নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার ওভারহিটিং: কারণ এবং সমাধান

একটি কম ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার প্রধানত স্থায়ী বৈদ্যুতিক ওভারলোড, চৌম্বকীয় কোর স্যাচুরেশন, সুরেলা-সমৃদ্ধ লোড, উইন্ডিংয়ের চারপাশে সীমাবদ্ধ বায়ুপ্রবাহ এবং বার্ধক্যজনিত বা নিম্নমানের নিরোধকের কারণে অতিরিক্ত গরম হয়। বেশিরভাগ ক্ষেত্রের ক্ষেত্রে, রেটিং ক্লাসের উপরে তাপমাত্রা বৃদ্ধি একটি একক ত্রুটির কারণে হয় না, তবে এই দুটি বা তিনটি কারণ একসাথে কাজ করে — উদাহরণস্বরূপ, একটি সামান্য বড় লোড একটি ক্যাবিনেটের সাথে মিলিত যা গরম বাতাসকে আটকে রাখে। সমস্যা সমাধানের প্রথম ধাপ হল কোন ফ্যাক্টরকে প্রাধান্য দেয় তা চিহ্নিত করা, এবং এটি সাধারণত একটি ক্ল্যাম্প মিটার এবং একটি ইনফ্রারেড থার্মোমিটার দিয়ে এক ঘন্টারও কম সময় নেয়।

ছয়টি শর্ত যা রেটেড ক্লাসের উপরে তাপমাত্রাকে ঠেলে দেয়

প্রতিটি কম ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার, তা একটি স্ট্যান্ডার্ড EI ট্রান্সফরমার, একটি বর্গাকার ট্রান্সফরমার, বা একটি টরয়েডাল ট্রান্সফরমার, একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা মার্জিন সহ একটি নিরোধক শ্রেণীর চারপাশে ডিজাইন করা হয়েছে। একবার অপারেটিং শর্তগুলি সেই মার্জিন অতিক্রম করলে, বায়ু নিরোধক দ্রুত বয়সী হয় এবং তামার ক্ষতি একটি স্ব-শক্তিবৃদ্ধি চক্রে আরোহণ করে।

ক্রমাগত ওভারলোড

দীর্ঘ সময়ের জন্য তার রেটেড kVA এর 115 থেকে 130 শতাংশে একটি ইউনিট চালালে তামার ক্ষয় মোটামুটিভাবে বর্তমানের বর্গক্ষেত্রের সাথে বেড়ে যায়, তাই একটি 20 শতাংশ ওভারলোড ডিজাইনের অনুমতির চেয়ে 44 শতাংশ বেশি তাপ যোগ করতে পারে।

কোর স্যাচুরেশন

নেমপ্লেট রেটিং-এর উপরে ভোল্টেজ প্রয়োগ করা, অথবা ট্রান্সফরমারকে একটি অস্থির নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সি ইনভার্টার আউটপুটে সংযোগ করা, EI বা বর্গাকার কোরকে স্যাচুরেশনে নিয়ে যায়, যার ফলে ম্যাগনেটাইজিং কারেন্ট এবং মূল ক্ষয় তীক্ষ্ণ বৃদ্ধি পায়।

হারমোনিক বিকৃতি

নন-লিনিয়ার লোড যেমন ভেরিয়েবল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভ, রেকটিফায়ার এবং সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইগুলি হারমোনিক স্রোতকে আবার উইন্ডিংয়ে ফিড করে, অতিরিক্ত এডি-কারেন্ট এবং স্ট্রে লস তৈরি করে যা একটি স্ট্যান্ডার্ড লোড ক্যালকুলেশন ক্যাপচার করে না।

সীমাবদ্ধ বায়ুচলাচল

ঘেরা ক্যাবিনেট, উইন্ডিংগুলিতে ধুলো জমা হওয়া, বা অন্য তাপ-উত্পাদক উপাদানগুলির খুব কাছাকাছি একটি নিয়ন্ত্রণ ট্রান্সফরমার মাউন্ট করা কয়েলে পৌঁছানোর আগেই আশেপাশের বায়ুর তাপমাত্রা 10 থেকে 15 ডিগ্রি সেলসিয়াস বাড়িয়ে দিতে পারে।

উচ্চ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা

প্রতিটি রেট করা তাপমাত্রা বৃদ্ধি একটি 40 ডিগ্রী সেলসিয়াস পরিবেষ্টিত অনুমান করে। লোড কম না করে 50 ডিগ্রি পরিবেশে কাজ করা কার্যকরভাবে ট্রান্সফরমারের বেশিরভাগ তাপ সুরক্ষা মার্জিনকে সরিয়ে দেয়।

অন্তরণ বার্ধক্য বা ত্রুটি

আলগা উইন্ডিং, অসম বার্নিশের গর্ভধারণ, বা স্টোরেজের সময় শোষিত আর্দ্রতা নিরোধকের ভাঙ্গন প্রতিরোধ ক্ষমতা কমিয়ে দেয়, তাই যে তাপ এখন সহ্য করা হত তা ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে এবং অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিট হতে পারে।

কীভাবে ওভারলোড এবং হারমোনিক্স অনুশীলনে তুলনা করে

নীচের টেবিলটি অনুরূপ পরিবেষ্টিত পরিস্থিতিতে কম ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার ইউনিটগুলির লোড পরীক্ষার সময় রেকর্ড করা সাধারণ ফলাফলগুলি দেখায়। এই পরিসংখ্যানগুলি ব্যাখ্যা করে যে কেন সুরেলা বিকৃতির সাথে মিলিত একটি মাঝারি ওভারলোডও একা কারণের চেয়ে বেশি ক্ষতিকর।

অপারেটিং অবস্থা	প্রায় রেট উপরে তাপমাত্রা বৃদ্ধি	আনুমানিক অন্তরণ জীবন প্রভাব
রেটেড লোড, ক্লিন সাইন ওয়েভ	0 থেকে 5 শতাংশ	স্বাভাবিক সেবা জীবন
15 শতাংশ ওভারলোড শুধুমাত্র	10 থেকে 18 শতাংশ	জীবন প্রায় ৩০ থেকে ৪০ শতাংশ কমেছে
20 শতাংশ THD সহ রেট লোড	12 থেকে 20 শতাংশ	জীবন প্রায় ৩৫ থেকে ৪৫ শতাংশ কমেছে
ওভারলোড প্লাস হারমোনিক্স প্লাস দুর্বল বায়ুচলাচল	25 শতাংশ বা তার বেশি	জীবন 60 শতাংশেরও বেশি কমেছে, প্রাথমিক ব্যর্থতার সম্ভাবনা রয়েছে

মূল কাঠামো তাপের প্যাটার্ন পরিবর্তন করে

প্রতিটি ট্রান্সফরমার একইভাবে উত্তপ্ত হয় না, এবং উইন্ডিং জ্যামিতি কত দ্রুত তাপ উৎপন্ন হয় এবং এটি কত সহজে বেরিয়ে যায় তার উপর সরাসরি প্রভাব ফেলে।

একটি EI ট্রান্সফরমার একটি আয়তক্ষেত্রাকার উইন্ডিং উইন্ডো সহ একটি স্তরিত E এবং I কোর ব্যবহার করে। এই কাঠামোটি রুক্ষ এবং সাশ্রয়ী, তবে বায়ুপ্রবাহের কোণার অংশগুলি দীর্ঘ প্রবাহ পথ এবং কম বায়ুপ্রবাহের কারণে কেন্দ্রের চেয়ে বেশি গরম হতে থাকে। একটি বর্গাকার ট্রান্সফরমার আরও কমপ্যাক্ট ফ্রেমের সাথে অনুরূপ নীতি অনুসরণ করে, যা শক্তির ঘনত্ব উন্নত করে কিন্তু বায়ুচলাচল ব্যবধানে আরও মনোযোগের প্রয়োজন কারণ তাপ অপচয়ের জন্য উপলব্ধ পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল এর আউটপুটের তুলনায় ছোট।

একটি টরয়েডাল ট্রান্সফরমার, বিপরীতে, একটি রিং-আকৃতির কোরের চারপাশে সমানভাবে ঘুরিয়ে দেয়। এটি একটি সংক্ষিপ্ত চৌম্বক পথ, কম নো-লোড লস এবং কয়েল জুড়ে আরও অভিন্ন তাপমাত্রা বন্টন তৈরি করে। এই কারণে, একটি টরয়েডাল ইনভার্টার ট্রান্সফরমার বা একটি টরয়েড আইসোলেশন ট্রান্সফরমার সাধারণত অভিন্ন লোডের অধীনে একই রেটিং-এর একটি EI ইউনিটের চেয়ে বেশ কয়েক ডিগ্রি শীতল হয়, যা একটি কারণ হল টরয়েডাল ডিজাইনগুলি শব্দ-সংবেদনশীল বা স্থান-সীমাবদ্ধ সরঞ্জামগুলিতে পছন্দ করা হয়।

অ্যাপ্লিকেশন দ্বারা শীতল এবং বায়ুচলাচল প্রয়োজনীয়তা

যেহেতু কন্ট্রোল ট্রান্সফরমার এবং আইসোলেশন ট্রান্সফরমার ইউনিটগুলি প্রায়শই বদ্ধ প্যানেলের ভিতরে মাউন্ট করা হয়, তাই বৈদ্যুতিক আকারের হিসাবে কুলিং ক্লিয়ারেন্স গুরুত্বপূর্ণ। কিছু ব্যবহারিক নির্দেশিকা বেশিরভাগ কম ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার ইনস্টলেশন জুড়ে প্রযোজ্য:

ট্রান্সফরমার বডির চারপাশে কমপক্ষে 25 থেকে 30 মিলিমিটার খোলা বায়ু স্থান ছেড়ে দিন, এবং যদি এটি ড্রাইভ বা রেকটিফায়ার সহ একটি ক্যাবিনেট শেয়ার করে থাকে।
কম ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার সরাসরি অন্য তাপ উৎসের উপরে মাউন্ট করা এড়িয়ে চলুন; নিচ থেকে গরম বাতাস সরাসরি কুণ্ডলীর তাপমাত্রায় যোগ করে।
প্রতি ছয় থেকে বারো মাস অন্তর খোলা-ফ্রেম ইউনিটের বায়ুচলাচল স্লট থেকে ধুলো পরিষ্কার করুন, যেহেতু ধুলো একটি তাপীয় কম্বল হিসাবে কাজ করে যা বাতাসের ভিতরে তাপ আটকে রাখে।
একটি BK ট্রান্সফরমার বা অন্যান্য প্যানেল-মাউন্ট কন্ট্রোল ট্রান্সফরমার মাঝে মাঝে লোড খাওয়ানোর জন্য, নিশ্চিত করুন যে ডিউটি সাইকেল রেটিং শুধুমাত্র সর্বোচ্চ কারেন্টের পরিবর্তে সংযুক্ত সরঞ্জামের প্রকৃত সময়ের সাথে মেলে।
যখন পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা নিয়মিতভাবে 40 ডিগ্রি সেলসিয়াস ছাড়িয়ে যায়, তখন অতিরিক্ত ডিগ্রী প্রতি প্রায় 1.5 শতাংশের একটি ডিরেটিং ফ্যাক্টর প্রয়োগ করুন বা উচ্চতর নিরোধক শ্রেণী থেকে একটি ইউনিট নির্বাচন করুন।

একটি ব্যর্থতা ঘটার আগে চেক করতে সতর্কতা চিহ্ন

পর্যবেক্ষণ	সম্ভবত কারণ	প্রস্তাবিত কর্ম
বিবর্ণতা বা বাতাসের কাছে জ্বলন্ত গন্ধ	টেকসই অতিরিক্ত গরম, নিরোধক ভাঙ্গন শুরু	পরিষেবা থেকে সরান এবং অবিলম্বে অন্তরণ প্রতিরোধের পরিদর্শন করুন
স্বাভাবিকের চেয়ে জোরে গুনগুন করছে	কোর স্যাচুরেশন বা আলগা ল্যামিনেশন	ইনপুট ভোল্টেজ এবং মাউন্টিং হার্ডওয়্যার পরীক্ষা করুন
কেসের তাপমাত্রা একদিকে লক্ষণীয়ভাবে বেশি	এয়ারফ্লো ব্লকেজ বা অসম উইন্ডিং লোড	ক্লিয়ারেন্স উন্নত করুন, সংযুক্ত লোড পুনরায় বিতরণ করুন
তাপ সুরক্ষার ঘন ঘন উপদ্রব ট্রিপিং	প্রান্তিক ওভারলোড বা সুরেলা-সমৃদ্ধ লোড	সত্যিকারের RMS কারেন্ট পুনরায় পরিমাপ করুন এবং kVA রেটিং আপসাইজ করার কথা বিবেচনা করুন

প্রতিরোধমূলক ব্যবস্থা যা পরিষেবা জীবনকে প্রসারিত করে

একটি প্রতিষ্ঠিত লো-ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার ফ্যাক্টরির সাথে কাজ করা ডিজাইনের পর্যায়ে সাহায্য করে, যেহেতু সঠিক কোর সাইজিং, তারের গেজ এবং ইনসুলেশন ক্লাস নির্বাচন ইনস্টলেশনের আগে বেশিরভাগ অতিরিক্ত গরম হওয়ার সমস্যা প্রতিরোধ করে। একটি দীর্ঘমেয়াদী EI ট্রান্সফরমার কারখানা এবং বর্গাকার ট্রান্সফরমার কারখানা হিসাবে, উত্পাদন দলগুলি সাধারণত গণনা করা লোডের উপরে একটি সুরক্ষা মার্জিন সহ কোরটিকে আকার দেয়, পরিবেশের চাহিদার জন্য ক্লাস F বা ক্লাস H নিরোধক ব্যবহার করে এবং চালানের আগে লোড পরীক্ষার মাধ্যমে তাপমাত্রা বৃদ্ধি যাচাই করে।

ব্যবহারকারীর দিক থেকে, তিনটি অভ্যাস সবচেয়ে বড় পার্থক্য করে: ট্রান্সফরমারের রেটিংকে প্রকৃত লোড প্রোফাইলের সাথে মেলে না শুধুমাত্র সংযুক্ত সরঞ্জামের নেমপ্লেট কারেন্টের সাথে মেলানো, বছরে অন্তত একবার একটি ইনফ্রারেড ক্যামেরা দিয়ে থার্মাল চেকের সময় নির্ধারণ করা এবং ট্রান্সফরমারটি যে ভোল্টেজের জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল তার মধ্যে সংযুক্ত ইনভার্টারগুলিতে ফার্মওয়্যার বা ড্রাইভ সেটিংস রাখা। মিশ্র সরঞ্জাম চালনার সুবিধার জন্য, একই সরবরাহকারীর কাছ থেকে কম ফ্রিকোয়েন্সি ইউনিট এবং একটি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার ফ্যাক্টরি পণ্য লাইন উভয়ই রক্ষণাবেক্ষণকে সহজ করে, যেহেতু পরীক্ষার পদ্ধতি এবং খুচরা অংশের স্পেসিফিকেশনগুলি প্ল্যান্ট জুড়ে সামঞ্জস্যপূর্ণ থাকে।

প্রতিটি ব্যর্থতার পরে প্রতিক্রিয়াশীলভাবে একটি ট্রান্সফরমার প্রতিস্থাপন করার পরিবর্তে এই বিষয়গুলিকে একত্রে মোকাবেলা করা, রেটেড ক্লাসের মধ্যে অপারেটিং তাপমাত্রা বজায় রাখার এবং স্ট্যান্ডার্ড ওয়ারেন্টি সময়কালের বাইরেও পরিষেবা জীবন বাড়ানোর সবচেয়ে নির্ভরযোগ্য উপায়৷