কিভাবে একটি তেল-নিমজ্জিত ট্রান্সফরমার কোরের নকশা বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা প্রভাবিত করে?

তেল-নিমজ্জিত ট্রান্সফরমার হল আধুনিক বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যবস্থার ভিত্তি, ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ, বিদ্যুৎ বিতরণ এবং শক্তি দক্ষতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ ডিভাইস হিসেবে কাজ করে। এই ট্রান্সফরমারগুলির কেন্দ্রে রয়েছে ট্রান্সফরমার কোর, একটি সাবধানে ইঞ্জিন করা উপাদান যা সামগ্রিক বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে। তেল-নিমজ্জিত ট্রান্সফরমারগুলিতে, কোরের নকশা কার্যকারিতা, ক্ষতি হ্রাস, ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ, শব্দের মাত্রা এবং তাপ ব্যবস্থাপনার মতো পরামিতিগুলিকে সরাসরি প্রভাবিত করে। মূল নকশা এবং বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতার মধ্যে সংযোগ বোঝা প্রকৌশলী এবং ইউটিলিটি অপারেটর উভয়ের জন্যই প্রয়োজন যারা সর্বোত্তম ট্রান্সফরমার পরিচালনার জন্য প্রয়োজনীয়।

1. তেল-নিমজ্জিত ট্রান্সফরমার কোর বোঝা

দ ট্রান্সফরমার কোর একটি চৌম্বকীয় সার্কিট হিসাবে কাজ করে যা অল্টারনেটিং কারেন্ট (এসি) দ্বারা উত্পন্ন চৌম্বকীয় প্রবাহকে প্রাথমিক উইন্ডিং থেকে সেকেন্ডারি উইন্ডিংয়ে গাইড করে। তেল-নিমজ্জিত ট্রান্সফরমারগুলিতে, কোরটি ট্রান্সফরমার তেলে নিমজ্জিত থাকে, যা কুল্যান্ট এবং অন্তরক উভয় মাধ্যম হিসাবে কাজ করে। কোরের নকশা-এর জ্যামিতি, উপাদান এবং নির্মাণ-চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে এবং ফলস্বরূপ, ট্রান্সফরমারের কার্যকারিতা এবং কর্মক্ষমতা।

ট্রান্সফরমার কোরের মূল ফাংশনগুলির মধ্যে রয়েছে:

• ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স কন্ডাকশন: শক্তির ক্ষয় কমানোর জন্য উইন্ডিংয়ের মধ্যে চৌম্বক প্রবাহকে দক্ষতার সাথে চ্যানেল করে।
• হিস্টেরেসিস এবং এডি কারেন্ট লস মিনিমাইজ করা: অপ্টিমাইজড ডিজাইন অভ্যন্তরীণ ক্ষয়ক্ষতি হ্রাস করে যা পর্যায়ক্রমে চৌম্বক ক্ষেত্রের কারণে ঘটে।
• স্ট্রাকচারাল ইন্টিগ্রিটি সাপোর্টিং: উইন্ডিং এবং ইনসুলেশনের জন্য একটি স্থিতিশীল ফ্রেমওয়ার্ক প্রদান করে।

2. মূল উপাদান এবং বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা উপর তাদের প্রভাব

উপাদান নির্বাচন ট্রান্সফরমার কোর ডিজাইনের একটি গুরুত্বপূর্ণ দিক। উচ্চ-পারফরম্যান্স কোরগুলি সিলিকন ইস্পাত ল্যামিনেশন বা নিরাকার ধাতব অ্যালয় ব্যবহার করে, যা দক্ষতা, ক্ষতি এবং কর্মক্ষম স্থিতিশীলতাকে প্রভাবিত করে।

ক শস্য-ভিত্তিক সিলিকন ইস্পাত

• তেল-নিমজ্জিত ট্রান্সফরমার কোরে সর্বাধিক ব্যবহৃত উপাদান।
• গ্রেইন ওরিয়েন্টেশন স্ফটিক কাঠামোকে চৌম্বকীয় প্রবাহের দিক দিয়ে সারিবদ্ধ করে, হিস্টেরেসিস ক্ষতি কমিয়ে দেয়।
• ল্যামিনেশন পুরুত্ব (সাধারণত 0.23-0.35 মিমি) এডি কারেন্ট লস কমায়, যা ল্যামিনেশন বেধের বর্গক্ষেত্রের সমানুপাতিক।
• বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা প্রভাব: নিম্ন ক্ষয়ক্ষতি উচ্চ দক্ষতা, হ্রাস তাপ উৎপাদন, এবং উন্নত ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণের দিকে পরিচালিত করে।

খ. নিরাকার ইস্পাত

• ন্যূনতম শস্য কাঠামো সহ অ-ক্রিস্টালাইন ইস্পাত।
• প্রচলিত সিলিকন ইস্পাত তুলনায় অতি-লো কোর ক্ষতি প্রদান করে।
• উচ্চ-দক্ষ ট্রান্সফরমারগুলির জন্য আদর্শ, বিশেষত শক্তি সংরক্ষণের নিয়ম সহ অঞ্চলগুলিতে।
• বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা প্রভাব: নো-লোড লস উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে, সামগ্রিক ট্রান্সফরমার দক্ষতা বৃদ্ধি করে।

গ. কোর অন্তরণ

• অন্তরক বার্নিশ দিয়ে ল্যামিনেশনের আবরণ ল্যামিনেশনের মধ্যে এডি স্রোত প্রতিরোধ করে।
• কম মূল ক্ষতি বজায় রাখে, তাপ স্থিতিশীলতা এবং দীর্ঘায়িত ট্রান্সফরমার জীবনকাল অবদান রাখে।

3. মূল নির্মাণ কৌশল

দ way the core is constructed has a profound effect on magnetic properties, losses, and electrical performance.

ক মূল প্রকার

1. কোর-টাইপ ট্রান্সফরমার

   • দ windings are placed around the vertical legs of the core.
   • কম ফুটো বিক্রিয়া এবং ভাল চৌম্বকীয় প্রবাহ বিতরণ অফার করে।
   • সাধারণত মাঝারি- এবং উচ্চ-ভোল্টেজ ট্রান্সফরমারগুলিতে ব্যবহৃত হয়।

2. শেল-টাইপ ট্রান্সফরমার

   • উইন্ডিংগুলি মূলের মধ্যে আবদ্ধ থাকে, যা আরও ভাল শর্ট-সার্কিট শক্তি সরবরাহ করে।
   • বিপথগামী প্রবাহ হ্রাস করে এবং যান্ত্রিক দৃঢ়তা উন্নত করে।
   • প্রায়শই শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে পাওয়ার ট্রান্সফরমারগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়।

খ. স্টেপ-ল্যাপ এবং মাইটেড জয়েন্টস

• কোণে ফ্লাক্স ফুটো কমাতে ল্যামিনেশনগুলি কোণীয় ওভারল্যাপে যুক্ত হয়।
• স্টেপ-ল্যাপ নির্মাণ মসৃণ ফ্লাক্স ট্রানজিশন নিশ্চিত করে, স্থানীয় স্যাচুরেশন এবং সংশ্লিষ্ট ক্ষতি কমিয়ে দেয়।
• বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা প্রভাব: হট স্পট হ্রাস করে, দক্ষতা উন্নত করে এবং লোড-হ্যান্ডলিং ক্ষমতা বাড়ায়।

গ. ল্যামিনেশন স্ট্যাকিং

• এডি স্রোত কমানোর জন্য পাতলা ল্যামিনেশনের যথাযথ স্ট্যাকিং গুরুত্বপূর্ণ।
• এলোমেলো বা মিসলাইনড স্ট্যাকিং স্থানীয় ফ্লাক্স ঘনত্ব তৈরি করতে পারে, ক্ষতি এবং তাপ উত্পাদন বৃদ্ধি করতে পারে।
• নিয়ন্ত্রিত স্ট্যাকিং শাব্দিক শব্দকেও প্রভাবিত করে, কারণ কম্পন মূলের মধ্যে চৌম্বকীয় শক্তি দ্বারা প্রভাবিত হয়।

4. মূল জ্যামিতি এবং বৈদ্যুতিক পরামিতির উপর এর প্রভাব

দ physical dimensions and shape of the core influence key performance characteristics.

ক ক্রস-বিভাগীয় এলাকা

• বৃহত্তর ক্রস-বিভাগীয় এলাকা চৌম্বকীয় প্রবাহের ঘনত্ব হ্রাস করে, উচ্চ লোডে মূল স্যাচুরেশন প্রতিরোধ করে।
• সঠিক মাপ নিশ্চিত করে যে ট্রান্সফরমার অতিরিক্ত গরম না করে দক্ষতার সাথে কাজ করতে পারে।
• বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা প্রভাব: হিস্টেরেসিস ক্ষতি হ্রাস করে এবং ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ উন্নত করে।

খ. উইন্ডো ডিজাইন

• দ central space where windings are placed is known as the window.
• অপ্টিমাইজ করা জানালার মাত্রা পর্যাপ্ত নিরোধক নিশ্চিত করে, পর্যাপ্ত ঘূর্ণায়মান মোড়ের অনুমতি দেয় এবং কম ফুটো আবেশ বজায় রাখে।
• বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা প্রভাব: প্রাথমিক এবং মাধ্যমিক windings মধ্যে দক্ষ শক্তি স্থানান্তর, ভোল্টেজ ড্রপ হ্রাস.

গ. কোর দৈর্ঘ্য এবং পায়ের অনুপাত

• দ length of the core limbs and the ratio between yoke and leg length affect magnetic flux distribution.
• ইউনিফর্ম ফ্লাক্স ডিস্ট্রিবিউশন স্থানীয়কৃত স্যাচুরেশনকে বাধা দেয়, যা অতিরিক্ত গরম হতে পারে এবং নো-লোড লস বৃদ্ধি করতে পারে।

5. ট্রান্সফরমার কুলিং এর উপর কোর ডিজাইনের প্রভাব

তেল-নিমজ্জিত ট্রান্সফরমারগুলিতে, কোরটি কুলিং সিস্টেমের সাথে যোগাযোগ করে। মূল পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল, অভিযোজন এবং ট্যাঙ্কের মধ্যে বসানো তেল সঞ্চালন এবং তাপ অপচয়কে প্রভাবিত করে।

• তেল সঞ্চালন: সঠিক মূল নকশা ট্রান্সফরমার তেলকে অবাধে প্রবাহিত করতে দেয়, মূল ক্ষতির ফলে উৎপন্ন তাপ অপসারণ করে।
• দrmal Hot Spots: Step-lap or mitered joints prevent local concentration of magnetic flux, reducing temperature peaks.
• বৈদ্যুতিক পারফরম্যান্সের উপর প্রভাব: দক্ষ শীতলতা নিরোধক অখণ্ডতা রক্ষা করে, ডাইলেক্ট্রিক ভাঙ্গনের ঝুঁকি হ্রাস করে এবং নির্ভরযোগ্য দীর্ঘমেয়াদী অপারেশন নিশ্চিত করে।

6. বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা বিবেচনা

দ design of the oil-immersed transformer core affects several critical electrical performance metrics:

ক কর্মদক্ষতা

• মূল ক্ষতি (হিস্টেরেসিস এবং এডি কারেন্ট লস) সরাসরি মূল উপাদান, ল্যামিনেশন এবং জ্যামিতির সাথে সম্পর্কিত।
• ভালভাবে ডিজাইন করা কোর নো-লোড লস কমায়, ট্রান্সফরমারের দক্ষতা উন্নত করে, বিশেষ করে আংশিক লোড অবস্থায়।

খ. ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ

• লিকেজ ফ্লাক্স, যা কোর এবং উইন্ডিং বিন্যাসের উপর নির্ভর করে, লোডের অধীনে ভোল্টেজ ড্রপকে প্রভাবিত করে।
• অপ্টিমাইজ করা কোর ডিজাইন ন্যূনতম ফুটো ফ্লাক্স এবং উন্নত ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ নিশ্চিত করে, সামঞ্জস্যপূর্ণ আউটপুট ভোল্টেজ প্রদান করে।

গ. শর্ট সার্কিট শক্তি

• শেল-টাইপ কোর বা রিইনফোর্সড কোর স্ট্রাকচার যান্ত্রিক স্থিতিস্থাপকতা উন্নত করে।
• সঠিক নকশা শর্ট-সার্কিট ইভেন্টের সময় বায়ু স্থানচ্যুতিকে কম করে, নির্ভরযোগ্য অপারেশন নিশ্চিত করে।

d অ্যাকোস্টিক নয়েজ

• পর্যায়ক্রমে চৌম্বকীয় প্রবাহ দ্বারা সৃষ্ট কম্পন শ্রবণযোগ্য হুম তৈরি করে।
• কোর ল্যামিনেশন এবং জয়েন্ট ডিজাইন শব্দ কমাতে পারে, অপারেশনাল আরাম বাড়াতে পারে, বিশেষ করে শহুরে পরিবেশে।

7. ট্রান্সফরমার কোর ডিজাইনে উদ্ভাবন

আধুনিক তেল-নিমজ্জিত ট্রান্সফরমারগুলি কার্যক্ষমতা আরও উন্নত করতে উন্নত মূল নকশাগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে:

• নিরাকার মেটাল কোর: ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমারগুলিতে উল্লেখযোগ্যভাবে শক্তির ক্ষতি হ্রাস করে।
• অপ্টিমাইজ করা ল্যামিনেশন: সুনির্দিষ্ট প্রান্তিককরণের জন্য লেজার-কাট বা CNC-কাট ল্যামিনেশন ব্যবহার করুন, ফ্লাক্স লিকেজ হ্রাস করুন।
• কম্পোজিট ল্যামিনেটস: খরচ, দক্ষতা, এবং তাপীয় কর্মক্ষমতা ভারসাম্যের জন্য উপকরণগুলিকে একত্রিত করা।
• সীমিত উপাদান বিশ্লেষণ (এফইএ): সর্বোত্তম মূল জ্যামিতির জন্য উন্নত সিমুলেশন, সর্বনিম্ন ক্ষতি এবং অভিন্ন প্রবাহ বিতরণ নিশ্চিত করে।

দse innovations improve energy efficiency, reduce operational costs, and extend transformer lifespan.

8. উপসংহার

দ design of an oil-immersed transformer core is a critical factor that directly influences electrical performance, efficiency, thermal management, voltage regulation, and reliability. Material selection, lamination thickness, core geometry, joint design, and interaction with the cooling system collectively determine the transformer’s operational characteristics.

শস্য-ভিত্তিক সিলিকন ইস্পাত বা নিরাকার অ্যালোয় থেকে তৈরি উচ্চ-মানের কোর, স্টেপ-ল্যাপ জয়েন্ট এবং সুনির্দিষ্ট ল্যামিনেশন স্ট্যাকিংয়ের মতো অপ্টিমাইজ করা নির্মাণ কৌশলগুলির সাথে মিলিত, ক্ষয়ক্ষতি কম করে, দক্ষতা উন্নত করে এবং স্থায়িত্ব বাড়ায়। সঠিকভাবে ডিজাইন করা কোরগুলি শব্দ কমায়, স্থানীয় গরম হওয়া প্রতিরোধ করে এবং স্থিতিশীল ভোল্টেজ আউটপুট বজায় রাখে, যা শিল্প এবং ইউটিলিটি-স্কেল অ্যাপ্লিকেশন উভয়ের জন্যই অপরিহার্য।

আধুনিক পাওয়ার সিস্টেমে শক্তির দক্ষতা এবং নির্ভরযোগ্যতা ক্রমবর্ধমান গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠলে, ভবিষ্যতের চাহিদা মেটাতে তেল-নিমজ্জিত ট্রান্সফরমার কোরগুলির নকশা নতুন উপকরণ, উদ্ভাবনী জ্যামিতি এবং নির্ভুল উত্পাদন কৌশলগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে বিবর্তিত হতে থাকবে। সর্বোত্তম ট্রান্সফরমার কর্মক্ষমতা এবং দীর্ঘায়ু চাওয়া ইঞ্জিনিয়ার, নির্মাতা এবং অপারেটরদের জন্য মূল নকশা এবং বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতার মধ্যে গুরুত্বপূর্ণ সম্পর্ক বোঝা অপরিহার্য।