬਾਇਨ ਕਰਨਾ), ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ ਅਤੇ ਤੇਜ਼ ਥ੍ਰੂਅਤਾ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸਹੀ ਰਾਹ ਸਮਝਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਸਟੈਂਡਰਡਇਜੇਸ਼ਨ: ਜਿਵੇਂ ਕਿ IEEE ਜਿਹੜੀ ਸੰਗਠਨਾਵਾਂ SST-ਸਬੰਧੀ ਸਟੈਂਡਰਡਾਂ ਦੀ ਸਥਾਪਨਾ ਸ਼ੁਰੂ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ, ਇਹ ਸਟੈਂਡਰਡਇਜ਼ਡ ਡਿਜ਼ਾਇਨ ਅਤੇ ਟੈਸਟਿੰਗ ਨੂੰ ਪ੍ਰੋਤਸਾਹਿਤ ਕਰੇਗਾ, ਜਿਸ ਦੁਆਰਾ ਤਕਨੀਕੀ ਪ੍ਰਗਤੀ ਤੇਜ਼ ਹੋਵੇਗੀ।
3. ਨਿਗਮ
ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, 10 kV SSTs ਨੇ ਕੰਮਿਰਸ਼ਲ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਕੀਤਾ ਹੈ, ਅਤੇ 35 kV ਸਤਹ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਪ੍ਰੋਜੈਕਟਾਂ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਉੱਚ ਸਤਹ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ 110 kV ਅਤੇ ਉੱਤੇ ਦੀ ਵੋਲਟੇਜ ਸਤਹ ਅਗਲੀ ਤਕਨੀਕੀ ਸ਼ੋਧ ਦੇ ਮੱਧ ਵਿੱਚ ਹੈ। ਸੋਲਿਡ-ਸਟੇਟ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਵੋਲਟੇਜ ਸਤਹ ਦੀ ਪ੍ਰਗਤੀ ਇੱਕ ਧੀਮਾ ਪ੍ਰਕ੍ਰਿਆ ਹੈ ਜੋ ਪਾਵਰ ਸੈਮੀਕਾਂਡੱਕਟਰਾਂ, ਮੈਟੀਰੀਅਲ ਸਾਇਂਸ, ਕੰਟਰੋਲ ਥਿਊਰੀ, ਅਤੇ ਥਰਮਲ ਮੈਨੇਜਮੈਂਟ ਤਕਨੀਕਾਂ ਵਿੱਚ ਨਿਯਮਿਤ ਪ੍ਰਗਤੀ ਉੱਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ।
