পাওয়ার ট্রান্সফরমারের শ্রেণীবিভাগ প্রকারভেদ এবং তাদের শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থায় প্রয়োগ

পাওয়ার ট্রান্সফরমারগুলি পাওয়ার সিস্টেমের মূল প্রাথমিক যন্ত্রপাতি যা বিদ্যুৎ শক্তির পরিবহন এবং ভোল্টেজ রূপান্তর সম্পন্ন করে। ইলেকট্রোম্যাগনেটিক পরিচালনার মাধ্যমে, তারা একটি ভোল্টেজ স্তরের এসি পাওয়ারকে অন্য বা একাধিক ভোল্টেজ স্তরে রূপান্তর করে। পরিবহন এবং বণ্টন প্রক্রিয়ায়, তারা "উচ্চতর পরিবহন এবং নিম্নতর বণ্টন" এ গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যখন শক্তি সঞ্চয় সিস্টেমে, তারা ভোল্টেজ উচ্চতর এবং নিম্নতর ফাংশন পালন করে, যা কার্যকর পাওয়ার পরিবহন এবং নিরাপদ প্রয়োগ নিশ্চিত করে।

১. পাওয়ার ট্রান্সফরমারের শ্রেণীবিভাগ

পাওয়ার ট্রান্সফরমারগুলি সাবস্টেশনের মূল প্রাথমিক যন্ত্রপাতি, যার প্রধান কাজ হল পাওয়ার সিস্টেমে বিদ্যুৎ শক্তির ভোল্টেজ বাড়ানো বা কমানো যাতে বিদ্যুৎ পরিবহন, বণ্টন এবং ব্যবহার যুক্তিসঙ্গত হয়। সাপ্লাই এবং বণ্টন সিস্টেমের পাওয়ার ট্রান্সফরমারগুলিকে বিভিন্ন দিক থেকে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়।

অপারেশনাল কাজের দিক থেকে: স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমার এবং স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফরমারে বিভক্ত। দীর্ঘ দূরত্বের পরিবহন এবং বণ্টন সিস্টেমে, স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমারগুলি জেনারেটর দ্বারা উৎপাদিত সাপেক্ষভাবে কম ভোল্টেজকে উচ্চতর ভোল্টেজ স্তরে বাড়াতে ব্যবহৃত হয়। বিভিন্ন ব্যবহারকারীদের সরাসরি সরবরাহ করা টার্মিনাল সাবস্টেশনে স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফরমারগুলি ব্যবহৃত হয়।

ফেজ সংখ্যার দিক থেকে: এক-ফেজ ট্রান্সফরমার এবং তিন-ফেজ ট্রান্সফরমারে বিভক্ত। তিন-ফেজ ট্রান্সফরমারগুলি পাওয়ার সাপ্লাই এবং বণ্টন সিস্টেমের সাবস্টেশনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যখন এক-ফেজ ট্রান্সফরমারগুলি বিশেষ ক্ষুদ্র ক্ষমতার এক-ফেজ যন্ত্রপাতির জন্য সাধারণত ব্যবহৃত হয়।

ওয়াইন্ডিং কন্ডাক্টর মেটারিয়ালের দিক থেকে: তামা-ওয়াইন্ড ট্রান্সফরমার এবং অ্যালুমিনিয়াম-ওয়াইন্ড ট্রান্সফরমারে বিভক্ত। আগে চীনের সব প্রাকৃতিক সাবস্টেশনে অ্যালুমিনিয়াম-ওয়াইন্ড ট্রান্সফরমার ব্যবহৃত হত, কিন্তু এখন কম-লস তামা-ওয়াইন্ড ট্রান্সফরমার, বিশেষ করে বড় ক্ষমতার তামা-ওয়াইন্ড ট্রান্সফরমার, ব্যাপক প্রয়োগ পেয়েছে।

ওয়াইন্ডিং কনফিগারেশনের দিক থেকে: তিনটি প্রকার রয়েছে: দুই-ওয়াইন্ডিং ট্রান্সফরমার, তিন-ওয়াইন্ডিং ট্রান্সফরমার, এবং অটোট্রান্সফরমার। দুই-ওয়াইন্ডিং ট্রান্সফরমারগুলি একটি ভোল্টেজ রূপান্তরের প্রয়োজন হলে ব্যবহৃত হয়; তিন-ওয়াইন্ডিং ট্রান্সফরমারগুলি দুইটি ভোল্টেজ রূপান্তরের প্রয়োজন হলে ব্যবহৃত হয়, যাতে একটি প্রাথমিক ওয়াইন্ডিং এবং দুইটি দ্বিতীয় ওয়াইন্ডিং রয়েছে। অটোট্রান্সফরমারগুলি মূলত ল্যাবরেটরিতে ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণের জন্য ব্যবহৃত হয়।

ডায়নামিক পদ্ধতি এবং ওয়াইন্ডিং ইনসুলেশনের দিক থেকে: তেল-নিমজ্জিত ট্রান্সফরমার এবং ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারে বিভক্ত। তেল-নিমজ্জিত ট্রান্সফরমারগুলি ভালো ইনসুলেশন এবং তাপ ছড়ানোর পারফরমেন্স, কম খরচ, এবং সহজ পরিচর্যা দেয়, যা তাদের ব্যাপক প্রয়োগ পেতে সাহায্য করে। তবে, তেলের দাহ্য প্রকৃতির কারণে, তারা দাহ্য, বিস্ফোরক, বা উচ্চ নিরাপত্তা প্রয়োজনীয় পরিবেশে উপযুক্ত নয়। ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারগুলি সরল স্ট্রাকচার, ছোট আকার, হালকা ওজন, এবং অগ্নিপ্রতিরোধী, ধুলাপ্রতিরোধী, এবং আর্দ্রতা-প্রতিরোধী হয়। তারা তেল-নিমজ্জিত ট্রান্সফরমারের চেয়ে একই ক্ষমতার ক্ষেত্রে বেশি খরচ হয়, এবং উচ্চ অগ্নিনিরাপত্তা প্রয়োজনীয় স্থানে, বিশেষ করে বড় বিল্ডিং এবং অন্তর্ভুক্ত সাবস্টেশন, অধীর সাবস্টেশন, এবং শক্তি সঞ্চয় সিস্টেমে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

২. পাওয়ার ট্রান্সফরমারের মডেল এবং কানেকশন গ্রুপ

ক্ষমতা স্ট্যান্ডার্ড: বর্তমানে চীন IEC-এর প্রস্তাবিত R10 সিরিজ ব্যবহার করে পাওয়ার ট্রান্সফরমারের ক্ষমতা নির্ধারণ করে, যেখানে ক্ষমতা R10=¹⁰√10=1.26 এর গুণিত হয়। সাধারণ রেটিং গুলি হল 100kVA, 125kVA, 160kVA, 200kVA, 250kVA, 315kVA, 400kVA, 500kVA, 630kVA, 800kVA, 1000kVA, 1250kVA, 1600kVA, 2000kVA, 2500kVA, এবং 3150kVA। 500kVA-এর নিচের ট্রান্সফরমারগুলিকে ছোট আকারের, 630~6300kVA-এর মধ্যে মাঝারি আকারের, এবং 8000kVA-এর উপরের বড় আকারের বলা হয়।

কানেকশন গ্রুপ: পাওয়ার ট্রান্সফরমারের কানেকশন গ্রুপ প্রাথমিক এবং দ্বিতীয় ওয়াইন্ডিংয়ের সংযোগ পদ্ধতি এবং প্রাথমিক এবং দ্বিতীয় লাইন ভোল্টেজের মধ্যে ফেজ সম্পর্ককে বোঝায়। সাধারণ কানেকশন গ্রুপগুলি হল Yyn0, Dyn11, Yzn11, Yd11, এবং YNd11। 6~10kV বণ্টন ট্রান্সফরমার (দ্বিতীয় ভোল্টেজ 220/380V) এর জন্য, Yyn0 এবং Dyn11 দুটি সাধারণ কানেকশন গ্রুপ।

• Yyn0 কানেকশন গ্রুপ: প্রাথমিক এবং দ্বিতীয় লাইন ভোল্টেজের মধ্যে ফেজ সম্পর্ক ঘড়ির ঘন্টা এবং মিনিটের হাতের শূন্য ঘন্টার (12 ঘন্টা) অবস্থানের মতো হয়। প্রাথমিক ওয়াইন্ডিং স্টার সংযোগ ব্যবহার করে, যখন দ্বিতীয় ওয়াইন্ডিং স্টার সংযোগ নিয়ে একটি নিয়তিক লাইন ব্যবহার করে। সার্কিটে যে 3n-তম হারমোনিক বিদ্যুৎ সম্ভবত উপস্থিত থাকতে পারে, তা সাধারণ উচ্চ-ভোল্টেজ গ্রিডে ইনজেক্ট করা হবে। এছাড়াও, নিয়তিক লাইন বিদ্যুতের পরিমাণ 25% এর বেশি না হওয়া উচিত। সুতরাং, এই সংযোগ পদ্ধতি গুরুতরভাবে অসমতুল্য লোড বা প্রাধান্যপূর্ণ 3n-তম হারমোনিকের জন্য উপযুক্ত নয়। তবে, Yyn0 কানেকশন গ্রুপ প্রাথমিক ওয়াইন্ডিং (Dyn11 তুলনায়) জন্য কম ইনসুলেশন শক্তি প্রয়োজন, যা একটু কম উৎপাদন খরচ হয়। TN এবং TT সিস্টেমে, Yyn0 কানেকশন গ্রুপ ট্রান্সফরমার বাছাই করা যায় যখন একটি একক-ফেজ অসমতুল্য বিদ্যুতের কারণে নিয়তিক লাইন বিদ্যুত দ্বিতীয় ওয়াইন্ডিংয়ের রেটেড বিদ্যুতের 25% এর বেশি না হয়, এবং যেকোনো ফেজের বিদ্যুত পূর্ণ লোডের সময় রেটেড বিদ্যুতের বেশি না হয়।

• Dyn11 কানেকশন গ্রুপ: প্রাথমিক এবং দ্বিতীয় লাইন ভোল্টেজের মধ্যে ফেজ সম্পর্ক 11 ঘন্টার ঘড়ির ঘন্টা এবং মিনিটের হাতের অবস্থানের মতো হয়। Dyn11 কানেকশন গ্রুপে, প্রাথমিক ওয়াইন্ডিংয়ে সার্কুলেটিং বিদ্যুত গঠিত হয়, যা পাবলিক গ্রিডে ইনজেকশন প্রতিরোধ করে এবং উচ্চ-ক্রমের হারমোনিক নির্যাতন করে। দ্বিতীয় ওয়াইন্ডিং স্টার সংযোগ নিয়ে একটি নিয়তিক লাইন ব্যবহার করে, এবং নির্দেশনামতে, নিয়তিক লাইন বিদ্যুত 75% পর্যন্ত ফেজ বিদ্যুত পর্যন্ত প্রমাণিত হয়। সুতরাং, এর একক-ফেজ অসমতুল্য বিদ্যুত প্রস্তুতি ক্ষমতা Yyn0 কানেকশন গ্রুপ ট্রান্সফরমারের চেয়ে অনেক বেশি। আধুনিক পাওয়ার সাপ্লাই সিস্টেমে যেখানে একক-ফেজ লোড দ্রুত বৃদ্ধি পাচ্ছে, বিশেষ করে TN এবং TT সিস্টেমে, Dyn11 সংযোগ গ্রুপ ট্রান্সফরমার প্রচুর প্রচার এবং ব্যাপক প্রয়োগ পেয়েছে।

৩. শক্তি সঞ্চয় সিস্টেমে ট্রান্সফরমারের প্রয়োগ

ইন্টারফেস ট্রান্সফরমারগুলি শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থায় ভোল্টেজ পরিবর্তন এবং শক্তি স্থানান্তর অভিযোজনের মূল ভূমিকা পালন করে, যা শক্তি সঞ্চয় ব্যাটারি, কনভার্টার/ইনভার্টার এবং শক্তি গ্রিড/লোডের মধ্যে ভোল্টেজ স্তরের মিল নিশ্চিত করে, ফলে শক্তির দক্ষ এবং নিরাপদ চার্জিং এবং ডিচার্জিং সম্ভব হয়।

• গ্রিড সংযোগ: পাওয়ার কনভার্শন সিস্টেম (PCS) সঙ্গে কাজ করে, ট্রান্সফরমারগুলি PCS থেকে আসা AC ভোল্টেজ গ্রিড স্তরে (যেমন 10kV/35kV) উত্থাপিত করে গ্রিড সংযোগের জন্য, বা ডিচার্জিং সময়ে গ্রিড ভোল্টেজকে PCS-এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ স্তরে নামিয়ে আনে। এছাড়াও তারা DC আইসোলেশন প্রদান করে যাতে DC উপাদানগুলি গ্রিডে ইনজেক্ট হতে না পারে।

• অভ্যন্তরীণ শক্তি বিতরণ: বড় স্কেলের শক্তি সঞ্চয় পাওয়ার স্টেশনগুলিতে, ট্রান্সফরমারগুলি স্টেশন ট্রান্সফরমার হিসাবে কাজ করে, উচ্চ ভোল্টেজের গ্রিড ভোল্টেজকে কম ভোল্টেজ (যেমন 0.4kV) পর্যন্ত নামিয়ে আনে যাতে শক্তি সঞ্চয় ব্যাটারি ক্লাস্টার, PCS সহায়ক সিস্টেম, মনিটরিং উপকরণ এবং অন্যান্য উপাদানগুলির জন্য স্থিতিশীল শক্তি প্রদান করা যায়।

• ব্যবহারকারী-পক্ষ/মাইক্রোগ্রিড প্রয়োগ: ব্যবহারকারী-পক্ষের শক্তি সঞ্চয়ের জন্য, ট্রান্সফরমারগুলি শক্তি সঞ্চয় সিস্টেমের আউটপুট ভোল্টেজকে ব্যবহারকারী লোডের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ স্তরে রূপান্তর করতে পারে, এবং সরাসরি লোডে শক্তি প্রদান করতে পারে। মাইক্রোগ্রিডে, তারা ভিন্ন ধরনের ছড়িয়ে থাকা শক্তি উৎস এবং লোডের মধ্যে শক্তি বিনিময়ের জন্য ভোল্টেজ সুন্দরভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে।