Transformer

ভূমিকা(Introduction):

ইলেকট্রিক্যাল পাওয়ার সিস্টেমে প্রায়শই সিস্টেমের ক্যাপাসিটি বৃদ্ধি, নির্ভরযোগ্যতা অর্জন এবং লোড শেয়ারিং এর জন্য ট্রান্সফর্মার প্যারালাল অপারেশন করা হয় থাকে। তবে ট্রান্সফর্মারের দক্ষ এবং নিরাপদ প্যারালাল অপারেশন এর জন্য কি সুনির্দিষ্ট শর্ত পালন করতে হয়। এই আর্টিকেলের মাধ্যমে আমরা ট্রান্সফর্মারের প্যারালাল অপারেশন এর প্রয়োজনীয় শর্তগুলো সম্পর্কে জানবো।

প্যারালাল অপারেশন এর প্রয়োজনীয় শর্তসমূহ(Necessary condition for Transformer Parallel Operation):

১. প্রাইমারী এবং সেকেন্ডারি উইন্ডিংয়ে একই ভোল্টেজ রেটিং: ট্রান্সফর্মারের প্যারালাল অপারেশন এর জন্য প্রাইমারী এবং সেকেন্ডারি উইন্ডিং এর ভোল্টেজ রেটিং অবশ্যই এক হতে হবে। ভোল্টেজ রেটিং আলাদা হলে ট্রান্সফর্মারের মধ্যে সার্কুলেটিং কারেন্ট প্রভাবিত হবে, ফলে ট্রান্সফর্মারের দক্ষতা হ্রাস পাবে, অতিরিক্ত তাপ উৎপন্ন হবে এবং স্থায়ীভাবে ট্রান্সফর্মারের ক্ষতি হওয়ার সম্ভাবনা তৈরি হবে।

২. একই টার্ন রেশিও বা ভোল্টেজ রেশিও: ট্রান্সফর্মারের সমূহের প্রাইমারী এবং সেকেন্ডারি উইন্ডিং এর টার্ন রেশিও(ভোল্টেজ রেশিও) অবশ্যই এক হতে হবে। এটা ট্রান্সফর্মার সমূহ যাতে সেকেন্ডারি উইন্ডিংয়ে একই ভোল্টেজ সরবরাহ করে তো নিশ্চিত করবে এবং ভারসাম্যহীনতা রোধ করবে।

৩. একই পোলারিটি: ট্রান্সফর্মারের সফল প্যারালাল অপারেশন এর জন্য অবশ্যই সকল ট্রান্সফর্মারের উইন্ডিং এর পোলারিটি এক হতে হবে। যদি কোনো ট্রান্সফর্মারের এক ফেজ উল্টিয়ে দেয়া হয় তবে তা অন্য ট্রান্সফর্মারের সাথে ফেজ রিভার্সাল ঘটবে যা শর্ট সার্কিট তৈরি করবে এবং মারাত্বক দুর্ঘটনা ঘটবে।

৪. একই ফেজ সিকোয়েন্স: প্যারালাল অপারেশনে থাকা সকল ট্রান্সফর্মারের ফেজ সিকোয়েন্স অবশ্যই একই হতে হবে। ফেজে সিকোয়েন্সের অমিল অস্বাভাবিক ভোল্টেজ এবং বিপরীতমুখী কারেন্ট তৈরি করবে এবং ট্রান্সফর্মারের ক্ষতি সাধন করতে পারে।

৫. একই পার্সেন্টেজ ইম্পিডেন্স: প্যারালাল অপারেশনে থাকা ট্রান্সফর্মার সমূহের পার্সেন্টেজ ইমপিডেন্স যথাসম্ভব কাছাকাছি হতে হবে এবং পার্সেন্টেজ ইম্পিডেন্স এর মানের পার্থক্য কোনো ভাবেই ১০% এর বেশি হওয়া যাবে না। পার্সেন্টেজ ইম্পিডেন্স এর পার্থক্য খুব বেশি হলে ট্রান্সফর্মার সমূহ অসম লোড শেয়ারিং হবে যার ফলে দক্ষতা হ্রাস পাবে।

উপসংহার(Conclusion):

পরিশেষে বলা যায় যে, ট্রান্সফর্মার প্যারালাল অপারেশন এর জন্য অবশ্যই ট্রান্সফর্মারের প্রাইমারী এবং সেকেন্ডারি উইন্ডিং এর ভোল্টেজ রেটিং, টার্ন রেশিও বা ভোল্টেজ রেশিও, পোলারিটি,ফেজ সিকোয়েন্স এবং পার্সেন্টেজ ইম্পিডেন্স এক হতে হবে। এই শর্তগুলো পালন করতে পারলে ট্রান্সফর্মারের নিরাপদ, নির্ভরযোগ্য এবং দক্ষ প্যারালাল অপারেশন করা যাবে এবং চাহিদা মাফিক কোনো প্রকার প্রতিবন্ধকতা ছাড়াই বিদুৎ সরবরাহ করা যাবে।

ভূমিকা (Introduction):

আমার যদি কোনো বৈদ্যুতিক ট্রান্সফর্মারের নেমপ্লেট এর দিকে তাকাই তাহলে দেখতে পাবো যে ট্রান্সফরমারটি kW এর পরিবর্তে KVA তে রেটিং করা হয়েছে। এই পোস্টের মাধ্যমে আমার জানবো কেনো ট্রান্সফরমারকে kVA তে রেটিং করা হয় এবং kW রেটিং এর সাথে এর পার্থক্য কি।

ট্রান্সফরমারকে kVA তে রেটিং করার কারণ (Reason for rating transformer in kVA):

১. পাওয়ার ফ্যাক্টরের প্রভাবমুক্ত: ট্রান্সফরমার প্রকৃত পাওয়ার এবং রিয়াকটিভ পাওয়ার উভয়ই ট্রান্সফার করে যার মান লোডের পাওয়ার ফ্যাক্টর এর উপর নির্ভর করে। কোনো ট্রান্সফর্মারের পাওয়ার ফ্যাক্টর কেমন হবে তা নির্ভর করে ওই ট্রান্সফর্মারের সাথে কোন ধরনের লোড সংযুক্ত আছে তার উপর এবং লোড পরিবর্তনের সাথে সাথে পাওয়ার ফ্যাক্টরও পরিবর্তিত হয়। তাই ট্রান্সফরমার প্রস্তুতকারক ট্রান্সফরমারকে kW বা kVAR এ রেটিং না করে kVA বা আপাতত পাওয়ার এ রেটিং করে থাকেন কারণ kVA এর মানে পাওয়ার ফ্যাক্টর এর কোনো প্রভাব নেই। ফলে পাওয়ার ফ্যাক্টর এর কথা বিবেচনা না করেই স্বাধীনভাবে সকল ধরনের লোডকে ট্রান্সফর্মারের মাধ্যমে চালানো যায়।

২. কোর লস এবং কপার লস: ট্রান্সফর্মারের কোর লস ভোল্টেজ এর উপর নির্ভরশীল এবং কপার লস কারেন্টের উপর নির্ভর করে। তাই ট্রান্সফরমারকে kW বা kVAR এ রেটিং না করে kVA তে রেটিং করাই বেশি সঠিকতর হবে কারণ kVA সরাসরি ভোল্টেজ এবং কারেন্টের উপর নির্ভরশীল।

৩. সকল লোডে ক্যাপাসিটি নির্ধারণ: ট্রান্সফরমারকে kW এর পরিবর্তে kVA তে রেটিং করলে বিভিন্ন ধরনের লোডে পাওয়ার ফ্যাক্টর বিবেচনা না করেই ট্রান্সফরমারকে ব্যবহার করা যাবে। kVA তে রেটিং করলে সকল ধরনের লোড এবং পাওয়ার ফ্যাক্টরের ক্ষেত্রে ট্রান্সফর্মারের ক্যাপাসিটি একই থাকে যা সঠিক ক্যাপাসিটির ট্রান্সফরমার নির্বাচনে গুরুত্বপুর্ন ভূমিকা পালন করে।

এক কথায়, সকল ধরনের লোড এবং পাওয়ার ফ্যাক্টরে ট্রান্সফর্মারের ক্যাপাসিটি সঠিকভাবে নির্ধারণের জন্য ট্রান্সফরমারকে kVA তে রেটিং করা হয়।

“An example delta-wye transformer schematic.” by Antonio Pedreira is in the Public Domain, CC0

ভূমিকা:

ইলেকট্রিক্যাল পাওয়ার সিস্টেমে ট্রান্সফরমার ভেক্টর গ্রুপ খুবই গুরুত্বপূর্ণ একটি বিষয় যা ট্রান্সফর্মারের প্রাইমারী এবং সেকেন্ডারি কয়েলের মধ্যে ফেজ পার্থক্যকে বুঝায়। এই ফেজ পার্থক্য বিভিন্ন কোড যেমন: Dyn11, Dyn1 ইত্যাদি দ্বারা প্রকাশ করা হয় যা ইলেকট্রিক্যাল যা পাওয়ার সিস্টেমের বিভিন্ন অংশে অবস্থিত ট্রান্সফরমার সমূহকে যুক্ত করার সময় অত্যাবশ্যকীয় ভাবে অনুসরণ করা হয়। এই পোস্টে আমরা ট্রান্সফরমারের ভেক্টর গ্রুপ এবং এর বিভিন্ন প্রকারভেদ নিয়ে বিশদভাবে আলোচনা করব।

ট্রান্সফরমার ভেক্টর গ্রুপ:

কোনো ট্রান্সফর্মারের প্রাইমারী উইন্ডিং এর সাপেক্ষে সেকেন্ডারি উইন্ডিং এর ফেজ পার্থক্যকে ট্রান্সফর্মারের ভেক্টর গ্রুপ বলে। ভেক্টর গ্রুপ ট্রান্সফরমার সম্পর্কে কিছু মৌলিক তথ্য প্রদান করে, যেমন:

১. উইন্ডিং সমূহের এর গঠন (স্টার অথবা ডেল্টা),

২. প্রাইমারী এবং সেকেন্ডারি উইন্ডিং এর মধ্যে ফেজ পার্থক্য,

৩. সেকেন্ডারি উইন্ডিং সঙ্গে নিউট্রাল এর সংযোগ আছেকিনা।

এই তথ্যগুলো ট্রান্সফরমার নির্বাচনের ক্ষেত্রে অত্যাবশ্যকীয় বিশেষ করে যখন কোনো ইলেকট্রিক্যাল নেটওয়ার্কে একাধিক ট্রান্সফরমারকে সংযুক্ত করা হয়।

ভেক্টর গ্রুপের অর্থ | Dyn11 অথবা Dyn1:

ট্রান্সফর্মারের ভেক্টর গ্রুপ প্রকাশে একটি নির্দিন্ট ফরম্যাট ব্যবহার করা হয়। যেমন: Dyn11, যেখানে এই কোডের প্রতিটি অক্ষরের একটি সুনির্দিষ্ট অর্থ রয়েছে। অর্থাৎ

১. D: প্রাইমারী উইন্ডিং(হাই ভোল্টেজ) ডেল্টা কানেক্টেড,

২. y: সেকেন্ডারি উইন্ডিং(লো ভোল্টেজ) স্টার কানেক্টেড,

৩. n: সেকেন্ডারি উইন্ডিংয়ে নিউট্রাল সংযুক্ত রয়েছে এবং

৪. 11 বা 1: প্রাইমারী উইন্ডিংয়ের সাপেক্ষে সেকেন্ডারি উইন্ডিংয়ের ফেজ পার্থক্য।

এখানে বড় হাতের অক্ষর দিয়ে হাই ভোল্টেজ উইন্ডিং এবং ছোট হাতের অক্ষর দিয়ে লো ভোল্টেজ উইন্ডিংকে বুঝানো হয়।ফেজ পার্থক্য হিসেবের সময় ঘড়ির কাটার উল্টো দিকে লিডিং এবং ঘড়ির কাটার দিকে ল্যাগিং ধরা হয়।

যেমন, Dyn11 বলতে বুঝায় ট্রান্সফরমারটির প্রাইমারী উইন্ডিং ডেল্টা কানেক্টেড, সেকেন্ডারি উইন্ডিং স্টার কানেক্টেড, সেকেন্ডারি উইন্ডিংয়ে নিউট্রাল সংযুক্ত রয়েছে এবং ট্রান্সফরমারটির সেকেন্ডারি উইন্ডিং প্রাইমারী উইন্ডিং এর সাপেক্ষে ৩০° লিডিং হিসেবে সংযুক্ত রয়েছে।

একই ভাবে, Yd1 বলতে বুঝায় ট্রান্সফরমারটির প্রাইমারী উইন্ডিং স্টার কানেক্টেড, সেকেন্ডারি উইন্ডিং ডেল্টা কানেক্টেড, ট্রান্সফরমারটির সেকেন্ডারি উইন্ডিংয়ে কোনো নিউট্রাল নেই এবং ট্রান্সফরমারটির সেকেন্ডারি উইন্ডিং প্রাইমারী উইন্ডিংয়ের সাপেক্ষে ৩০° ল্যাগিং অবস্থানে আছে।

ট্রান্সফরমার অয়েল ট্রান্সফরমার এবং অন্য অনেক ইলেকট্রিক্যাল যন্ত্রপাতির দক্ষ এবং নিরাপদ অপারেশনের জন্য একটি অত্যন্ত গুরুত্বপুর্ন উপাদান। বিভিন্ন উদ্দেশ্যে ট্রান্সফরমার অয়েল ব্যবহৃত হয়ে থাকে, যেমন:

১. ইন্সুলেশন: ট্রান্সফরমার অয়েল এর প্রাথমিক কাজ হলো ট্রান্সফরমার এর ভিতরের বিভিন্ন অংশকে ইলেকট্রিক্যাল ইন্সুলেশন প্রদান করা। ট্রান্সফরমারের মধ্যে বিভিন্ন ইলেকট্রিক্যাল অংশ যেমন: কোর ও উইন্ডিংসের মধ্যে ছোট ছোট ফাঁকা থাকে।ট্রান্সফরমার অয়েল সেই ফাঁকা স্থানগুলো পূরণ করে এবং ট্রান্সফর্মারের বিভিন্ন অংশকে এক অপরের থেকে ইনসুলেট বা পৃথক করে, যাতে শর্ট সার্কিট বা বিদ্যুৎজনিত দুর্ঘটনার ঝুঁকি কমে।

২. কুলিং বা শীতলীকরণে সহায়তা: ট্রান্সফরমারের উইন্ডিংস ও কোর বিদ্যুৎ প্রবাহের কারণে প্রচুর তাপ উৎপন্ন করে, যা ট্রান্সফরমার ক্ষতিগ্রস্ত করে এবং ট্রান্সফর্মারের দক্ষতা কমিয়ে দেয়।ট্রান্সফরমার অয়েল সেই তাপ শোষণ করে সম্প্রসারিত হয়ে রেডিয়েটরের মাধ্যমে ট্রান্সফরমার হতে তাপ বাইরে ছড়িয়ে দেয় ফলে ট্রান্সফরমার ঠান্ডা থাকে। এভাবে তাপ বিনিময় প্রক্রিয়া চলতে থাকে এবং ট্রান্সফরমারের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণে থাকে।

৩. আর্দ্রতা প্রতিরোধ: ট্রান্সফরমার অয়েল পরিবেশের আর্দ্রতা শোষণ করে এবং ট্রান্সফরমারের ভিতরের আর্দ্রতা নিয়ন্ত্রণে রাখে, যা ইন্সুলেটিং কাগজ বা অন্যান্য ইন্সুলেটরের আয়ু বৃদ্ধি করে।

৪. আর্ক নির্বাপন: লোড পরিবর্তন এবং ভোল্টেজ ফ্লাকচুয়েশন এর সময় ট্রান্সফর্মারের ভিতরে আর্ক তৈরি হতে পারে। ট্রান্সফরমার অয়েল এই আর্ককে নির্বাপন করে নিরবিচ্ছিন্ন এবং নিরাপদ অপারেশন নিশ্চিত করে। ফলে এটি ইলেকট্রিক্যাল যন্ত্রপাতি এবং নিয়োজিত জনবলের নিরাপত্তায় সহায়ক ভূমিকা পালন করে।

নির্ভরযোগ্য এবং দক্ষ পরিচালনার জন্য ট্রান্সফরমার অয়েল টেস্ট অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ এবং অত্যাবশ্যকীয়। বিভিন্ন টেস্টের মাধ্যমে ট্রান্সফরমার অয়েল এর শীতলীকরণ, ইন্সুলেশন ইত্যাদি বৈশিষ্ট্যকে পরিমাপ করা হয়। নিয়মিত টেস্টের মাধ্যমে সহজেই ট্রান্সফর্মারের অয়েল এর সমস্যা চিহ্নিত করা যায় এবং প্রয়োজনীয় ব্যবস্থা নেয়া যায়।

কিছু নির্দিষ্ট টেস্টের মাধ্যমে ট্রান্সফরমার অয়েলের গুণগত মান নিশ্চিত করা হয়। যেমন:

১. ডাইইলেকট্রিক ব্রেকডাউন ভোল্টেজ (BDV) টেস্ট: এটি ট্রান্সফরমার অয়েলের ইন্সুলেটিং ক্ষমতা মাপার পরীক্ষা। এই টেস্টে অয়েল কতটা উচ্চ ভোল্টেজ পর্যন্ত সহ্য করতে পারে তা পরীক্ষা করা হয়। ভালো ট্রান্সফরমার অয়েলের সর্বনিম্ন ব্রেকডাউন ভোল্টেজের মান 10kV/mm.

২. ফ্ল্যাশ পয়েন্ট টেস্ট: এটি তেলের দাহ্যতা পরীক্ষা করে, অর্থাৎ কত তাপমাত্রায় এটি আগুন ধরতে পারে। তেলের ফ্ল্যাশ পয়েন্ট যত বেশি, তেল তত নিরাপদ।

৩. অ্যাসিডিটি টেস্ট: অ্যাসিডটি কম থাকলে অয়েল দীর্ঘদিন ভালো থাকে। তাই এই টেস্টে অয়েল অ্যাসিডিক উপাদানসমূহ পরীক্ষা করা হয়।

৪. ভিস্কসিটি টেস্ট: এই পরীক্ষায় অয়েলের প্রবাহ ক্ষমতা (viscosity) নির্ধারণ করা হয়। কম ভিস্কসিটির অয়েল তাপ পরিবহনে কার্যকর হয়।

৫. ওয়াটার কন্টেন্ট টেস্ট(Karl Fischer Titration): এই টেস্টে ওয়েলে আর্দ্রতার পরিমাণ পরীক্ষা করা হয়। বেশি আর্দ্রতা ট্রান্সফরমারের জন্য ক্ষতিকর যা তেলের গুণাগুণ নষ্ট করে, তাই এটি নিয়মিত পরীক্ষা করা প্রয়োজন।

৬. ইন্টারফেসিয়াল টেনশন টেস্ট (IFT): এই টেস্টের মাধ্যমে ট্রান্সফরমার অয়েল এর পৃষ্ঠটান পরিমাপ করা হয় যা ট্রান্সফরমার অয়েলকে দূষণ এবং ডিগ্রেডেশন হতে মুক্ত থাকার ক্ষমতাকে নির্দেশ করে।

৭. ফুরান এনালাইসিস: ইন্সুলেশন পেপার খয়ের কারণে ট্রান্সফরমার এর ভিতরে ফুরাণ উপাদান তৈরি হয়। উচ্চ ফুরন উপাদানের উপস্থিতি ট্রান্সফরমার অয়েল এর মানহীনতাকা নির্দেশ করে।

৮. ট্রান্সফরমার অয়েলর রং(Color of Transformer Oil): সাধারণত ট্রান্সফরমার অয়েলর রং হালকা হলুদ বা সোনালী হয়। প্রাথমিক অবস্থায় উক্ত তেলের রং স্বচ্ছ থাকে। ট্রান্সফরমারের অভ্যন্তরে ঢালার ফলে ভার্নিসের সাথে মিশে রং কিছুটা পরিবর্তন হয়ে যায়। দীর্ঘদিন ব্যবহার করতে থাকলে তাপমাত্রার কারণে উহা বাদামী বর্ণ ধারণ করে। বাদামি বর্ণ ধারণ করলে বুঝতে হবে তেলের গুনাগুণ নষ্ট হয়ে গেছে। গুনাগুণ নষ্ট হয়ে যাওয়া তেল সেন্ট্রিফিউজ করে পুনরায় ব্যবহার উপযোগী করা যায়।

ট্রান্সফরমার অয়েল এর কার্যকারিতা এর গুণাগুণের উপর নির্ভর করে যা গুরুত্ব সহকারে পরিমাপ এবং রক্ষণাবেক্ষণ করা হয়। ট্রান্সফরমার অয়েল এর এই গুণাগুণ গুলোই ইলেকট্রিক্যাল ইকুইপমেন্টকে দক্ষতার সাথে শীতলীকরণ, ইনসুলেশন এবং রক্ষণাবেক্ষণে সহায়তা করে। একটি ভালো ট্রান্সফরমার অয়েলের গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলি হলো:

১. উচ্চ ডাইইলেকট্রিক স্ট্রেন্থ: কোনো পদার্থের ডাইইলেকট্রিক শক্তি বলতে বোঝায়, ওই পদার্থ সর্বোচ্চ যত ভোল্টেজ পর্যন্ত তার ইনস্যুলেটিং প্রপার্টি বজায় রাখতে পারে এবং কারেন্ট প্রবাহে বাধা দিতে পারে। ভালো ট্রান্সফরমার অয়েলের উচ্চ ডাইইলেকট্রিক স্ট্রেন্থ থাকে, যা ট্রান্সফরমারের বিভিন্ন অংশের মধ্যে উচ্চ আইসোলেশন প্রদান করে।

২. উচ্চ ফ্ল্যাশ পয়েন্ট: ফ্ল্যাশ পয়েন্ট হল একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা, যার উপরে গেলে তেলে আগুন ধরতে পারে। উচ্চ ফ্ল্যাশ পয়েন্ট থাকলে ট্রান্সফরমারের তেলের দাহ্যতা কম থাকে, যা ট্রান্সফরমারকে উচ্চ তাপমাত্রায় নিরাপদে পরিচালিত করতে সহায়তা করে।

৩. লো ভিস্কসিটি: কোনো তরল পদার্থ প্রবাহিত হওয়ার সময় যে বাধা অনুভব করে তাকে ভিস্কোসিটি বলে। ভিস্কসিটি কম থাকলে তেলটি সহজেই ট্রান্সফরমারের ভিতর দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং কুলিং এফিসিয়েন্সি বাড়ায়।

৪. নিম্ন অক্সিডাইজেশন: অক্সিডেশন হতে থাকলে তেল ধীরে ধীরে নষ্ট হয়ে যায় এবং তার কার্যক্ষমতা কমে যায়। ভালো ট্রান্সফরমার অয়েলে কম অক্সিডেশন হয়, ফলে এটি দীর্ঘদিন কার্যকর থাকে।

৫. নিম্ন জলীয় বাষ্পের উপস্থিতি: ট্রান্সফরমার অয়েল এ জলীয় বাষ্প থাকলে এর ডাইলেকট্রিক স্ট্রেংথ হ্রাস পায় এবং এর ইন্সুলেশন প্রপার্টি ক্ষতিগ্রস্থ হয়। ট্রান্সফরমার অয়েলে জলীয় বাষ্পের উপস্থিতি অব্যশই কম হতে হবে এবং নিয়মিত তদারকী করতে হবে।

৬. নিম্ন Pour Point: সর্বনিম্ন যে তাপমাত্রায় অয়েল না জমে প্রবাহিত হতে পারে সেই তাপমাত্রাকে অয়েল এর Pour Point বলে। শীতপ্রধান এলাকায় নিম্ন Pour Point যুক্ত অয়েল ব্যবহার করা অত্যাবশ্যক যাতে নিম্ন তাপমাত্রায়ও দক্ষতার সাথে কার্যক্রম পরিচালনা করা যায়।