পাওয়ার ট্রান্সফরমার: শর্ট সার্কিটের ঝুঁকি, কারণ এবং উন্নয়ন বিধি

পাওয়ার ট্রান্সফরমার: শর্ট সার্কিটের ঝুঁকি, কারণ এবং উন্নতির ব্যবস্থা

পাওয়ার ট্রান্সফরমার বিদ্যুৎ পদ্ধতির মৌলিক উপাদান যা শক্তি সঞ্চালন প্রদান করে এবং নিরাপদ বিদ্যুৎ পরিচালনা নিশ্চিত করে এমন গুরুত্বপূর্ণ ইন্ডাকশন ডিভাইস। এর গঠন প্রাথমিক কুণ্ডলী, মাধ্যমিক কুণ্ডলী এবং একটি লৌহ কোর নিয়ে গঠিত, যা এসি ভোল্টেজ পরিবর্তন করতে তড়িৎ চৌম্বকীয় আবেশনের নীতি ব্যবহার করে। দীর্ঘমেয়াদী প্রযুক্তিগত উন্নয়নের মাধ্যমে বিদ্যুৎ সরবরাহের নির্ভরযোগ্যতা এবং স্থিতিশীলতা ক্রমাগত উন্নত হয়েছে। তবুও, বিভিন্ন উল্লেখযোগ্য লুকানো বিপদ এখনও বিদ্যমান। কিছু ট্রান্সফরমার ইউনিটের শর্ট-সার্কিট আঘাত প্রতিরোধের ক্ষমতা অপর্যাপ্ত, যা শর্ট সার্কিট ঘটনার জন্য প্রবণ করে তোলে। ত্রুটির কারণ এবং অবস্থান কার্যকরভাবে নির্ধারণ করতে, ট্রান্সফরমার ব্যর্থতা এবং ত্রুটি নির্ণয় প্রযুক্তি সম্পর্কে গবেষণা তীব্র করা প্রয়োজন যাতে সংশ্লিষ্ট প্রযুক্তি গুলো গ্রহণ করা যায় যা কার্যকরভাবে ট্রান্সফরমার ত্রুটি নির্ণয়ের সমস্যা সমাধান করতে পারে।

1. পাওয়ার ট্রান্সফরমার শর্ট সার্কিটের ক্ষতিকর প্রভাব

• অতিরিক্ত প্রবাহের প্রভাব: একটি ট্রান্সফরমারে হঠাৎ শর্ট সার্কিট ঘটলে একটি বড় শর্ট-সার্কিট কারেন্ট উৎপন্ন হয়। যদিও এর স্থায়িত্বকাল সংক্ষিপ্ত, ট্রান্সফরমারের প্রধান সার্কিট বিচ্ছিন্ন হওয়ার আগেই এই লুকানো বিপদ ইতিমধ্যে তৈরি হয়ে যেতে পারে, যা ট্রান্সফরমারের অভ্যন্তরীণ ক্ষতি এবং অন্তরণ স্তর হ্রাসের কারণ হতে পারে।

• তড়িৎ চৌম্বকীয় বলের প্রভাব: শর্ট সার্কিটের সময়, অতিরিক্ত প্রবাহ উল্লেখযোগ্য তড়িৎ চৌম্বকীয় বল তৈরি করে যা স্থিতিশীলতাকে প্রভাবিত করে। মারাত্মক ক্ষেত্রে, ট্রান্সফরমার কুণ্ডলী নির্দিষ্ট পরিমাণে প্রভাবিত হতে পারে, যেমন কুণ্ডলী বিকৃতি, কুণ্ডলী অন্তরণ শক্তির ক্ষতি এবং অন্যান্য উপাদানের ক্ষতি। চরম ক্ষেত্রে, এটি ট্রান্সফরমার দহনের মতো বিদ্যুৎ নিরাপত্তা দুর্ঘটনার দিকে নিয়ে যেতে পারে।

2. পাওয়ার ট্রান্সফরমার শর্ট সার্কিটের কারণ

(1) বর্তমান গণনা প্রোগ্রামগুলি আদর্শ মডেলের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয় যা সমানভাবে বিতরণকৃত ফাঁস চৌম্বক ক্ষেত্র, একই ঘূর্ণনের ব্যাস এবং একই ফেজের বলের ধারণা করে। তবে বাস্তবে, ট্রান্সফরমারে ফাঁস চৌম্বক ক্ষেত্র সমানভাবে বিতরণ করা হয় না এবং এটি আরও বেশি কেন্দ্রীভূত থাকে ইয়োক অংশে, যেখানে তড়িৎ তারগুলি বৃহত্তর যান্ত্রিক বলের সম্মুখীন হয়। ক্রমাগত ট্রান্সপোজড কেবল (CTC) এর ট্রান্সপোজিশন পয়েন্টগুলিতে, ঢাল বৃদ্ধি বল স্থানান্তরের দিক পরিবর্তন করে, যা টর্ক তৈরি করে। স্পেসার ব্লকগুলির স্থিতিস্থাপক মডুলাস ফ্যাক্টরের কারণে, স্পেসার ব্লকগুলির অসম অক্ষীয় বিন্যাস বিকল্প ফাঁস চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা উৎপন্ন বিকল্প বলগুলিকে বিলম্বিত অনুনাদের সম্মুখীন করে। এটি হল মৌলিক কারণ যার কারণে লৌহ কোর ইয়োক অংশ, ট্রান্সপোজিশন পয়েন্ট এবং ট্যাপ চেঞ্জারের সংশ্লিষ্ট অবস্থানগুলির সাথে সম্পর্কিত কুণ্ডলী ডিস্কগুলি প্রথমে বিকৃত হয়।

(2) খারাপ যান্ত্রিক শক্তি সহ সাধারণ ট্রান্সপোজড কন্ডাক্টর ব্যবহার করা শর্ট-সার্কিট যান্ত্রিক বলের সম্মুখীন হওয়ার সময় বিকৃতি, তারের বিচ্ছেদ এবং তামা উন্মুক্ত হওয়ার জন্য প্রবণ করে তোলে। সাধারণ ট্রান্সপোজড কন্ডাক্টর ব্যবহার করার সময়, এই অবস্থানগুলিতে বড় কারেন্ট এবং খাড়া ট্রান্সপোজিশন ঢাল উল্লেখযোগ্য টর্ক তৈরি করে। এছাড়াও, কুণ্ডলীর উভয় প্রান্তের কুণ্ডলী ডিস্কগুলি রেডিয়াল এবং অক্ষীয় ফাঁস চৌম্বক ক্ষেত্রের সংমিশ্রণের কারণে বিশাল টর্কের সম্মুখীন হয়, যা মোচড়ানো বিকৃতির দিকে নিয়ে যায়।

উদাহরণস্বরূপ, 500kV ইয়াংগাও ট্রান্সফরমারের ফেজ A সাধারণ কুণ্ডলীতে 71টি ট্রান্সপোজিশন ছিল, এবং তুলনামূলকভাবে মোটা সাধারণ ট্রান্সপোজড কন্ডাক্টর ব্যবহারের কারণে, এই 71টির মধ্যে 66টি ট্রান্সপোজিশন বিভিন্ন মাত্রায় বিকৃত হয়েছিল। একইভাবে, উজিং নং 11 প্রধান ট্রান্সফরমারে সাধারণ ট্রান্সপোজড কন্ডাক্টর ব্যবহারের কারণে লৌহ কোর ইয়োক অংশে উচ্চ-ভোল্টেজ কুণ্ডলীর প্রান্তগুলিতে তার উল্টানো এবং উন্মুক্ত হওয়া বিভিন্ন মাত্রায় পরিলক্ষিত হয়েছিল।

(3) শর্ট-সার্কিট প্রতিরোধের গণনা তড়িৎ তারের বাঁক এবং টান শক্তির উপর তাপমাত্রার প্রভাব বিবেচনা করে না। কক্ষ তাপমাত্রায় নকশাকৃত শর্ট-সার্কিট প্রতিরোধ আসল পরিচালনার শর্তাবলী প্রতিফলিত করতে পারে না। পরীক্ষার ফলাফল অনুসারে, তড়িৎ তারের তাপমাত্রা তার প্রান্তিক সীমাকে (σ0.2) উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে। তড়িৎ তারের তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে তার বাঁক শক্তি, টান শক্তি এবং প্রসার্যতা সবই হ্রাস পায়। 250°C তে, বাঁক এবং টান শক্তি 50°C এর চেয়ে অনেক কম, যেখানে প্রসার্যতা 40% এর বেশি হ্রাস পায়। আসল পরিচালনায়, ট্রান্সফরমারগুলি নামমাত্র লোডে গড়ে 105°C এর গড় কুণ্ডলী তাপমাত্রা পৌঁছায়, যেখানে হট স্পট তাপমাত্রা 118°C পর্যন্ত পৌঁছায়। অধিকাংশ ট্রান্সফরমার পরিচালনার সময় স্বয়ংক্রিয় পুনঃসংযোগ প্রক্রিয়া অনুসরণ করে।

অতএব, যদি শর্ট-সার্কিট বিন্দুটি তাৎক্ষণিকভাবে অদৃশ্য না হয়, তবে ট্রান্সফরমারটি খুব কম সময়ের মধ্যে (0.8 সেকেন্ড) দ্বিতীয় শর্ট-সার্কিট আঘাতের সম্মুখীন হবে। তবে, প্রথম শর্ট-সার্কিট কারেন্ট আঘাতের পর, কুণ্ডলীর তাপমাত্রা তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়। GB1094 মানদণ্ড অনুসারে, সর্বোচ্চ অনুমোদিত তাপমাত্রা হল 250°C, যে অবস্থায় কুণ্ডলীর শর্ট-সার্কিট প্রতিরোধ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়। এটি ব্যাখ্যা করে যে কেন অধিকাংশ ট্রান্সফরমার শর্ট-সার্কিট দুর্ঘটনা পুনঃসংযোগ প্রক্রিয়ার পরে ঘটে।

(4) শিথিল কুণ্ডলী নির্মাণ, অনুপযুক্ত ট্রান্সপোজিশন প্রক্রিয়াকরণ এবং অতিরিক্ত পাতলা হওয়ার কারণে তড়িৎ তার ঝুলন্ত হয়ে যায়। দুর্ঘটনার ক্ষতির অবস্থানগুলির দৃষ্টিকোণ থেকে, বিকৃতি সবচেয়ে বেশি পাওয়া যায় ট্রান্সপোজিশন পয়েন্টগুলিতে, বিশেষত ট্রান্সপোজড কন্ডাক্টরগুলির ট্রান্সপোজিশন অবস্থানগুলিতে।

(5) নরম কন্ডাক্টর ব্যবহার করা ট্রান্সফরমারগুলিতে শর্ট-সার্কিট প্রতিরোধের দুর্বলতার মুখ্য কারণগুলির মধ্যে একটি। এই সমস্যা সম্পর্কে প্রাথমিক বোঝার অভাব বা কুণ্ডলী সরঞ্জাম এবং প্রক্রিয়াগুলির সাথে সমস্যার কারণে, উৎপাদকরা অর্ধ-কঠিন কন্ডাক্টর ব্যবহার করতে অনিচ্ছুক ছিল বা তাদের নকশাতে এমন কোনো প্রয়োজনীয়তা ছিল না। যে সমস্ত ট্রান্সফরমার ব্যর্থ হয়েছে সেগুলি সবই নরম কন্ডাক্টর ব্যবহার করেছিল।

(6) অতিরিক্ত সমাবেশ ফাঁকগুলির কারণে তড়িৎ তারগুলির উপর যথেষ্ট সমর্থন না থাকা ট্রান্সফরমার শর্ট-সার্কিট প্রতিরোধের জন্য লুকা

(৮) স্পাইরাল প্রতিবেশী তারগুলির মধ্যে চিকিৎসা না করা থেকে দুর্বল শর্ট-সার্কিট প্রতিরোধ হয়। প্রাথমিক স্পাইরালগুলি ভার্নিশ ডুবানোর পর কোনও ক্ষতি হয়নি।

(৯) স্পাইরাল প্রিটাইটিং বলের অপরিচালিত নিয়ন্ত্রণ থেকে প্রচলিত ট্রান্সপোজ তারগুলির মধ্যে পরিবর্তন ঘটে।

(১০) বহুবার শর্ট-সার্কিট ঘটনার ফলে বহুবার শর্ট-সার্কিট বিদ্যুৎ প্রবাহের প্রভাবে তড়িৎচৌম্বকীয় বলের সংযোজিত প্রভাব হয়, যা শেষ পর্যন্ত তড়িৎচৌম্বকীয় তারগুলির মৃদুতা বা অভ্যন্তরীণ আপেক্ষিক স্থানান্তরের কারণ হয়, এবং এর ফলে আইসোলেশন ব্রেকডাউন হয়।

৩. পাওয়ার ট্রান্সফরমারের শর্ট-সার্কিট প্রতিরোধ বৃদ্ধির জন্য উন্নয়ন পরিমাপ

(১) সমস্যা ঘটার আগে শর্ট-সার্কিট পরীক্ষা চালান

 বড় ট্রান্সফরমারের পরিচালনা নিরাপত্তা মূলত তাদের গঠন এবং নির্মাণ প্রক্রিয়ার গুণমানের উপর নির্ভর করে, এরপর পরিচালনার সময় পরিচালিত বিভিন্ন পরীক্ষা দ্বারা সরঞ্জামের অবস্থা সময় সময় ধরে ধরা হয়। একটি ট্রান্সফরমারের যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা বোঝার জন্য, শর্ট-সার্কিট পরীক্ষা চালানো যেতে পারে, যাতে দুর্বল বিন্দুগুলি খুঁজে পাওয়া যায় এবং উন্নতি করা যায়, এবং ট্রান্সফরমারের গঠনগত শক্তি ডিজাইনে বিশ্বাস থাকে।

(২) ডিজাইন স্ট্যান্ডার্ডাইজ করুন এবং কয়েল নির্মাণে অক্ষীয় চাপ প্রক্রিয়ায় জোর দিন

ট্রান্সফরমার ডিজাইন করার সময়, নির্মাতারা কেবল ক্ষতি কমানো এবং আইসোলেশন স্তর বাড়ানোর জন্য বিবেচনা করা উচিত, কিন্তু যান্ত্রিক শক্তি এবং শর্ট-সার্কিট ফলাফল প্রতিরোধ বাড়ানোর জন্যও বিবেচনা করা উচিত। নির্মাণ প্রক্রিয়ার দিক থেকে, যেহেতু অনেক ট্রান্সফরমার হাই এবং লো ভোল্টেজ কয়েল একটি একক প্রেস প্লেট ব্যবহার করে, এই গঠন উচ্চ নির্মাণ প্রক্রিয়া মানদণ্ড প্রয়োজন। স্পেসার ব্লকগুলি ঘনীভূত করা উচিত, এবং কয়েল প্রক্রিয়ার পর, একক কয়েলগুলিকে স্থির চাপ দিয়ে শুকানো হবে এবং চাপিত কয়েলের উচ্চতা পরিমাপ করা হবে।

উপরোক্ত প্রক্রিয়ার পর, একই প্রেস প্লেটে কয়েলগুলির উচ্চতা একই হওয়া উচিত। চূড়ান্ত সংযোজনের সময়, হাইড্রোলিক ডিভাইস ব্যবহার করে কয়েলগুলিতে নির্ধারিত চাপ প্রয়োগ করা উচিত, যাতে ডিজাইন এবং প্রক্রিয়া প্রয়োজনীয় উচ্চতা অর্জিত হয়। চূড়ান্ত সংযোজনের সময়, কেবল হাই-ভোল্টেজ কয়েলের চাপ নয়, বরং বিশেষভাবে লো-ভোল্টেজ কয়েলের চাপ নিয়ন্ত্রণ করা উচিত।