প্যাড-মাউন্টেড ট্রান্সফরমারে ফেরোরেজোন্যান্স: একজন প্যাড-মাউন্টেড ট্রান্সফরমার নির্মাতা স্পেসিফায়ারদের যা জানতে চান

 

যেমন একটি প্যাড-মাউন্টেড ট্রান্সফরমার নির্মাতা , আমরা একই ক্রমে একই ব্যর্থতার সম্মুখীন হচ্ছি। রক্ষণাবেক্ষণের জন্য একটি প্যাড-মাউন্টেড ইউনিট প্রতিস্থাপন করা হয়। কেবলের শেষে রাইজার পোল অ্যারেস্টার ব্যর্থ হয়। ক্রু অ্যারেস্টারটি প্রতিস্থাপন করে, ইউনিটটি চালু করে এবং প্রতিস্থাপিত অ্যারেস্টারটি কয়েক মাসের মধ্যে—কখনও কখনও কয়েক সপ্তাহের মধ্যে—আবার ব্যর্থ হয়। ট্রান্সফরমারটি নিয়মিত পরীক্ষায় সবসময় ভালো ফল দেয়। নেমপ্লেটে কোনো তথ্য ভুল নেই। অ্যারেস্টারটিকে ধ্বংস করছে ফেরোরেজোন্যান্স, এবং এটি প্রায়শই অ্যারেস্টারের দোষ নয়।

ফেরোরেজোন্যান্স আসলে কী

 

ট্রান্সফরমার কোর একটি রৈখিক ইন্ডাক্টর নয়। স্যাচুরেশনের নীচে এর চুম্বকীয়করণ রিয়্যাকট্যান্স উচ্চ। কোর যখন স্যাচুরেশনের দিকে অগ্রসর হয়, তখন সেই রিয়্যাকট্যান্স ধ্বংসপ্রাপ্ত হয়। এমন আচরণ সম্পন্ন একটি উপাদানকে যদি একটি সার্কিটে স্থাপন করা হয় যাতে ক্যাপাসিট্যান্সও থাকে—যেমন ভূগর্ভস্থ কেবলের শিথ ক্যাপাসিট্যান্স, ব্রেকারের গ্রেডিং ক্যাপাসিট্যান্স, বুশিং বা ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্কের ক্যাপাসিট্যান্স—তবে একটি সুইচিং বিঘ্ন সেই সার্কিটকে এমন একটি দোলনে প্রবেশ করাতে পারে যা পৃথকভাবে কোনো উপাদানই উৎপন্ন করতে পারে না।

এটাই সম্পূর্ণ সংজ্ঞা, এবং এটি একইসাথে ব্যাখ্যা করে কেন ট্রান্সফরমারে ফেরোরেজোন্যান্স এক্সএল = এক্সসি থেকে গণনা করা হয় এমন পরিষ্কার রেজোন্যান্স নয়। একটি রৈখিক ইন্ডাক্টরে একটি রেজোন্যান্ট ফ্রিকোয়েন্সি এবং একটি স্থায়ী অবস্থা থাকে। কিন্তু একটি স্যাচুরেবল কোরের ক্ষেত্রে এগুলো একাধিক হয়, এবং সার্কিটটি সেগুলোর মধ্যে লাফিয়ে যেতে পারে। আইইইই টেকনোলজি ন্যাভিগেটর — ফেরোরেজোন্যান্স (https://technav.ieee.org/topic/ferroresonance/) চারটি প্রধান দোলন মোডকে বর্ণনা করে: সরবরাহ ফ্রিক uয়েন্সিতে মৌলিক-ফ্রিকুয়েন্সি ফেরোরেজোন্যান্স; সরবরাহ ফ্রিকুয়েন্সির একটি ভগ্নাংশে, সবচেয়ে সাধারণত এক-তৃতীয়াংশে সাব-হারমোনিক ফেরোরেজোন্যান্স; অনিয়মিত তরঙ্গরূপসহ কোয়াজি-পিরিয়ডিক ফেরোরেজোন্যান্স; এবং কোনও পুনরাবৃত্ত প্যাটার্ন ছাড়াই চাওটিক ফেরোরেজোন্যান্স। এই মোডগুলিতে ধারাবাহিক ওভারভোল্টেজ নমিনাল লাইন ভোল্টেজের পাঁচ থেকে ছয় গুণ পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, যা বিতরণ উইন্ডিংয়ের ইনসুলেশন কোঅর্ডিনেশন দ্বারা ধারাবাহিক পাওয়ার-ফ্রিকুয়েন্সি চাপের জন্য যা ধরে নেওয়া হয় তার অনেক বেশি।

একই নামপ্লেটযুক্ত দুটি ইউনিট সম্পূর্ণ আলাদা আচরণ করতে পারে। একটি সার্কিট যে মোডে স্থির হয়, তা নির্ভর করে ইন্ডাকট্যান্স, ক্যাপাসিট্যান্স, ভোল্টেজ মাত্রা এবং প্রাথমিক শর্তের উপর — যা ব্যবহারিক পরিপ্রেক্ষিতে মানে সুইচটি বন্ধ হওয়ার সঠিক মুহূর্তের উপর নির্ভর করে। এই কারণেই নমিনাল মানের উপর ভিত্তি করে গঠিত কোনও অধ্যয়ন এটি মিস করবে, এবং একই সুইচিং অপারেশন একশো বার স্বচ্ছ হতে পারে এবং একশো প্রথম বারে ব্যর্থ হতে পারে।

যদি আপনি এখন প্যাড-মাউন্টেড স্পেসিফিকেশনের মাধ্যমে কাজ করছেন, তবে আমাদের ইঞ্জিনিয়ারিং দল রেটিং চূড়ান্ত হওয়ার আগে আপনার সঙ্গে প্রাইমারি সার্কিটটি পর্যালোচনা করবে। আমাদের কাছে ওয়ান-লাইন ডায়াগ্রামটি পাঠান, এবং আমরা আপনার সঙ্গে চারটি শর্ত একসাথে যাচাই করব।

চারটি শর্ত যা একসাথে মিলতে হবে

 

ফেরোরেজোন্যান্স অত্যন্ত সংবেদনশীল। এটি একসাথে চারটি শর্ত প্রয়োজন করে — অনলোডেড সেকেন্ডারি, উচ্চ প্রাইমারি ক্যাপাসিট্যান্স, অসমমিত একক-ফেজ সুইচিং এবং একটি কোর যা মাঝারি ওভারভোল্টেজে স্যাচুরেট হয় — এজন্যই এটি কখনও লোড ফ্লো স্টাডিতে দেখা যায় না এবং টেস্ট বে তে এটি পুনরুৎপাদন করা এত কঠিন।

অবস্থা	কেন এটা ব্যাপার	অভ্যাসগত ব্যবহারে এটি কোথায় দেখা যায়
অনলোডেড বা হালকা লোডেড সেকেন্ডারি	লোড রেজিস্ট্যান্স দোলনকে নিষ্ক্রিয় করে; খালি সেকেন্ডারি কোনো নিষ্ক্রিয়করণ প্রদান করে না	বসতি শুরুর আগে নতুন উপবিভাগ, মৌসুমি চার্জ বন্ধ, স্পেয়ার হিসেবে রাখা ইউনিট
উচ্চ প্রাইমারি ক্যাপাসিট্যান্স	প্রতি একক দৈর্ঘ্যে কেবল শিথিল ধারকত্ব ওভারহেড লাইনের তুলনায় অনেক বেশি	দীর্ঘ ভূগর্ভস্থ ফিডার, রাইজার কেবল, নেটওয়ার্ক ভল্ট, কেবল-ফেড শিল্প সেবা
অসমমিত সুইচিং	এক বা দুটি ফেজকে আলাদা করে রাখে, কিন্তু এখনও উৎসের সঙ্গে ধারকীয়ভাবে যুক্ত থাকে	একক-ফেজ কাটআউট, একটি ফিউজ পোড়া, একক-মেরু রিক্লোজার, এলবো অপারেশন
যে কোর মাঝারি অতি-ভোল্টেজে স্যাচুরেট হয়	চুম্বকীয় আবেশ প্রতিরোধ ভেঙে পড়ে, ফলে সার্কিট কার্যকর বিন্দুগুলির মধ্যে লাফাতে থাকে	আধুনিক কম-ক্ষয় কোর এবং উচ্চ ফ্লাক্স ঘনত্বে কাজ করার জন্য নকশা করা ডিজাইন

 

চারটির মধ্যে যেকোনো একটি সরিয়ে ফেললে ঘটনাটি সাধারণত শুরু হয় না। এটাই উপযোগী অংশ, কারণ এর অর্থ হলো এটিকে চারটি আলাদা স্থানে ডিজাইন করে বাদ দেওয়া যায়—এবং প্রায়শই সবচেয়ে সস্তা হলো সুইচিং ব্যবস্থা। এটাই সেই বিন্দু যেখানে আলোচনা উদ্ধৃতি থেকে নির্বাচনের দিকে সরে যাওয়া উচিত, এবং এটাই প্রথম বিষয় যা একজন প্যাড-মাউন্টেড ট্রান্সফরমার নির্মাতা আপনার সঙ্গে তুলে ধরবে।

এটি কোনও ব্যক্তি লক্ষ্য করার আগেই ইউনিটের সাথে যা ঘটায়

 

ক্রু যে ব্যর্থতা প্রথমে দেখে, সাধারণত ট্যাঙ্কের ভিতরে নয়, বরং সার্জ আটকান , ট্যাঙ্কের বাইরে। মেটাল-অক্সাইড অ্যারেস্টার একটি রেজিস্টর যা শুধুমাত্র তার নির্ধারিত ভোল্টেজের উপরে পরিবাহী হয়। ধ্রুব ফেরোরেজোন্যান্ট ওভারভোল্টেজ এটিকে পরিবাহী অবস্থায় স্থায়ীভাবে রাখে এবং ওসিলেশনকে একটি সিরামিক ব্লকের ভিতরে তাপে রূপান্তরিত করে, যা নির্দিষ্ট ডিউটি সাইকেলে মাইক্রোসেকেন্ডের ইম্পাল্সের জন্য আকার নির্ধারিত হয়েছিল। ইয়াটনের প্যাড-মাউন্টেড ট্রান্সফরমারের জন্য ওভারভোল্টেজ প্রোটেকশন সম্পর্কিত রেফারেন্স ডেটা স্পষ্টভাবে সীমা উল্লেখ করে: অ্যারেস্টারগুলি ওভারভোল্টেজ কমায়, কিন্তু এগুলি সম্পূর্ণরূপে দূর করে না; এবং অ্যারেস্টারের ডিউটি সাইকেল যত বেশি হবে, তত বেশি পরিবাহী উপাদান থাকবে এবং ব্যর্থ হওয়ার আগে ওভারভোল্টেজ সহ্য করার সময়ও তত বেশি হবে। বজ্রপাতের জন্য সম্পূর্ণরূপে যথেষ্ট একটি হালকা-ডিউটি ডিস্ট্রিবিউশন অ্যারেস্টার মিনিটের পর মিনিট ধরে পাওয়ার-ফ্রিক uয়েন্সি শক্তি সহ্য করার জন্য আকার নির্ধারিত নয়। ইয়াটন রেফারেন্স ডেটা TC202005EN — প্যাড-মাউন্টেড ট্রান্সফরমারের জন্য ওভারভোল্টেজ প্রোটেকশন (https://www.eaton.com/content/dam/eaton/products/medium-voltage-power-distribution-control-systems/cooper-power-series-transformers/overvoltage-protection-for-pad-mounted-transformers-information-tc202005en.pdf)

অ্যারেস্টারের পিছনে ক্ষতি অপেক্ষাকৃত নীরব এবং নিয়মিত পরীক্ষায় খুঁজে পাওয়া কঠিন। বুশিংয়ের পৃষ্ঠে ফ্ল্যাশওভার ঘটার স্থানে ট্র্যাকিং দেখা যায়। ওসিলেশনের শীর্ষবিন্দুতে উইন্ডিংয়ের ইনসুলেশন ভেদ হয়, এবং সেই ভেদ প্রায়শই এত ছোট হয় যে টার্নস রেশিও পরীক্ষা এখনও পাস করে। কোর গরম হয়, কারণ ফ্লাক্স এক্সকার্শন ডিজাইনের অনেক বেশি হয় এবং তাপ ইনসুলেশনের আয়ু কমায়। অ্যারেস্টার ব্যর্থতা সাধারণত প্রথম ক্ষতি, কিন্তু একমাত্র ক্ষতি নয়।

একটি অ-বৈদ্যুতিক লক্ষণও রয়েছে। ফেরোরেজোন্যান্সে চলমান ইউনিট প্রায়শই একটি নিম্ন-ফ্রিকোয়েন্সির গুমগুম বা কাঁপুনি তৈরি করে যা স্বাভাবিক ম্যাগনেটোস্ট্রিকশন হাম থেকে আলাদা—অসম, অনিয়মিত এবং এত জোরালো যে রিলে কাজ করার আগেই ক্রুরা এটি লক্ষ্য করে। এটিকে একটি সংকেত হিসেবে বিবেচনা করুন, বিরক্তিকর কোনো শব্দ নয়।

 

একক-ফেজ সুইচিং হল আপনার নিয়ন্ত্রণযোগ্য ট্রিগার

 

চারটি শর্তের মধ্যে, অসমমিত সুইচিং হল একমাত্র শর্ত যা একটি স্পেসিফায়ার একটি একক লাইন আইটেম দিয়ে অপসারণ করতে পারেন। একক-ফেজ সুইচিং তিন-ফেজ ট্রান্সফরমার ব্যাঙ্কের — চিউটআউট, একটি ফিউজ পোড়া যাওয়া, অথবা একক-পোল রিক্লোজিং স্কিম থেকে হোক না কেন — ব্যাঙ্কটিকে আংশিকভাবে চালিত এবং উৎসের সাথে ধারকীয়ভাবে কাপলড রাখে, যা কেবল-ফেড ডিস্ট্রিবিউশন সিস্টেমে ক্লাসিক ট্রিগার।

IEEE Std C57.105-2019, তিন-ফেজ বৈদ্যুতিক সিস্টেমে ট্রান্সফরমার কানেকশন প্রয়োগের জন্য গাইড, এই কানেকশন ও সুইচিং ইন্টারঅ্যাকশনগুলিকে একটি ডিজাইন বিবেচনা হিসাবে বিবেচনা করে, না হয়ে দুর্ঘটনা হিসাবে: IEEE Std C57.105-2019 (https://standards.ieee.org/ieee/C57.105/6121) । এই মানটি তখনই বিদ্যমান, যখন ট্রান্সফরমার কানেকশন এবং এর চারপাশের সার্কিটের মধ্যে ইন্টারঅ্যাকশন সিস্টেমটি সঠিকভাবে কাজ করবে নাকি ভুলভাবে কাজ করবে তা নির্ধারণ করে।

ক্ষেত্রে যা কাজ করে, তা আকর্ষক নয়। যেখানে সম্ভব, একক-ফেজ কাটআউটের পরিবর্তে গ্যাং-অপারেটেড ডিভাইস ব্যবহার করে তিনটি ফেজ একসঙ্গে সুইচ করুন। যেখানে একক-ফেজ ডিভাইস এড়ানো সম্ভব নয়, সুইচিংয়ের সময় সেকেন্ডারিতে ছোট স্থায়ী রেজিস্টিভ লোড রাখুন, যাতে দোলন কোথাও বিলুপ্ত হতে পারে। একটি ড্যাম্পিং রেজিস্টর অথবা উইন্ডিংয়ের সমান্তরালে ফেরোরেজোন্যান্স সাপ্রেশন সার্কিট হল পরবর্তী স্তর, এবং একটি সার্জ আটকান টেম্পোরারি ওভারভোল্টেজের জন্য নির্বাচিত—শুধুমাত্র বজ্রপাতের জন্য নয়—এটি শেষ স্তর।

এই সবকিছুর জন্য বিচিত্র হার্ডওয়্যারের প্রয়োজন নেই। এর জন্য ট্রান্সফরমারের রেটিং নির্ধারণের সময়েই সুইচিং স্কিম এবং আরেস্টার ডিউটি সাইকেল সিদ্ধান্ত নেওয়া হবে, কেবল তার টানা হওয়ার পরে নয়।

আরএফকিউ-তে যা যা রাখা উচিত

 

উইন্ডিং সংযোগ এবং গ্রাউন্ডিং। গ্রাউন্ডেড-ওয়াই প্রাইমারি গ্রহণযোগ্য কিনা তা উল্লেখ করুন। দীর্ঘ কেবল রানে অগ্রাউন্ডেড ডেল্টা প্রাইমারি সবচেয়ে ঝুঁকিপূর্ণ ব্যবস্থা, এবং এই উত্তরটি সমগ্র ওভারভোল্টেজ চিত্রকে পরিবর্তন করে।

প্রাথমিক সুইচিং ডিভাইসের ধরন। গ্যাং-অপারেটেড তিন-ফেজ লোড-ব্রেক সুইচ, তিন-ফেজ রিক্লোজিং, অথবা একক-ফেজ কাটআউট। যদি একক-ফেজ ডিভাইস এড়ানো অসম্ভব হয়, তবে তা উল্লেখ করুন, কারণ এটি সার্জ আটকান নির্বাচন।

অ্যারেস্টার শ্রেণি, ডিউটি সাইকেল, এমসিওভি এবং অস্থায়ী ওভারভোল্টেজ সহনশীলতা পরিবর্তন করে। "অ্যারেস্টার সহ সরবরাহ" কোনো স্পেসিফিকেশন নয়। শুধুমাত্র বজ্রপাতের জন্য নয়, বরং অস্থায়ী ওভারভোল্টেজের বিরুদ্ধে আকার নির্ধারণ করা অ্যারেস্টার চান।

কেবল স্কিডিউল। প্রতিটি প্রাথমিক সেগমেন্টের জন্য কন্ডাক্টরের আকার, দৈর্ঘ্য এবং ইনসুলেশন ধরন। শিথ ক্যাপাসিট্যান্স রেজোন্যান্ট সার্কিটের অন্য অর্ধেক এবং এটি নেমপ্লেট স্কিডিউলে দৃশ্যমান নয়।

দ্বিতীয় ক্রমের ড্যাম্পিং। সুইচিংয়ের সময় দ্বিতীয় ক্রমে ছোট স্থায়ী লোড বা ড্যাম্পিং রেজিস্টর রাখা হবে কিনা, এবং এটি রেটিংয়ের কত শতাংশ প্রতিনিধিত্ব করে।

প্যাড মাউন্টেড ট্রান্সফরমার নির্মাতা আপনার অর্ডার দেওয়ার আগে যে প্রশ্নগুলো করেন

 

দীর্ঘ প্রাথমিক কেবল ব্যবহার করা হয় এমন যেকোনো প্রকল্পের ক্ষেত্রে, আমরা যে প্রথম নথি চাই, তা নামপ্লেট সিডিউল নয়। এটি হলো কেবলের দৈর্ঘ্য ও সুইচিং ব্যবস্থা সহ এক-লাইন ডায়াগ্রাম, কারণ এই দুটি বিষয়ই নির্ধারণ করে যে অতি-ভোল্টেজ ঝুঁকি উপেক্ষণীয় না বাস্তব। এ প্যাড-মাউন্টেড ট্রান্সফরমার নির্মাতা যে ব্যক্তি শুধুমাত্র ট্রান্সফরমার তালিকা থেকে উদ্ধৃতি দেয়, সে একটি ইউনিটের উদ্ধৃতি দিচ্ছে, সমাধানের নয়।

প্রতিটি ইউনিট একটি নিয়মিত পরীক্ষা ক্রমের মধ্য দিয়ে যায়, এবং পথে কোনো ভার না থাকলে ক্ষতি ও চুম্বকীকরণ প্রবাহ রেকর্ড করা হয়। এই দুটি সংখ্যা হলো সেই ইনপুট যা ফেরো-রেজোন্যান্স সংক্রান্ত প্রশ্নটিকে একটি মতামত থেকে গণনায় রূপান্তরিত করে, এবং আমরা প্রেরণের আগে অনুরোধ করলে এগুলি আপনার পরামর্শদাতা প্রকৌশলীকে প্রেরণ করব।

রায়ান ইলেকট্রিক ২০০৭ সাল থেকে বিতরণ ও পাওয়ার ট্রান্সফরমার উৎপাদন করছে, যা ১২০,০০০ বর্গমিটার আকারের একটি উৎপাদন ভিত্তি থেকে সম্পন্ন হয় যেখানে ১৮০-এর বেশি সেট উৎপাদন ও পরীক্ষা সরঞ্জাম এবং ৩৭টি পেটেন্ট রয়েছে। ২০২৩ সাল থেকে কোম্পানিটি ইটনের একটি আনুষ্ঠানিক যৌথ উদ্যোগ অংশীদার হিসেবে কাজ করছে, যা আমাদের অ্যারেস্টার ও সুইচিং সমন্বয়কে ট্রান্সফরমারের পরিসীমার অংশ হিসেবে বিবেচনা করার একটি কারণ, না হলে এটি অন্য কারও সমস্যা হতো।

উত্তর আমেরিকার উপশহর নির্মাণ কাজে আমরা যে প্যাটার্নটি বারবার দেখি তা হলো একটি ছোট তিন-ফেজ ইউনিট—৭৫ কেভিএ থেকে ৫০০ কেভিএ—যা দীর্ঘ ভূগর্ভস্থ ল্যাটারালের শেষ প্রান্তে অবস্থিত এবং একক-ফেজ কাটআউটের মাধ্যমে খাওয়ানো হয়, যা এক বছর পরে প্রথমবার লোড গ্রহণ করবে। তালিকার প্রতিটি শর্তই একসঙ্গে বিদ্যমান, এবং সাইটটি মাসের পর মাস বিনা লোডে থাকে। যখন স্পেসিফায়ার গ্যাঙ-অপারেটেড সুইচে চলে যান এবং কমিশনিং পর্যন্ত সেকেন্ডারিতে ছোট রেজিস্টিভ লোড রেখে দেন, তখন অ্যারেস্টার ব্যর্থতা বন্ধ হয়ে যায়।

যদি আপনি কেবল-ফেড সিস্টেমে প্যাড মাউন্টেড ইউনিটগুলি নির্দিষ্ট করছেন, তবে অর্ডার দেওয়ার আগে আমাদের ওয়ান-লাইন ডায়াগ্রাম এবং কেবল শিডিউল পাঠান। আমরা আপনার প্রকৃত সার্কিটের সাথে সুইচিং ব্যবস্থা, আরেস্টার স্পেসিফিকেশন এবং সেকেন্ডারি ড্যাম্পিং-এর পর্যালোচনা করব এবং আপনাকে চারটি শর্তের মধ্যে কোনটি আপনার রয়েছে—এবং কোনগুলি আপনি ইতিমধ্যে ডিজাইন করে ফেলেছেন, তা জানাব। এটিই হলো সেই আলোচনা যা অর্ডার দেওয়ার আগে আপনার সাথে হওয়া উচিত, প্রথম আরেস্টার ব্যর্থ হওয়ার পর নয়। প্যাড-মাউন্টেড ট্রান্সফরমার নির্মাতা এই আলোচনাটি অর্ডার দেওয়ার আগে আপনার সাথে হওয়া উচিত, প্রথম আরেস্টার ব্যর্থ হওয়ার পর নয়।

লেখকের সম্পর্কে

এই নিবন্ধটি রায়ান ইলেকট্রিক ট্রান্সফরমার ইঞ্জিনিয়ারিং দল দ্বারা প্রস্তুত করা হয়েছে। রায়ান ইলেকট্রিক (জিয়াংসু রায়ান ইলেকট্রিক কো., লিমিটেড) তার ১২০,০০০ বর্গমিটার উৎপাদন ভিত্তি থেকে কাস্ট রেজিন এবং ভিপিআই শুষ্ক প্রকার ট্রান্সফরমার, তেল-ভিজে ট্রান্সফরমার এবং প্যাড মাউন্টেড ইউনিট ডিজাইন ও উৎপাদন করে, যা উত্তর আমেরিকা, দক্ষিণ-পূর্ব এশিয়া, মধ্য প্রাচ্য এবং আফ্রিকার ডেটা সেন্টার, শিল্প, ইউটিলিটি এবং অবকাঠামো প্রকল্পগুলিতে ব্যবহৃত হয়।