তেলে নিমজ্জিত ট্রান্সফরমার ওয়াইন্ডিং: প্রযুক্তিগত অন্তর্দৃষ্টি এবং নকশার বৈশিষ্ট্য

তেলে নিমজ্জিত ট্রান্সফরমার বিদ্যুৎ বিতরণ ব্যবস্থায় ওয়াইন্ডিং একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ উপাদান, যা নির্ভরযোগ্যতা ও স্থায়িত্ব নিশ্চিত করার পাশাপাশি দক্ষতার সাথে বৈদ্যুতিক শক্তি স্থানান্তরের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। নিচে শিল্প মান এবং প্রযুক্তিগত স্পেসিফিকেশন থেকে সংকলিত এর গঠন, উপকরণ এবং কার্যপ্রণালীর একটি বিশদ বিশ্লেষণ দেওয়া হলো।

তেলে নিমজ্জিত ট্রান্সফরমারের উপরের অংশের তাপমাত্রা ৯৫° সেলসিয়াসের বেশি হওয়া নিষিদ্ধ, এবং সাধারণত ৮৫° সেলসিয়াসের বেশি হওয়াও নিষিদ্ধ। সাধারণত ট্রান্সফরমারের ওয়াইন্ডিং-এর জন্য ক্লাস A ইনসুলেশন লেয়ার উপাদান নির্বাচন করা হয়, এবং এই ইনসুলেশন উপাদানের সর্বোচ্চ অনুমোদিত তাপমাত্রা হলো ৯৫ থেকে ১০৫° সেলসিয়াস। চীনের ট্রান্সফরমার হিটিং স্পেসিফিকেশনগুলোতে ৪০° সেলসিয়াস কার্যকরী তাপমাত্রাকে মান হিসেবে ধরা হয়, যেখানে ওয়াইন্ডিং-এর গ্যাসের গড় তাপমাত্রা ৬৫° সেলসিয়াসের মধ্যে থাকে। উপরের তেলের তাপমাত্রা বৃদ্ধি থেকে গ্যাস পর্যন্ত তাপমাত্রা সঠিকভাবে ৫৫° সেলসিয়াসে স্থির রাখা হয়, যার ফলে ট্রান্সফরমার কোর ধারণকারী ওয়াইন্ডিং-এর তেলের তাপমাত্রা বৃদ্ধি ১০° সেলসিয়াসের মধ্যে অন্তর্ভুক্ত থাকে।

যদি ট্রান্সফরমারের উপরের অংশের তাপমাত্রা ৮৫° সেলসিয়াস হয় এবং ওয়াইন্ডিং-এর তাপমাত্রা ৯৫° সেলসিয়াস হয়; যদি উপরের অংশের তাপমাত্রা ৯৫° সেলসিয়াস হওয়ার পাশাপাশি ওয়াইন্ডিং-এর তাপমাত্রা ১০৫° সেলসিয়াসে পৌঁছে যায়, তবে তা ওয়াইন্ডিং-এর ইনসুলেশন লেয়ার উপাদানের সর্বোচ্চ অনুমোদিত তাপমাত্রায় পৌঁছে গেছে। অতিরিক্ত উচ্চ তাপমাত্রা ইনসুলেশন লেয়ার উপাদানের বার্ধক্যকে ত্বরান্বিত করে, ট্রান্সফরমারের তেলের ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে এবং এর কার্যকালকে ক্ষতিগ্রস্ত করে। বিতরণ ট্রান্সফরমারএবং এমনকি নিরাপত্তা দুর্ঘটনার কারণ হতে পারে।

শক্তিশালী তেল সঞ্চালন ব্যবস্থাযুক্ত এয়ার-কুলড ট্রান্সফরমারের ক্ষেত্রে, সর্বোচ্চ তাপমাত্রা ৭৫℃ এবং উষ্ণায়ন ৩৫℃; প্রাকৃতিক তেল সঞ্চালন ব্যবস্থা, অতিরিক্ত তাপমাত্রা সুরক্ষা এবং এয়ার-কুলড ট্রান্সফরমারের সর্বোচ্চ তাপমাত্রা সাধারণত ৮৫°C এর বেশি হওয়া উচিত নয়, সর্বোচ্চ ৯৫°C এবং উষ্ণায়ন ৫৫°C এর বেশি হওয়া যাবে না। যদি পরিচালনার সময় এই সীমা মান নির্ধারিত প্রয়োজনীয়তা অতিক্রম করে, তবে অবিলম্বে উৎপাদন সময়সূচী নির্ধারণ এবং লোড সীমিতকরণের প্রতিকারমূলক ব্যবস্থা গ্রহণ করা উচিত।

১. সংজ্ঞা ও মূল কার্যকারিতা

তেল-নিমজ্জিত ট্রান্সফরমারের ওয়াইন্ডিংগুলো একটি স্তরিত সিলিকন স্টিল কোরের চারপাশে জড়ানো তামা বা অ্যালুমিনিয়ামের কয়েল দিয়ে গঠিত। এই ওয়াইন্ডিংগুলো অন্তরক তেলে সম্পূর্ণরূপে নিমজ্জিত থাকে, যা দুটি উদ্দেশ্য সাধন করে: বৈদ্যুতিক নিরোধক এবং তাপীয় ব্যবস্থাপনা। ওয়াইন্ডিংগুলো তড়িৎ-চুম্বকীয় আবেশের মাধ্যমে উচ্চ-ভোল্টেজের ইনপুটকে নিম্ন-ভোল্টেজের আউটপুটে (বা এর বিপরীত) রূপান্তরিত করে, যা গ্রিড জুড়ে নিরাপদ বিদ্যুৎ সঞ্চালন সম্ভব করে তোলে।

২. উপাদানগত গঠন

পরিবাহী উপাদান:

তামা: এর উন্নত পরিবাহিতা এবং যান্ত্রিক শক্তির কারণে এটি প্রধানত উচ্চ-ভোল্টেজ ওয়াইন্ডিং-এর জন্য ব্যবহৃত হয়। নিম্ন-ভোল্টেজ ওয়াইন্ডিং-এ (≤৫০০ kVA) প্রায়শই একটি দ্বি-স্তরীয় নলাকার কাঠামো ব্যবহার করা হয়, অন্যদিকে উচ্চ ক্ষমতার (≥৬৩০ kVA) ক্ষেত্রে কারেন্ট বন্টনকে সর্বোত্তম করতে ডাবল-হেলিক্স বা কোয়াড্রুপল-হেলিক্স কনফিগারেশন ব্যবহার করা হয়।

অ্যালুমিনিয়াম: ব্যয়-সংবেদনশীল ক্ষেত্রে মাঝে মাঝে ব্যবহৃত হয়, যদিও এটি তামার চেয়ে কম কার্যকর।
ইনসুলেশন:

উচ্চ-রোধক উপাদান (যেমন, ইপোক্সি রেজিন, সেলুলোজ-ভিত্তিক কাগজ) কয়েলগুলোকে কোর এবং একে অপরের থেকে বিচ্ছিন্ন রাখে।

বহুস্তরীয় অন্তরক তাপীয় চাপ বা যান্ত্রিক বিকৃতির কারণে সৃষ্ট শর্ট সার্কিট প্রতিরোধ করে।

৩. কাঠামোগত নকশা

পেঁচানোর ব্যবস্থা:

সমকেন্দ্রিক (বেলনাকার) কুণ্ডলী: এটি থ্রি-ফেজ ট্রান্সফর্মারে সচরাচর ব্যবহৃত হয়, যেখানে লিকেজ ফ্লাক্স কমানোর জন্য উচ্চ-ভোল্টেজ কুণ্ডলীর ভিতরে নিম্ন-ভোল্টেজ কুণ্ডলী স্থাপন করা হয়।

স্তর-জড়ানো (হেলিকাল) ওয়াইন্ডিং: উচ্চ-কারেন্ট প্রয়োগের জন্য ব্যবহৃত হয়, এতে এডি কারেন্ট লস কমানোর জন্য স্তরগুলো পর্যায়ক্রমে সাজানো থাকে।

শীতলীকরণ একীকরণ:

প্রাকৃতিক বা বলপূর্বক পরিচলনের মাধ্যমে তাপ নির্গমনের জন্য কয়েলে তেল নালী সংযুক্ত থাকে।

প্রচলিত তেল সংরক্ষণ ব্যবস্থার পরিবর্তে ঢেউখেলানো কাগজের তেলের ট্যাঙ্ক ব্যবহার করা হয়, যা তেলকে তাপীয় প্রসারণের সুযোগ দেওয়ার পাশাপাশি একটি আবদ্ধ পরিবেশ বজায় রাখে।

৪. কর্মক্ষমতা অপ্টিমাইজেশন

কম ক্ষতিসম্পন্ন ডিজাইন:

অ্যামরফাস অ্যালয় কোর: হিস্টেরেসিস এবং এডি কারেন্ট লস হ্রাস করে (যেমন, S11-M সিরিজের ট্রান্সফর্মারগুলো পুরোনো মডেলের তুলনায় ৩০% কম লস ​​অর্জন করে)।

Dyn11 কানেকশন গ্রুপ: তৃতীয়-হারমোনিক কারেন্ট অফসেট করার মাধ্যমে হারমোনিক ডিস্টরশন কমায় এবং পাওয়ার কোয়ালিটি উন্নত করে।

শর্ট-সার্কিট রোধ:

শক্তিশালী ওয়াইন্ডিং ক্ল্যাম্প এবং স্পাইরাল ওয়াইন্ডিং কৌশল ত্রুটিপূর্ণ অবস্থায় যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা বৃদ্ধি করে।

সিলিকা জেল ব্রেদার এবং বুখোলজ রিলে আর্দ্রতা ও তেল প্রবাহের অস্বাভাবিকতা পর্যবেক্ষণ করে।

৫. প্রয়োগ ও রক্ষণাবেক্ষণ

মোতায়েন পরিস্থিতি:

শিল্প সাবস্টেশন, নগর বিদ্যুৎ গ্রিড এবং নবায়নযোগ্য শক্তি ব্যবস্থা (যেমন, বায়ু বিদ্যুৎ কেন্দ্র)।

এর রেটেড ক্ষমতা ৫০ কেভিএ থেকে ২৫,০০০ কেভিএ পর্যন্ত এবং ভোল্টেজ ৩৫ কেভি পর্যন্ত হয়ে থাকে।

রক্ষণাবেক্ষণ পদ্ধতি:

ইনসুলেশনের ক্ষয় শনাক্ত করার জন্য নিয়মিত তেল নমুনা সংগ্রহ এবং দ্রবীভূত গ্যাস বিশ্লেষণ (ডিজিএ) করা হয়।

কয়েলের কুণ্ডলীতে নির্দিষ্ট হটস্পট শনাক্ত করতে থার্মাল ইমেজিং ব্যবহার করা হয়।

৬. ওয়াইন্ডিং প্রযুক্তিতে উদ্ভাবন

ভ্যাকুয়াম ইমপ্রেগনেশন: উৎপাদনকালে বায়ু বুদবুদ দূর করে, ফলে ইনসুলেশনের অখণ্ডতা উন্নত হয়।

স্মার্ট মনিটরিং: IoT-সক্ষম সেন্সরগুলো রিয়েল টাইমে ওয়াইন্ডিং-এর তাপমাত্রা এবং লোডের গতিশীলতা ট্র্যাক করে।