নিম্ন শূন্য-অনুক্রমিক প্রতিরোধ গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারের ডিজাইন সম্পর্কিত আলোচনা

পাওয়ার সিস্টেমের পরিসর বিস্তৃতি এবং শহুরে পাওয়ার গ্রিডের কেবলাইজেশন প্রক্রিয়ার ফলে 6kV/10kV/35kV পাওয়ার গ্রিডের ক্ষমতাগত বর্তনী বিদ্যুৎ (সাধারণত 10A অতিক্রম করে) উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে। এই ভোল্টেজ স্তরের পাওয়ার গ্রিডগুলি মূলত নিরপেক্ষ অনাক্রান্ত পরিচালনা মোডে থাকে, এবং মুখ্য ট্রান্সফরমারের বিতরণ ভোল্টেজ দিকটি সাধারণত ডেল্টা সংযোগে থাকে, যাতে কোনও প্রাকৃতিক গ্রাউন্ডিং পয়েন্ট থাকে না, ফলে গ্রাউন্ড ফল্টের সময় আর্ক নিরাপদভাবে নির্বাপিত হয় না, যা গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমার প্রবর্তনের প্রয়োজনীয়তা তৈরি করে। Z-ধরনের গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারগুলি তাদের ছোট শূন্য ক্রম প্রতিরোধের জন্য প্রধান হয়ে উঠেছে, তবে কিছু সিস্টেম আরও কম শূন্য ক্রম প্রতিরোধের প্রয়োজনীয়তা রাখে। প্রতিরোধের মান যত কম, তার বিচ্যুতি তত বেশি, যা কম শূন্য ক্রম প্রতিরোধ গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারের ডিজাইনে লক্ষ্যভেদে পদক্ষেপ নেওয়ার প্রয়োজনীয়তা তৈরি করে।

1. Z-ধরনের গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারের শূন্য ক্রম প্রতিরোধের গণনা পদ্ধতি
1.1 টপোলজিক স্ট্রাকচার

Z-ধরনের গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারের উচ্চ ভোল্টেজ বাইন্ডিং জিগজ্যাগ সংযোগ অনুসরণ করে। প্রতিটি ফেজ বাইন্ডিং উপর এবং নিচের অর্ধ-বাইন্ডিং (চিত্র 1 দেখুন) এ বিভক্ত হয়, যা ভিন্ন আয়রন কোর কলামে মোড়া হয়। একই ফেজের দুই অর্ধ-বাইন্ডিং বিপরীত পোলারিটিতে সিরিজ সংযোগে সংযুক্ত হয়, যা একটি বিশেষ চৌম্বকীয়-বৈদ্যুতিক সংযোগ স্ট্রাকচার তৈরি করে।

শূন্য ক্রম প্রতিরোধ গণনা সমীকরণ (1) দেখানো হয়।

সূত্রে, X0 শূন্য ক্রম প্রতিরোধ, W একটি বাইন্ডিং (অর্থাৎ, একটি অর্ধ-বাইন্ডিং) এর পাকের সংখ্যা, ΣaR সমতুল্য লিকেজ চৌম্বকীয় এলাকা, ρ লোরেন্টজ সহগ, এবং H বাইন্ডিং এর রিঅ্যাক্ট্যান্স উচ্চতা।

2 শূন্য ক্রম প্রতিরোধ বিচ্যুতির বিশ্লেষণ

আইইসি 60076 - 1 মান অনুযায়ী, গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারের শূন্য ক্রম প্রতিরোধ বিচ্যুতি ±10% পরিসরে থাকলে যোগ্য বলে বিবেচিত হয়। কোম্পানি দ্বারা গত কয়েক বছরে উৎপাদিত শত শত গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারের (সহ তেল-ভিত্তিক এবং শুষ্ক-ধরন) পরীক্ষার ফলাফলের বিশ্লেষণ এবং শূন্য ক্রম প্রতিরোধের পরিমাপ মান এবং ডিজাইন মানের মধ্যে পার্থক্যের তুলনায়, পার্থক্যগুলি প্রায় নিম্নলিখিত তিনটি বিভাগে বিভক্ত করা যায়:

• পরিমাপ মান ডিজাইন মানের কাছাকাছি: পার্থক্য বিচ্যুতির পরিসরের মধ্যে। এই ধরনের সবচেয়ে বড় অংশ এবং বেশিরভাগ পণ্য যোগ্য।

• পরিমাপ মান ডিজাইন মানের চেয়ে কম: বিচ্যুতি দেওয়া মান অতিক্রম করে। তবে, যেহেতু ব্যবহারকারীরা সাধারণত প্রতিরোধের উপর সীমা নির্দিষ্ট করে এবং নিম্ন সীমা প্রয়োজন নেই, তাই এটি যোগ্য, তবে ঘটনার অনুপাত খুবই কম।

• পরিমাপ মান ডিজাইন মানের চেয়ে বেশি: এটি গ্রাহকের প্রয়োজনীয়তাকে গুরুতরভাবে অতিক্রম করে এবং অযোগ্য বলে বিবেচিত হয়। এটিও একটি খুবই বিরল অবস্থা।

বিভিন্ন ব্যবহারকারীদের জন্য শূন্য ক্রম প্রতিরোধের বিভিন্ন প্রয়োজনীয়তার কারণে, গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারের বিভিন্ন ধরন রয়েছে। তার মধ্যে, 35kV শ্রেণীর সবচেয়ে বড় অংশ, এরপর 10kV শ্রেণী। সাধারণত, 35kV শ্রেণীর গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারের জন্য শূন্য ক্রম প্রতিরোধ বেশিরভাগ ক্ষেত্রে ≤ 120Ω প্রয়োজন; 10kV শ্রেণীর জন্য সাধারণত ≤ 15Ω প্রয়োজন। কিছু ব্যবহারকারীর ক্ষেত্রে কম প্রয়োজন, এবং কিছু ক্ষেত্রে স্পষ্ট প্রয়োজন নেই।

3 ডেটা বিশ্লেষণ

একাধিক গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারের পরীক্ষার ফলাফল সম্পূর্ণরূপে বিবেচনা করে, শূন্য ক্রম প্রতিরোধের বড় বিচ্যুতির মূল কারণ হল ব্যবহারকারীর প্রয়োজনীয়তা প্রচলিত প্রতিরোধ মান থেকে খুব বেশি বিচ্যুত হয়। যেহেতু খুব বড় বা খুব ছোট মান উভয়ই উৎপাদন এবং নির্মাণে বড় চ্যালেঞ্জ তৈরি করে। সূত্র (1) থেকে দেখা যায় যে, শূন্য ক্রম প্রতিরোধ পাকের সংখ্যার সাথে বর্গমূল সম্পর্কে রয়েছে, যা শূন্য ক্রম প্রতিরোধকে প্রভাবিত করার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কারণ: পাকের সংখ্যা যত বেশি, তত তারের পরিমাণ বেশি; পাকের সংখ্যা যত কম, তত আয়রন কোরের পরিমাণ বেশি হয়। শূন্য ক্রম প্রতিরোধ যে বড় হোক বা ছোট হোক, এটি উৎপাদন খরচ বেশি করে।

3.1 কেস বিশ্লেষণ

দুইটি ব্যাচের ছোট-ধারণক্ষমতা 10kV গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমার বিশ্লেষণের জন্য উদাহরণ হিসেবে নেওয়া হয়:

• তেল-ভিত্তিক গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমার: মডেল DKS11 - 125/10.5, দ্বিতীয় বাইন্ডিং ছাড়া। ব্যবহারকারীর প্রয়োজনীয়তা শূন্য ক্রম প্রতিরোধ < 4Ω। পূর্বের গণনা পদ্ধতি অনুসারে, নির্মাণ বিচ্যুতি এবং মার্জিন বিবেচনা করে, ডিজাইন মান 2.2Ω সেট করা হয়। তবে, একই উৎপাদন প্রক্রিয়ায়, পরীক্ষামূলক পরিমাপের ফলাফল মানদণ্ড অতিক্রম করে, ডিজাইন মানের 3.5 গুণ; 7টি পণ্যের প্রথম ব্যাচের জন্য, শূন্য ক্রম প্রতিরোধ 7Ω - 8Ω পরিসরে ছিল।

• শুষ্ক-ধরনের গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমার: মডেল DKSC11 - 125/10.5, শূন্য ক্রম প্রতিরোধের ডিজাইন মান 2.25Ω, এবং সম্পূর্ণ পণ্যের পরীক্ষার ফলাফল 6.8Ω, যা মানদণ্ডের প্রায় 3 গুণ বেশি। এটি কেবল ব্যবহারকারীর সঙ্গে আলোচনা এবং অনুমতির পর প্রেরণ করা হয়।

তুলনায়, তেল-ভিত্তিক ধরনের বিচ্যুতি শুষ্ক-ধরনের চেয়ে কিছুটা বেশি। কারণ খুব কম শূন্য ক্রম প্রতিরোধের জন্য ডিজাইন করার সময়, পাকের সংখ্যা কম, বাইন্ডিং এর রেডিয়াল আকার কম, এবং উচ্চতা সাপেক্ষে বেশি, তাই শূন্য ক্রম মান নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন। যখন বেস মান কম, আকারের নিয়ন্ত্রণ খারাপ হলে বিচ্যুতি বেড়ে যায়; অন্যদিকে শুষ্ক-ধরনের বাইন্ডিং রেজিন দিয়ে ঢাকা হয়, এবং একটি মোল্ডের সাহায্যে বাইরের আকার নিয়ন্ত্রণ করা সহজ, তাই বিচ্যুতি কম।

প্রকৃত উৎপাদন ডেটা দেখায় যে, বর্তমান গণনা পদ্ধতি কম শূন্য ক্রম প্রতিরোধের গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারের জন্য প্রযোজ্য নয়। পূর্বের পণ্যের পরিসংখ্যান সাথে যুক্ত করে, এটি অনুমান করা হয় যে, একটি সংশোধন গুণাঙ্ক প্রবর্তন করা উচিত, এবং বিভিন্ন শূন্য ক্রম মানের জন্য বিভিন্ন সংশোধন গুণাঙ্ক: শূন্য ক্রম মান বৃদ্ধির সাথে গুণাঙ্ক অ-রৈখিকভাবে হ্রাস পায়; যখন শূন্য ক্রম মান 10Ω পর্যন্ত পৌঁছায়, গুণাঙ্ক 1.0 এর কাছাকাছি হয়; 10Ω অতিক্রম করার পর, উৎপাদন প্রক্রিয়ার সামান্য পার্থক্যের কারণে, গুণাঙ্ক খুব কম পরিবর্তিত হয় (অনেক সময় 1.0 এর চেয়ে কম হয়, এবং সমগ্র বিচ্যুতি কম), এবং প্রকাশের আকার প্রথম চতুর্ভাগে বিপরীত সমানুপাতিক ফাংশনের মতো (চিত্র 2 দেখুন)।

উল্লেখ্য যে, উপরোক্ত বিশ্লেষণ শুধুমাত্র 10kV পণ্যের জন্য প্রযোজ্য। 10kV এর উপরের পণ্যের ক্ষেত্রে, কম শূন্য ক্রম প্রতিরোধের এমন কঠোর প্রয়োজনীয়তা নেই, তাই এখন পর্যন্ত অতিরিক্ত শূন্য ক্রম প্রতিরোধ বিচ্যুতির ঘটনা পাওয়া যায়নি।

4 সমাধান

কম শূন্য ক্রম প্রতিরোধ গ্রাউন্ডিং ট্রান্সফরমারে পরিমাপ করা শূন্য ক্রম প্রতিরোধের অতিরিক্ত মানের সমস্যার সমাধানের জন্য, ডেটা সংগ্রহ এবং বিশ্লেষণ ভিত্তিক নিম্নলিখিত উন্নয়ন পদক্ষেপ প্রস্তাবিত হয়:

4.1 ডিজাইন উন্নয়ন কৌশল

যখন ব্যবহারকারীরা খুব কম শূন্য ক্রম প্রতিরোধের মান প্রয়োজন, বাইন্ডিং আকারের সূক্ষ্মতা নিশ্চিত করা কঠিন, যা পরিমাপের বিচ্যুতি বাড়াতে পারে। <5Ω শূন্য ক্রম প্রতিরোধের জন্য পণ্যের জন্য 2-5 গুণ ডিজাইন মার্জিন রাখা উচিত। প্রতিরোধের মান যত কম, তত বড় মার্জিন প্রয়োজন হবে যাতে পরিমাপ মান প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।

4.2 উৎপাদন নিয়ন্ত্রণ বিন্দু

উৎপাদন প্রক্রিয়া পণ্যের কার্যক্ষমতা সুনিশ্চিত করার জন্য নির্ধারণ করে:

• মোল্ড সূক্ষ্মতা নিয়ন্ত্রণ: ডিজাইন নির্দেশিকা অনুসারে বাইন্ডিং মোল্ড নির্মাণ করুন, যাতে আকারের সীমানা মেনে চলা হয়।

• বাইন্ডিং আকার ব্যবস্থাপনা:

• বাইন্ডিং এর রেডিয়াল এবং অক্ষীয় আকার সূক্ষ্মভাবে নিয়ন্ত্রণ করুন, কারণ এই প্যারামিটারগুলি পাকের সংখ্যা নির্ধারণের পর শূন্য ক্রম প্রতিরোধের উপর প্রত্যক্ষভাব