রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার: ইলেকট্রোলাইসিস, প্লেটিং এবং ডিসি ড্রাইভ প্রকল্পের জন্য একটি স্পেসিফিকেশন গাইড

গত বসন্তে, মন্টেরে-এর একটি প্লেটিং সুবিধা আমাদের একটি '৫০০ কেভিএ' এর জন্য আরএফকিউ পাঠিয়েছিল রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার ' এবং তার বেশি কিছু নয়। দুই সপ্তাহ পর, তাদের ইউটিলিটি ইঞ্জিনিয়ার ফোনে যোগাযোগ করেছিলেন: তাদের নতুন লাইনের ৬-পালস রেকটিফায়ারটি কমন কানেকশন পয়েন্টে মোট হারমোনিক বিকৃতিকে ৩০% এর বেশি করে তুলেছিল, এবং তাদের পাওয়ার চুক্তির জরিমানা ধারা ইতিমধ্যে কার্যকর হয়ে গিয়েছিল। ট্রান্সফরমারটি সমস্যা ছিল না। সমস্যা ছিল স্পেসিফিকেশনে।

 

রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার যা করে যা একটি স্ট্যান্ডার্ড ইউনিট করতে পারে না

একটি রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার ডায়োড বা থাইরিস্টর ব্রিজের মাধ্যমে ডিসি লোড—ইলেকট্রোলাইসিস সেল, প্লেটিং বাথ, ডিসি ড্রাইভ, ট্রাকশন সাবস্টেশন, ফার্নেস সাপ্লাই—এ শক্তি সরবরাহ করে। এটা সহজ শোনায়, কিন্তু এটা ডিজাইনের নিয়মগুলোকে সম্পূর্ণ পালটে দেয়।

একটি স্ট্যান্ডার্ড ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমার সাইনোসয়েডাল, স্থির লোডের জন্য প্রকৌশলীভাবে ডিজাইন করা হয়। একটি রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার অবশ্যই কম ভোল্টেজে উচ্চ সেকেন্ডারি কারেন্ট, অ-সাইনোসয়েডাল কারেন্ট ওয়েভফর্ম এবং প্রায়শই দিনে ২৪ ঘণ্টা চলমান ডিউটি সাইকেল সহ্য করতে পারে। ইলেকট্রোলাইসিসে, একটি একক লাইন কয়েকশো ভোল্ট ডিসি-তে দস হাজার অ্যাম্পিয়ারের বেশি কারেন্ট টানতে পারে। সেকেন্ডারি ওয়াইন্ডিংয়ের কারেন্ট ডেন্সিটি, বাসবার সংযোগ এবং ট্যাঙ্ক শিল্ডিং—সবকিছুকে এই বাস্তবতার ভিত্তিতে ডিজাইন করতে হয়, সাধারণ ৪৮০ ভোল্ট ফিডারের ভিত্তিতে নয়।

এখানেই সবচেয়ে বেশি ক্রেতা ভুল করেন। একটি নেমপ্লেট kVA রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার শুধুমাত্র গল্পের একটি অংশ। আসল ডিজাইন চালকগুলি হল প্রক্রিয়ার ডিসি ভোল্টেজ ও কারেন্ট, রেকটিফায়ারের পালস সংখ্যা এবং লোড দ্বারা এসি নেটওয়ার্কে ফিরিয়ে দেওয়া হারমোনিক্স। এদের মধ্যে যেকোনো একটি পরিবর্তন করলেই আপনি একটি ভিন্ন ট্রান্সফরমার নির্দিষ্ট করছেন।

 

কেন ১২-পালস ডিজাইন খেলাটা পালটে দিয়েছিল

হারমোনিক্সই কারণ ১২-পালস রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার কনফিগারেশন বিদ্যমান। একটি ৬-পালস রেকটিফায়ার ৬k±১ ক্রমের বৈশিষ্ট্যযুক্ত হারমোনিক্স উৎপন্ন করে — যার মধ্যে ৫ম ও ৭ম সবচেয়ে বড় — এবং ইনপুট কারেন্ট মোট হারমোনিক বিকৃতি (THD) সাধারণত পূর্ণ লোডে ২৫% থেকে ৩৫% এর মধ্যে থাকে। দুর্বল নেটওয়ার্কে, এই স্তরের হারমোনিক বিকৃতি ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্ক ব্যর্থতা, নিউট্রাল ওভারকারেন্ট এবং ইউটিলিটি জরিমানা ঘটায়।

একটি ১২-পালস বিন্যাসে দুটি ৬-পালস ব্রিজ ব্যবহার করা হয়, যেগুলো একটি ট্রান্সফরমার থেকে খাওয়ানো হয় যার দুটি সেকেন্ডারি আছে এবং তারা বৈদ্যুতিকভাবে ৩০ ডিগ্রি পৃথক—একটি ডেল্টা-সংযুক্ত এবং অন্যটি ওয়াই-সংযুক্ত। ট্রান্সফরমারের টার্মিনালগুলোতে ৫ম এবং ৭ম হারমোনিক কারেন্টগুলো বাতিল হয়, প্রধান অবশিষ্ট হারমোনিকগুলো হলো ১১তম এবং ১৩তম, এবং কারেন্ট THD প্রায় ১০–১৫% এ নেমে আসে। সবচেয়ে গভীর হ্রাসের জন্য, ১৫° শিফট সহ ২৪-পালস ডিজাইনগুলো THD কে একক অঙ্কের মধ্যে নামিয়ে আনে।

বাণিজ্যিক সমঝোতা বাস্তবিক এবং তা নথিভুক্ত। ২০২১ সালে MDPI কর্তৃক প্রকাশিত একটি গবেষণা পারম্পরিক ১২-পালস ট্রান্সফরমার ইউনিটগুলোর সঙ্গে অটোট্রান্সফরমার সংস্করণগুলোর তুলনা করে এবং চৌম্বকীয় ডিজাইন নির্বাচনের প্রভাব দেখায়—যা আকার, ক্ষতি এবং ফিল্টারিং প্রয়োজনীয়তা পরিবর্তন করে; টপোলজি চূড়ান্ত করার আগে এটি পড়া উচিত। একটি পুরনো কিন্তু এখনও উদ্ধৃত করা হওয়া IEEE পেপার ট্রাকশন সাবস্টেশনগুলোতে ১২- এবং ২৪-পালস রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমারগুলোর একই তুলনা করে। উভয় পেপারই একই বিষয়টি তুলে ধরে: পালস সংখ্যা হলো একটি সিস্টেম সিদ্ধান্ত, কোনো সহায়ক উপাদান নয়।

 

যেসব স্পেসিফিকেশন আসলে গুরুত্বপূর্ণ

আপনি যখন পরবর্তী RFQ লিখবেন, তখন এই প্যারামিটারগুলির চারপাশে টেকনিক্যাল ডেটা টেবিলটি গঠন করুন:

প্যারামিটার	কী নির্দিষ্ট করবেন	কেন এটা ব্যাপার
রেটেড পাওয়ার (kVA/MVA)	DC ভোল্ট × DC অ্যাম্পস ÷ দক্ষতা থেকে গণনা করুন, AC অভ্যাস থেকে নয়	DC লোডগুলির পাওয়ার ফ্যাক্টর এবং ফর্ম ফ্যাক্টর ১.০-এর খুব কাছাকাছি নয়
সেকেন্ডারি ভোল্টেজ / কারেন্ট	প্রক্রিয়ার নমিনাল DC ভোল্ট এবং অ্যাম্পস	ড্রাইভসের ওয়াইন্ডিং কারেন্ট ডেনসিটি এবং বাসবার ডিজাইন
প্রতিরোধ	সাধারণত ৫–৮%	শর্ট-সার্কিট কারেন্টকে সীমিত করে; খুব কম হলে রেকটিফায়ারের উপর চাপ পড়ে
তাপমাত্রা বৃদ্ধি	তেল-নিমজ্জিত ইউনিটগুলির জন্য শীর্ষ-তেল তাপমাত্রা ৬৫ K	ডিসি-ভারী লোড প্রোফাইলগুলি বিচ্ছুরিত ক্ষতি বৃদ্ধি করে
উইন্ডিং এবং ইনসুলেশন	কপার বনাম অ্যালুমিনিয়াম, ইনসুলেশন ক্লাস	অবিরাম ওভারলোডের অধীনে আয়ুষ্কাল
ট্যাপ চেঞ্জার	নো-লোড অথবা অন-লোড (ওএলটিসি)	ইলেকট্রোলাইসিস সেলগুলির জন্য কঠোর ডিসি ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন
হারমোনিক প্রয়োজনীয়তা	আইইইই ৫১৯ অনুযায়ী লক্ষ্য টিএইচডি বা কে-ফ্যাক্টর	নির্ধারণ করে যে আপনার ৬-, ১২- বা ২৪-পালস প্রয়োজন কিনা

একটি স্মরণীয় সংখ্যা: তেল-নিমজ্জিত ট্রান্সফরমারের জন্য ইলেকট্রোলাইসিস ট্রান্সফরমার অবিরত ডিসি লোড চালানোর সময়, পূর্ণ লোডে ৬৫ কে শীর্ষ-তেল তাপমাত্রা বৃদ্ধি হারমোনিক্সের জন্য প্রায় কোনো তাপীয় মার্জিন রাখে না। যদি প্রক্রিয়াটি দ্বারা ইউনিটটি দীর্ঘ সময় ধরে নামপ্লেটের ৮০% এর অধিক লোডে চালিত হয়, তবে ডিজাইন রিপোর্টে স্ট্রে লস গণনা চান। আমরা যেসব ব্যর্থতা ক্ষেত্রে দেখি, তার অধিকাংশই অনির্দিষ্ট হারমোনিক্সের কারণে হয়, কেভিএ-এর কারণে নয়।

 

ক্রেতারা কোথায় ভুল করেন

এই ইউনিটগুলির উদ্ধৃতি দেওয়ার পনেরো বছর পরেও একই ভুলগুলি পুনরাবৃত্তি হয়:

• এসি নামপ্লেট থেকে স্পেসিফিকেশন দেওয়া ১,০০০ কেভিএ বিতরণ ট্রান্সফরমারের সাধারণ অভ্যাসটি ১,৪০০ কেভিএ ট্রান্সফরমার ক্ষমতার প্রয়োজন হয় এমন ডিসি প্রক্রিয়ায় প্রয়োগ করা হয়, যখন হারমোনিক্স এবং ফর্ম ফ্যাক্টর গণনা করা হয়।
• ইউটিলিটির টিএইচডি সীমা উপেক্ষা করা পিসিসি প্রয়োজনীয়তা পাল্স সংখ্যা নির্ধারণ করে। যদি গ্রিড কোডে ৫% ভোল্টেজ টিএইচডি বলা হয় এবং আপনি ৬-পাল্স কিনেন, তবে সমস্যাটি ইউটিলিটির নয়, আপনার খরচে সমাধান করতে হবে।
• কেবল এবং বাসবার দৈর্ঘ্য ভুলে যাওয়া ট্রান্সফরমার এবং রেকটিফায়ারের মধ্যে দীর্ঘ ডিসি সংযোগ ইন্ডাকট্যান্স এবং ভোল্টেজ ড্রপ যোগ করে, যা কোনো ট্রান্সফরমার সংশোধন করতে পারে না।
• পরীক্ষার প্রতিবেদনকে কাগজপত্র হিসেবে বিবেচনা করা। প্রকৃত লোড প্রোফাইলের সাথে তাপমাত্রা-বৃদ্ধি পরীক্ষা—শুধুমাত্র নিশ্চিতকৃত মানগুলির পরিবর্তে—হলো একমাত্র দলিল যা প্রমাণ করে যে এই ইউনিটটি আপনার কাজের চাপ সহ্য করতে পারবে।

এখানে আমাদের কারখানা থেকে একটি বাস্তব উদাহরণ। দক্ষিণ-পূর্ব এশিয়ার একটি গ্রাহক, যিনি একটি ইলেকট্রোলাইসিস লাইন পরিচালনা করছিলেন, প্রাথমিকভাবে ৪৫ কেএ ডিসি-তে একটি ৬-পালস ইউনিট অর্ডার করেছিলেন। ডিজাইন পর্যালোচনার সময় আমরা টিএইচডি (THD) পূর্বাভাস চিহ্নিত করেছিলাম, এবং অর্ডারটি পরিবর্তন করা হয়েছিল একটি ১২-পালস রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার ১২-পালস ইউনিটে, যার সেকেন্ডারি জোড়ায় ৩০° ফেজ-শিফ্ট ছিল। ইউটিলিটি গ্রহণ পরীক্ষা প্রথম প্রচেষ্টাতেই পাস করা হয়েছিল। ১২-পালস বিন্যাসের অতিরিক্ত খরচ প্রথম রক্ষণাবেক্ষণ চক্রের আগেই এড়ানো জরিমানার মাধ্যমে পূরণ করা হয়েছিল।

 

একজন গুরুত্বপূর্ণ প্রস্তুতকারকের কাছ থেকে যা প্রদান করা উচিত

একটি রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার হলো একটি কাস্টম পণ্য। একজন গুরুত্বপূর্ণ সরবরাহকারীকে তিনবার জিজ্ঞাসা না করেই আপনাকে দিতে হবে: ডিজাইন গণনা প্রতিবেদন, আপনার লোড প্রোফাইল সহ তাপমাত্রা-বৃদ্ধি পরীক্ষার রেকর্ড, আংশিক ডিসচার্জ পরীক্ষার তথ্য, হারমোনিক অধ্যয়নের ইনপুট তথ্য, এবং প্রমাণীকরণ ফাইল—আপনার বাজারের প্রয়োজন অনুযায়ী UL, CSA অথবা IEC।

রায়ান ইলেকট্রিক-এ, আমরা নির্মাণ করি তেল ডুবানো ট্রান্সফরমার ২০০ এমভিএ পর্যন্ত ইউনিট এবং শুষ্ক ধরনের ইউনিট, আমাদের ১২০,০০০ বর্গমিটার কারখানায়, যেখানে উইন্ডিং এবং শিল্ডিং ডিজাইনের পেছনে ৩৭টি পেটেন্ট রয়েছে। ২০২৩ সাল থেকে একটি Eaton যৌথ উদ্যোগ অংশীদার হিসেবে, আমাদের ইটন কম্পোনেন্ট এবং প্রোটেকশন ইঞ্জিনিয়ারিং-এ সরাসরি অ্যাক্সেস রয়েছে, এবং আমাদের পরীক্ষাগার প্রত্যেকটি শিপমেন্টের আগে তাপমাত্রা-বৃদ্ধি, আংশিক ডিসচার্জ এবং শর্ট-সার্কিট যাচাইকরণ পরীক্ষা চালায়। উত্তর আমেরিকার প্রকল্পগুলির জন্য UL এবং CSA তালিকাভুক্ত বিকল্পগুলি উপলব্ধ; ইলেকট্রোলাইসিস এবং ডিসি ড্রাইভ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য, আমরা সাধারণত ১২- এবং ২৪-পালস কনফিগারেশন সরবরাহ করি, যার সাথে নথিভুক্ত স্ট্রে লস ডেটা থাকে।

 

 

আমাদের আপনার ডিসি লোড প্রোফাইল পাঠান

সঠিক উদ্ধৃতি পাওয়ার দ্রুততম উপায় হলো আপনার ডিসি লোড প্রোফাইল পাঠানো, যে ট্রান্সফরমার নেমপ্লেটটি আপনি মনে করেন যে আপনার প্রয়োজন— তা নয়: নমিনাল ডিসি ভোল্টেজ এবং কারেন্ট, ডিউটি সাইকেল (দিনে ঘণ্টা, লোড ফ্যাক্টর), রেকটিফায়ার পালস সংখ্যা বা হারমোনিক লক্ষ্য, পরিবেশগত তাপমাত্রা এবং আপনার সাইটের জন্য প্রযোজ্য গ্রিড কোড। প্রকল্পটি যাই হোক না কেন, ইলেকট্রোলাইসিস ট্রান্সফরমার একটি স্মেল্টার বা প্লেটিং লাইনের জন্য একটি কমপ্যাক্ট রেক্টিফায়ার ইউনিটের ক্ষেত্রে, আমাদের প্রকৌশলীদের জন্য এই তথ্যটি যথেষ্ট—যাতে তারা একটি ওয়াইন্ডিং ডিজাইন, তাপমাত্রা বৃদ্ধির পূর্বাভাস এবং একটি বাস্তবসম্মত সময়সূচী নিয়ে ফিরে আসতে পারেন।

প্যারামিটারগুলি পাঠান ryan-transformers.com এবং আমরা পাঁচটি কর্মদিবসের মধ্যে একটি প্রযুক্তিগত প্রস্তাব দিয়ে প্রতিক্রিয়া জানাব—যার মধ্যে আপনি যেসব প্রশ্ন ভুলে গিয়েছিলেন সেগুলিও অন্তর্ভুক্ত থাকবে।

লেখক সম্পর্কে: এই নিবন্ধটি রায়ান ইলেকট্রিক-এর প্রকৌশলী দল দ্বারা লেখা হয়েছে, যা ইটন-এর যৌথ উদ্যোগ অংশীদার এবং জিয়াংসু, চীনে অবস্থিত ইউএল/সিএসএ-সার্টিফায়েড ট্রান্সফরমার নির্মাতা; যারা উত্তর আমেরিকা, ল্যাটিন আমেরিকা, দক্ষিণ-পূর্ব এশিয়া এবং মধ্য প্রাচ্যের ইলেকট্রোলাইসিস, প্লেটিং, ট্র্যাকশন এবং ডিসি ড্রাইভ প্রকল্পগুলিতে সেবা প্রদান করে।