পাওয়ার সিস্টেমে মাপন ও সুরক্ষা নির্ভুলতা উন্নত করতে সিটি-গুলি (CTs) কীভাবে সহায়তা করে?

আধুনিক বিদ্যুৎ সিস্টেমে, সঠিক পরিমাপ এবং নির্ভরযোগ্য সুরক্ষা বাধ্যতামূলক — এগুলো নিরাপদ, দক্ষ এবং অবিচ্ছিন্ন বৈদ্যুতিক কার্যক্রমের জন্য মৌলিক প্রয়োজনীয়তা। এই ক্ষমতাগুলোর কেন্দ্রে রয়েছে একটি আকারে ছোট কিন্তু অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ যন্ত্র: কারেন্ট ট্রান্সফরমার। উচ্চ-ভোল্টেজ সাবস্টেশন, শিল্প বিতরণ প্যানেল বা ইউটিলিটি মিটারিং সিস্টেম—এই সমস্ত স্থানে কারেন্ট ট্রান্সফরমার স্থাপন করা হলেও, এটি প্রাথমিক বৃহৎ কারেন্টকে নিরাপদ ও পরিচালনাযোগ্য দ্বিতীয়ক সংকেতে রূপান্তর করে, যা সুরক্ষা রিলে, শক্তি মিটার এবং নিরীক্ষণ সিস্টেমগুলো নির্ভুলভাবে প্রক্রিয়া করতে পারে।

বর্তমান ট্রান্সফরমার (সিটি) কীভাবে পরিমাপের নির্ভুলতা এবং সুরক্ষা বিশ্বস্ততা উভয়কেই উন্নত করে, তা বোঝার জন্য এর কার্যপ্রণালী, নির্মাণ পরামিতি, প্রয়োগের প্রেক্ষাপট এবং এটি কীভাবে সুরক্ষা ও মিটারিং অবকাঠামোর সাথে সংযুক্ত হয়—এই বিষয়গুলো পর্যালোচনা করা আবশ্যক। এই নিবন্ধটি বিদ্যুৎ সিস্টেমে সিটিগুলোর দ্বৈত ভূমিকা পালনের বিষয়ে একটি ব্যাপক প্রযুক্তিগত ও ব্যবহারিক পর্যালোচনা প্রদান করে—এবং কেন কোনও গুরুত্বপূর্ণ বিদ্যুৎ প্রকৌশল প্রকল্পের জন্য সিটিগুলো সঠিকভাবে নির্বাচন ও প্রয়োগ করা অত্যাবশ্যক, তা ব্যাখ্যা করে।

কারেন্ট ট্রান্সফরমারের মূল কার্যপ্রণালী

ইলেকট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন হিসাবে ভিত্তি

একটি কারেন্ট ট্রান্সফরমার ইলেকট্রোম্যাগনেটিক ইনডাকশনের মৌলিক নীতির উপর কাজ করে। যখন প্রাইমারি কন্ডাক্টরের মধ্য দিয়ে (যা একটি একক বাসবার পাস-থ্রু অথবা একটি প্রাইমারি ওয়াইন্ডিং হতে পারে) পরিবর্তনশীল বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয়, তখন ট্রান্সফরমারের কোরের মধ্যে একটি চৌম্বকীয় ফ্লাক্স সৃষ্টি হয়। এই ফ্লাক্সটি সেকেন্ডারি ওয়াইন্ডিংয়ে একটি সমানুপাতিক সেকেন্ডারি কারেন্ট আহিত করে, যার মান টার্নস রেশিও অনুযায়ী স্কেল করা হয়। ফলস্বরূপ, সেকেন্ডারি কারেন্ট আউটপুটটি প্রাইমারি কারেন্ট ওয়েভফর্মকে সঠিকভাবে প্রতিফলিত করে, এবং এটি পরিমাপ যন্ত্রের ইনপুটের জন্য উপযুক্ত একটি আদর্শ মান—যেমন ১ এ বা ৫ এ—এ হ্রাস করা হয়।

এই সমানুপাতিক সম্পর্কটি পরিমাপের নির্ভুলতার মূল চাবিকাঠি। যেহেতু কারেন্ট ট্রান্সফরমারটি প্রাইমারি ও সেকেন্ডারি কারেন্টের মধ্যে একটি সংজ্ঞায়িত এবং অত্যন্ত স্থিতিশীল অনুপাত বজায় রাখে, তাই পরবর্তী পর্যায়ের যন্ত্রগুলি সেকেন্ডারি সংকেত থেকে প্রকৃত সিস্টেম কারেন্ট পুনর্গঠন করতে পারে একটি পরিচিত নির্ভুলতার স্তরে। এই পুনরুৎপাদনের গুণগত মান নির্ভর করে কোর উপাদানের বৈশিষ্ট্য, উইন্ডিংয়ের জ্যামিতি এবং উৎপাদন ও ক্যালিব্রেশনের সময় যন্ত্রটিকে যে নির্ভুলতা শ্রেণির বরাদ্দ করা হয়েছে তার উপর।

ব্যবহারে, কোনও বর্তমান ট্রান্সফরমারই পূর্ণ আদর্শ অনুপাত অর্জন করতে পারে না। প্রাইমারি এবং সেকেন্ডারি কারেন্টের মধ্যে সর্বদা একটি ছোট্ট অনুপাত ত্রুটি এবং ফেজ বিস্থাপন থাকে। এই বিচ্যুতিগুলি নির্ভুলতা শ্রেণি—যেমন মিটারিং-এর জন্য ০.২, ০.৫ বা ১ এবং সুরক্ষা-এর জন্য ৫P১০ বা ১০P২০—দ্বারা পরিমাপ করা হয়, যা নির্দিষ্ট লোড (বার্ডেন) এবং কারেন্ট শর্তে সর্বোচ্চ গ্রহণযোগ্য ত্রুটিগুলি সংজ্ঞায়িত করে। সুতরাং, প্রতিটি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সঠিক নির্ভুলতা শ্রেণি নির্বাচন করা সিস্টেম-ব্যাপী পরিমাপের নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করার প্রথম পদক্ষেপ।

লোড (বার্ডেন) এবং এর কার্যকারিতা উপর প্রভাব

বর্তমান ট্রান্সফরমারের দ্বিতীয়ার্ধ টার্মিনালগুলির সাথে সংযুক্ত লোড (বার্ডেন) সরাসরি এর নির্ভুলতা বজায় রাখার ক্ষমতাকে প্রভাবিত করে। লোড (বার্ডেন) বলতে দ্বিতীয়ার্ধ সার্কিট দ্বারা উপস্থাপিত মোট ইম্পিড্যান্সকে বোঝায়, যার মধ্যে সংযোগকারী কেবল, রিলে ইনপুট এবং মিটার কয়েলগুলি অন্তর্ভুক্ত থাকে। যদি লোড (বার্ডেন) নির্দিষ্ট নির্ভুলতা শ্রেণীর জন্য নির্ধারিত মান অতিক্রম করে, তবে বর্তমান ট্রান্সফরমারটি একটি স্যাচুরেটেড বা ওভারলোডেড অবস্থায় প্রবেশ করবে, যেখানে এর অনুপাত ত্রুটি এবং ফেজ কোণ ত্রুটি গ্রহণযোগ্য সীমার বাইরে বৃদ্ধি পাবে।

সুতরাং, উপযুক্ত লোড ব্যবস্থাপনা একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রকৌশলী কাজ। প্রকৌশলীদের দ্বিতীয়ক সার্কিটের মোট ইম্পিড্যান্স গণনা করতে হবে, রাউটিং দূরত্ব জুড়ে কেবলের রেজিস্ট্যান্স বিবেচনা করতে হবে এবং নিশ্চিত করতে হবে যে সম্মিলিত লোড কারেন্ট ট্রান্সফরমারের নির্ধারিত VA আউটপুটের মধ্যে রয়েছে। যখন লোড অত্যধিক হয়, তখন কারেন্ট ট্রান্সফরমার (CT) নিজেই সঠিকভাবে নির্দিষ্ট করা থাকলেও পরিমাপের নির্ভুলতা হ্রাস পায়। এটি ক্ষেত্রে ইনস্টলেশনগুলিতে মিটারিং ত্রুটির একটি সাধারণ কারণ এবং এটি বোঝায় যে কারেন্ট ট্রান্সফরমারকে একটি সম্পূর্ণ সিস্টেমের অংশ হিসাবে মূল্যায়ন করা আবশ্যক—একে বিচ্ছিন্নভাবে নয়।

কারেন্ট ট্রান্সফরমারগুলি কীভাবে পরিমাপের নির্ভুলতা বৃদ্ধি করে

মিটারিং ক্লাস CT এবং শক্তি বিলিংয়ের অখণ্ডতা

রাজস্ব-মানের শক্তি মিটারিংয়ের জন্য, কারেন্ট ট্রান্সফরমারকে সংজ্ঞায়িত প্রাইমারি কারেন্ট পরিসরে—সাধারণত রেটেড কারেন্টের ৫% থেকে ১২০%—অত্যুত্তম অনুপাত নির্ভুলতা প্রদান করতে হবে। মিটারিং ক্লাসের সিটিগুলি (CTs), যেমন ০.২S, ০.৫S বা ১ নির্ভুলতা ক্লাস দ্বারা চিহ্নিত, এই কার্যকরী পরিসরে অনুপাত ত্রুটি এবং ফেজ সরণ কমানোর জন্য নকশা করা হয়েছে। সিটির (CT) আউটপুটে এমন ক্ষুদ্রতম অনির্ভুলতাও সরাসরি বিলিং ত্রুটির কারণ হয়ে দাঁড়ায়, যা বাণিজ্যিক ও শিল্প প্রয়োগগুলিতে সময়ের সাথে উল্লেখযোগ্য আর্থিক পরিণতি ঘটাতে পারে।

একটি ভালভাবে নকশা করা মিটারিং কারেন্ট ট্রান্সফরমার উচ্চ-পারমুয়াবিলিটি কোর উপাদান — সাধারণত গ্রেন-অরিয়েন্টেড সিলিকন স্টিল অথবা অ্যামরফাস অ্যালয় — ব্যবহার করে, যা এর নির্ধারিত পরিসরের মধ্যে রৈখিক আচরণ ভালভাবে বজায় রাখে। সেকেন্ডারি ওয়াইন্ডিংটি নির্ভুলভাবে প্রস্তুত করা হয় এবং সমগ্র অ্যাসেম্বলিটি ক্যালিব্রেটেড রেফারেন্স মানদণ্ডের বিরুদ্ধে বৈশিষ্ট্যযুক্ত করা হয়। রেভিনিউ মিটারিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, যেখানে নিয়ন্ত্রক অনুমোদন আবশ্যক, কারেন্ট ট্রান্সফরমারটিকে IEC 61869-2 বা ANSI C57.13 এর মতো মানদণ্ড অনুযায়ী টাইপ-টেস্ট করে সার্টিফাই করতে হবে।

যেমন ইনস্টলেশনগুলির জন্য বর্তমান ট্রান্সফরমার ১০ কেভি সিস্টেমের জন্য নকশা করা হয়েছে, এখানে নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তাগুলি মাঝারি ভোল্টেজ অপারেশনের ইনসুলেশন প্রয়োজনীয়তার সাথে একত্রিত করা হয়েছে, যাতে ডিভাইসটি যে বৈদ্যুতিক চাপের পরিবেশে কাজ করে তাতে পরিমাপের গুণগত মান কোনোভাবেই ক্ষুণ্ণ না হয়।

ওয়েভফর্ম ফিডেলিটি এবং হারমোনিক নির্ভুলতা

আধুনিক বিদ্যুৎ সিস্টেমগুলি পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভ, পাওয়ার ইলেকট্রনিক কনভার্টার এবং অ-রৈখিক লোডের বৃদ্ধির কারণে ক্রমশ উচ্চতর হারমোনিক বিষয়বস্তু বহন করছে। মৌলিক ফ্রিকোয়েন্সিতে (৫০ হার্জ বা ৬০ হার্জ) ভালোভাবে কাজ করে এমন একটি কারেন্ট ট্রান্সফরমার যখন প্রাইমারি কারেন্টে হারমোনিক থাকে, তখন তার নির্ভুলতা হ্রাস পেতে পারে। এটি ঘটে কারণ কোর লস এবং ম্যাগনেটাইজিং ইম্পিড্যান্স ফ্রিকোয়েন্সির সাথে পরিবর্তিত হয়, যা হারমোনিক ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে অতিরিক্ত অনুপাত ত্রুটি সৃষ্টি করে।

যেসব অ্যাপ্লিকেশনে হারমোনিক পরিমাপ গুরুত্বপূর্ণ — যেমন পাওয়ার কোয়ালিটি মনিটরিং, হারমোনিক ফিল্টারিং নিয়ন্ত্রণ বা উন্নত শক্তি ব্যবস্থাপনা — সেখানে কারেন্ট ট্রান্সফরমারটি এর ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্স বৈশিষ্ট্যগুলির প্রতি মনোযোগ সহকারে নির্বাচন করতে হবে। কিছু বিশেষায়িত CT-এর বর্ধিত ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্স ডিজাইন করা হয়েছে, যা কয়েক কিলোহার্টজ পর্যন্ত নির্ভুলতা বজায় রাখে। হারমোনিক সত্যতা নির্ধারণে কোর উপাদানের পছন্দ এবং ওয়াইন্ডিং কনফিগারেশন উভয়েই ভূমিকা পালন করে, এবং যখন হারমোনিক নির্ভুলতা কোনো প্রকল্পের প্রয়োজনীয়তা হয়, তখন বিশেষজ্ঞরা নির্মাতাদের কাছ থেকে ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্স ডেটা অনুরোধ করা উচিত।

কারেন্ট ট্রান্সফরমারগুলি কীভাবে সুরক্ষা সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতাকে সমর্থন করে

সুরক্ষা শ্রেণীর CT এবং ট্রানজিয়েন্ট আচরণ

সুরক্ষা রিলেগুলি বিক্ষেপ প্রবাহগুলিকে বিশ্বস্তভাবে পুনরুৎপাদন করতে কারেন্ট ট্রান্সফরমারের উপর নির্ভরশীল, যা প্রাথমিক রেটেড প্রবাহের দশগুণ, বিশগুণ বা এমনকি পঞ্চাশগুণ হতে পারে। মিটারিং সিটিগুলির বিপরীতে, যা সংবেদনশীল মিটার ইনপুটগুলিকে রক্ষা করার জন্য রেটেড প্রবাহের তুলনায় অপেক্ষাকৃত নিম্ন গুণকে স্যাচুরেট করার জন্য ডিজাইন করা হয়, সুরক্ষা শ্রেণীর কারেন্ট ট্রান্সফরমারগুলি রৈখিক থাকার জন্য—অথবা অন্তত একটি পূর্বনির্ধারিত ত্রুটি সীমার মধ্যে—একটি নির্দিষ্ট নির্ভুলতা সীমা ফ্যাক্টর (ALF) পর্যন্ত ডিজাইন করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি ৫P২০ রেটেড সুরক্ষা কারেন্ট ট্রান্সফরমার রেটেড প্রবাহের বিশগুণ প্রবাহে ৫% এর অধিক না হয় এমন একটি সম্মিলিত ত্রুটি বজায় রাখে।

ওভারকারেন্ট গুণকগুলি নিয়ন্ত্রণ করার এই ক্ষমতা—যা গুরুতর স্যাচুরেশন ছাড়াই সম্ভব—সংরক্ষণ রিলেগুলিকে দোষের সময় সঠিকভাবে কাজ করতে সক্ষম করে। যদি কারেন্ট ট্রান্সফরমারটি অকালে স্যাচুরেট হয়, তবে সেকেন্ডারি সংকেতটি গুরুতরভাবে বিকৃত হয়ে যায় এবং রিলেটি ট্রিপ করতে ব্যর্থ হতে পারে—অথবা ভুল সময়ে ট্রিপ করতে পারে—যার ফলে সরঞ্জাম এবং কর্মীদের নিরাপত্তার জন্য সম্ভাব্য বিপর্যয়কর পরিণতি ঘটতে পারে। সুতরাং, সংরক্ষণ কারেন্ট ট্রান্সফরমারটি দোষ কারেন্টের তথ্যের জন্য একটি গেটকিপার হিসাবে কাজ করে, এবং চরম পরিস্থিতিতে এর কার্যকারিতা সমগ্র সংরক্ষণ পদ্ধতির বিশ্বস্ততার সীমা নির্ধারণ করে।

অস্থায়ী প্রতিক্রিয়া হল সুরক্ষা কারেন্ট ট্রান্সফরমারের কার্যকারিতার আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ মাত্রা। কোনো ত্রুটির প্রথম কয়েকটি চক্রের সময়, প্রাইমারি কারেন্টে একটি উল্লেখযোগ্য ডিসি অফসেট উপাদান থাকতে পারে যা কোরকে গভীরভাবে স্যাচুরেশনে প্রবেশ করায়। এই অস্থায়ী স্যাচুরেশন দ্বিতীয়ক কারেন্ট তরঙ্গরূপকে বিকৃত করতে পারে—যে মুহূর্তে রিলেটি সবচেয়ে বেশি সঠিক ইনপুট প্রয়োজন করে। ক্লাস P এবং ক্লাস PX কারেন্ট ট্রান্সফরমারগুলি এই অস্থায়ী আচরণ পরিচালনার জন্য ভিন্ন দর্শনে নির্দিষ্ট করা হয়, এবং সিস্টেম সুরক্ষা প্রকৌশলীদের ট্রান্সফরমারের ক্লাসটি রিলে ধরন এবং বিদ্যুৎ সিস্টেমে পূর্বানুমানিত নির্দিষ্ট ত্রুটি পরিস্থিতির সাথে মিলিয়ে নিতে হবে।

ডিফারেনশিয়াল ও ডিসট্যান্স প্রোটেকশন স্কিম

ট্রান্সফরমার, জেনারেটর এবং বাস জোনগুলির জন্য ডিফারেনশিয়াল প্রোটেকশন স্কিমগুলিতে কারেন্ট ট্রান্সফরমারের ভূমিকা বিশেষভাবে চাপসৃষ্টিকারী। সার্কিটের বিভিন্ন অবস্থানে অবস্থিত দুটি বা ততোধিক সিটিগুলির দ্বিতীয়ার কারেন্ট উৎপন্ন করতে হবে যা যথেষ্ট নির্ভুলতার সাথে তুলনা করা যায়, যাতে অভ্যন্তরীণ ত্রুটি সনাক্ত করা যায়, কিন্তু বহির্বর্তী ত্রুটি বা ইনরাশ অবস্থায় অপারেশন বাধা দেওয়া যায়। ডিফারেনশিয়াল স্কিমে সিটিগুলির মধ্যে কোনো অসামঞ্জস্য—যেমন সিটি অনুপাত, ফেজ কোণ বা স্যাচুরেশন বৈশিষ্ট্যের মধ্যে—একটি কৃত্রিম ডিফারেনশিয়াল কারেন্ট সৃষ্টি করে, যা ভুল ট্রিপিং ঘটাতে পারে অথবা প্রকৃত ত্রুটিগুলির প্রতি সংবেদনশীলতা হ্রাস করতে পারে।

ভিন্নতা সুরক্ষা জন্য মিল করা বর্তমান ট্রান্সফরমারগুলির জন্য তাদের চুম্বকীয়করণ বৈশিষ্ট্যগুলির প্রতি মনোযোগ দেওয়া আবশ্যক, যা উদ্দীপনা বক্ররেখা বা কনুই-বিন্দু ভোল্টেজের মাধ্যমে প্রকাশ করা হয়। একই ভিন্নতা অঞ্চলে ব্যবহৃত বর্তমান ট্রান্সফরমারগুলির চুম্বকীয়করণ বক্ররেখা সমান হওয়া উচিত, যাতে স্বাভাবিক ও দুর্ঘটনাজনিত অবস্থায় উভয় ক্ষেত্রেই তাদের দ্বিতীয়ক আউটপুটগুলি সুসঙ্গতভাবে ট্র্যাক করে। এই কারণেই সুসংবেদনশীল ভিন্নতা সুরক্ষা অ্যাপ্লিকেশন ডিজাইন করার সময় সুরক্ষা প্রকৌশলীরা সম্ভব হলে একই নির্মাতা ও ব্যাচ থেকে আসা অভিন্ন বর্তমান ট্রান্সফরমার প্রকারের নির্দিষ্টকরণ করেন।

দূরত্ব সুরক্ষা ব্যবস্থায় সঠিক বর্তমান পরিমাপের জন্য কারেন্ট ট্রান্সফরমার এবং ইম্পিড্যান্স গণনার জন্য ভোল্টেজ ট্রান্সফরমারের ইনপুটগুলির সমন্বয় ব্যবহার করা হয়। কারেন্ট ট্রান্সফরমারের অনুপাত ত্রুটি এবং ফেজ সরণ রিলে দ্বারা দেখা যাওয়া আপারেন্ট ইম্পিড্যান্সে ত্রুটি সৃষ্টি করে, যা জোন সীমানা স্থানচ্যুত করতে পারে এবং ফলস্বরূপ অ্যান্ডার-রিচ বা ওভার-রিচ ঘটতে পারে। উচ্চ নির্ভুলতার সুরক্ষা CT গুলি নিশ্চিত করে যে দূরত্ব রিলে জোনগুলি সুরক্ষা দর্শনের প্রয়োজনীয় নির্ভুলতার সাথে সেট করা হয় এবং বজায় রাখা হয়।

ইনস্টলেশন, পোলারিটি এবং সেকেন্ডারি সার্কিটের অখণ্ডতা

সঠিক পোলারিটি এবং ফেজ বরাদ্দ

একটি কারেন্ট ট্রান্সফরমারকে এর নির্দিষ্ট সেকেন্ডারি সার্কিট সংযোগের সাপেক্ষে সঠিক পোলারিটি অভিমুখে ইনস্টল করতে হবে। পোলারিটি চিহ্নগুলি—সাধারণত প্রাইমারি পাশে P1/P2 এবং সেকেন্ডারি পাশে S1/S2—প্রাইমারি ও সেকেন্ডারি কারেন্টের মধ্যে ফেজ সম্পর্ক নির্ধারণ করে। পোলারিটি উলটে দেওয়া হলে সেকেন্ডারি কারেন্টে ১৮০-ডিগ্রি ফেজ ত্রুটি সৃষ্টি হয়, যার ফলে ডাইরেকশনাল প্রোটেকশন এলিমেন্টগুলি ভুল দিকে কাজ করবে এবং এনার্জি মিটারগুলি খরচকৃত শক্তির পরিবর্তে বিয়োগ করবে। ক্ষেত্রে কারেন্ট ট্রান্সফরমার (CT) ইনস্টলেশনের সময় পোলারিটি ত্রুটিগুলি সবচেয়ে সাধারণ এবং গুরুতর ভুলগুলির মধ্যে অন্যতম।

যেকোনো কারেন্ট ট্রান্সফরমার-ভিত্তিক সুরক্ষা বা মিটারিং সিস্টেম চালু করার আগে পোলারিটি যাচাইকরণ পরীক্ষা করা উচিত। এটি একটি পরিচিত প্রাইমারি কারেন্ট প্রবেশ করিয়ে এবং প্রত্যাশিত পোলারিটি চিহ্নিতকরণের সাথে সেকেন্ডারি কারেন্ট প্রবাহের দিক যাচাই করে সম্পন্ন করা যায়। অনেক আধুনিক সেকেন্ডারি ইনজেকশন পরীক্ষা সেটে স্বয়ংক্রিয় পোলারিটি যাচাইকরণ পদ্ধতি অন্তর্ভুক্ত থাকে, যা জটিল বহু-CT ইনস্টলেশনের ক্ষেত্রেও এই প্রক্রিয়াটিকে সরল করে তোলে।

ওপেন-সার্কিট নিরাপত্তা এবং সেকেন্ডারি শর্টিং

বর্তমান ট্রান্সফরমার পরিচালনার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ নিরাপত্তা নিয়মগুলির মধ্যে একটি হল যে, প্রাইমারি কারেন্ট প্রবাহিত হওয়াকালীন সেকেন্ডারি টার্মিনালগুলি কখনও ওপেন-সার্কিটেড অবস্থায় রাখা যাবে না। ভোল্টেজ ট্রান্সফরমারের বিপরীতে, যেখানে ওপেন সেকেন্ডারি নিরাপদ, একটি ওপেন-সার্কিটেড কারেন্ট ট্রান্সফরমার সেকেন্ডারি সমস্ত প্রাইমারি এমএমএফ-কে কোর ফ্লাক্সকে চরম স্তরে নিয়ে যেতে বাধ্য করে। এর ফলে সেকেন্ডারি টার্মিনালগুলিতে খুব উচ্চ আবিষ্ট ভোল্টেজ সৃষ্টি হয়— সম্ভবত হাজার হাজার ভোল্ট— যা কর্মীদের জন্য ঘাতক এবং সিটি-এর ইনসুলেশনের জন্য ধ্বংসাত্মক।

এই বৈশিষ্ট্যটি দাবি করে যে কারেন্ট ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি সার্কিটগুলি শর্টিং সুবিধা সহ ডিজাইন করতে হবে, যাতে প্রযুক্তিবিদরা প্রাইমারি অপারেশন ব্যাহত না করে রিলে বা মিটার লোডগুলি নিরাপদে বিচ্ছিন্ন করতে পারেন। কারেন্ট ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি সার্কিটের সাথে ব্যবহৃত টার্মিনাল ব্লকগুলিতে সাধারণত এই উদ্দেশ্যে অন্তর্ভুক্ত শর্টিং বার থাকে। এই প্রয়োজনীয়তা মেনে চলা ঐচ্ছিক নয়— এটি একটি মৌলিক নিরাপত্তা প্রয়োজনীয়তা, যা কারেন্ট ট্রান্সফরমারের সাথে কাজ করা প্রতিটি ইঞ্জিনিয়ার ও প্রযুক্তিবিদকে বুঝতে হবে এবং প্রয়োগ করতে হবে।

মাঝারি ভোল্টেজ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সঠিক CT নির্বাচন

ভোল্টেজ শ্রেণি এবং ইনসুলেশন প্রয়োজনীয়তা

মাঝারি ভোল্টেজ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ৬ কেভি থেকে ৩৫ কেভি পরিসরে, কারেন্ট ট্রান্সফরমারটি অপারেটিং ভোল্টেজ লেভেলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ ইনসুলেশন সিস্টেম দিয়ে ডিজাইন করতে হবে। প্রাইমারি ইনসুলেশনের ডাই-ইলেকট্রিক শক্তি, ক্রিপেজ দূরত্ব এবং ইম্পাল্স ওয়াইথস্ট্যান্ড রেটিংস—সবগুলোই ভোল্টেজ ক্লাসের সাথে স্কেল হয়। উদাহরণস্বরূপ, ১০ কেভি সিস্টেমের জন্য রেটেড একটি কারেন্ট ট্রান্সফরমারকে IEC 61869-2 অনুযায়ী Um = ১২ কেভি সরঞ্জাম শ্রেণির জন্য নির্দিষ্ট ইনসুলেশন লেভেল মেনে চলতে হবে, যার মধ্যে পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ওয়াইথস্ট্যান্ড এবং বজ্রপাত ইম্পাল্স ওয়াইথস্ট্যান্ড লেভেল উভয়ই অন্তর্ভুক্ত।

কারেন্ট ট্রান্সফরমারের শারীরিক ফর্ম ফ্যাক্টরও ভোল্টেজ ক্লাসের সাথে পরিবর্তিত হয়। নিম্ন ভোল্টেজ সুইচগিয়ারে রিং-টাইপ বা উইন্ডো CT গুলো সাধারণত ব্যবহৃত হয়, অন্যদিকে মাঝারি ও উচ্চ ভোল্টেজ অ্যাপ্লিকেশনে কাস্ট রেজিন বা অয়েল-পেপার ইনসুলেশন সহ বার-প্রাইমারি বা ওয়াউন্ড-প্রাইমারি ডিজাইন ব্যবহার করা হয়। নির্মাণ পদ্ধতির পছন্দ শুধুমাত্র ইনসুলেশন ক্ষমতাকেই প্রভাবিত করে না, বরং ইনস্টলেশনের সহজতা, রক্ষণাবেক্ষণের প্রবেশযোগ্যতা এবং সাবস্টেশনের মোট আকার-আকৃতিও প্রভাবিত করে।

নমনীয়তার জন্য ডুয়াল-কোর এবং মাল্টি-রেশিও ডিজাইন

অনেক মাধ্যম-ভোল্টেজ কারেন্ট ট্রান্সফরমার একটি একক হাউজিংয়ের মধ্যে দুটি বা ততোধিক স্বাধীন কোর নিয়ে তৈরি করা হয়, যার ফলে একটি কোর মিটারিং কাজের জন্য ব্যবহৃত হতে পারে এবং আলাদা একটি কোর সুরক্ষা কাজের জন্য বরাদ্দ করা যায়। এই ডুয়াল-কোর বিন্যাসটি নিশ্চিত করে যে মিটারিং কোরটিকে এর সাধারণ অপারেটিং পরিসরের মধ্যে নির্ভুলতা অনুযায়ী অপ্টিমাইজ করা যায়, যাতে সুরক্ষা কোরের দুর্ঘটনাজনিত অতি-বর্তমান পরিচালনার ক্ষমতা কোনোভাবে ক্ষুণ্ণ না হয়। এই দুটি কাজকে পৃথক চৌম্বক সার্কিটে বিভক্ত করে একটি একক কোরকে একসাথে উভয় নির্ভুলতা শ্রেণির কাজ করতে বাধ্য করার ফলে যে সমস্ত আপোষ-সাপেক্ষ সমস্যা দেখা দিত, সেগুলো এড়ানো যায়।

বহু-অনুপাত কারেন্ট ট্রান্সফরমারগুলি দ্বিতীয়ার্ধ ট্যাপ কনফিগারেশনের মাধ্যমে নির্বাচনযোগ্য টার্নস অনুপাত প্রদান করে, যা অতিরিক্ত নমনীয়তা প্রদান করে। এটি বিশেষভাবে উপযোগী যখন প্রাথমিক কারেন্ট সময়ের সাথে সাথে পরিবর্তিত হতে পারে — উদাহরণস্বরূপ, লোড বৃদ্ধির আশা করা হলে — অথবা যখন একটি একক সিটি টাইপকে বিভিন্ন প্যানেল অবস্থানে বিভিন্ন অনুপাতের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হয়। সিটি প্রতিস্থাপন না করেই দ্বিতীয়ার্ধ অনুপাত পুনরায় কনফিগার করার ক্ষমতা মূলধন খরচ এবং ইনস্টলেশন বিঘ্ন উভয়কেই কমায়।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

মিটারিং সিটি এবং প্রোটেকশন সিটির মধ্যে পার্থক্য কী?

মিটারিং কারেন্ট ট্রান্সফরমারটি সাধারণ কার্যকরী কারেন্ট পরিসরে—সাধারণত রেটেড কারেন্টের ৫% থেকে ১২০%—অনুপাত নির্ভুলতা অপ্টিমাইজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে এবং সংবেদনশীল মিটার ইনপুটগুলিকে রক্ষা করার জন্য তুলনামূলকভাবে নিম্ন ওভারকারেন্ট গুণকে স্যাচুরেট হওয়ার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। অন্যদিকে, প্রোটেকশন কারেন্ট ট্রান্সফরমারটি উচ্চ গুণকের রেটেড কারেন্ট—যেমন ১০ থেকে ২০ গুণ রেটেড—এ গ্রহণযোগ্য অনুপাত কার্যকারিতা বজায় রাখার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যাতে সিস্টেমের বিঘ্নের সময় প্রোটেকশন রিলেগুলি সঠিক ফল্ট কারেন্ট সিগন্যাল গ্রহণ করতে পারে। এই দুটি ধরনের ট্রান্সফরমার পরস্পর পরিপূরক কিন্তু আলাদা উদ্দেশ্য পূরণ করে এবং একটিকে অন্যটির পরিবর্তে ব্যবহার করা উচিত নয়।

সিটি স্যাচুরেশন প্রোটেকশন রিলের কার্যকারিতাকে কীভাবে প্রভাবিত করে?

যখন একটি কারেন্ট ট্রান্সফরমার স্যাচুরেট হয়, তখন এর কোর ফ্লাক্স একটি সীমায় পৌঁছায় যার পরে অতিরিক্ত প্রাইমারি কারেন্ট খুব কম অতিরিক্ত সেকেন্ডারি কারেন্ট উৎপন্ন করে। সেকেন্ডারি ওয়েভফর্মটি তীব্রভাবে ক্লিপড বা বিকৃত হয়ে যায়, ফলে রিলেটি প্রকৃতপক্ষে প্রাইমারিতে বিদ্যমান কারেন্টের তুলনায় অনেক কম আপারেন্ট কারেন্ট দেখতে পায়। এটি দুর্ঘটনার সময় রিলের ট্রিপ না হওয়া, বিলম্বিত ট্রিপিং বা ওয়েভফর্মের অখণ্ডতা নির্ভর সুরক্ষা উপাদানগুলির (যেমন ডাইরেকশনাল বা ডিফারেনশিয়াল ফাংশন) ভুল কাজ করার কারণ হতে পারে। প্রত্যাশিত দুর্ঘটনা অবস্থার অধীনে স্যাচুরেশন রোধ করতে যথেষ্ট অ্যাকুরেসি লিমিট ফ্যাক্টর সহ উপযুক্ত সিটি স্পেসিফিকেশন প্রয়োজন।

কেন কারেন্ট ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি সার্কিটগুলিকে কখনও ওপেন-সার্কিটেড রাখা যাবে না?

যখন প্রাথমিক কারেন্ট কারেন্ট ট্রান্সফরমারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, তখন সেকেন্ডারি সার্কিটে সাধারণত একটি সমানুপাতিক কারেন্ট প্রবাহিত হয় যা কোর ফ্লাক্সকে নিরাপদ স্তরে সীমাবদ্ধ রাখে। যদি সেকেন্ডারি সার্কিট খোলা থাকে, তবে কোনো বিপরীতমুখী সেকেন্ডারি এমএমএফ (চৌম্বক প্রেরণ বল) থাকে না এবং প্রতিটি অর্ধ-চক্রে কোর ফ্লাক্স স্যাচুরেশন স্তরে উঠে যায়, ফলে সেকেন্ডারি টার্মিনালগুলিতে উচ্চ ভোল্টেজ স্পাইক আবিষ্ট হয়। এই ভোল্টেজগুলি হাজার হাজার ভোল্ট পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে এবং কর্মীদের জন্য ঘাতক ঝুঁকি সৃষ্টি করে, এমনকি সিটি-এর ইনসুলেশনও ধ্বংস করতে পারে। সমস্ত কারেন্ট ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি সার্কিট জীবিত কাজ করার সময় উপযুক্ত লোড (বার্ডেন) বা শর্টিং লিঙ্কের মাধ্যমে বন্ধ রাখা আবশ্যিক।

১০ কেভি বিদ্যুৎ সিস্টেমের জন্য কারেন্ট ট্রান্সফরমার নির্বাচন করার সময় কোন কোন বিষয় বিবেচনা করা উচিত?

মুখ্য নির্বাচনের কারণগুলির মধ্যে রয়েছে প্রাইমারি কারেন্টের রেটেড মান, মিটারিং এবং সুরক্ষা উভয় ক্ষেত্রে প্রয়োজনীয় নির্ভুলতা শ্রেণি, VA-তে রেটেড বার্ডেন, সুরক্ষা কোরের জন্য নির্ভুলতা সীমা ফ্যাক্টর, ১০ কেভি সেবার জন্য উপযুক্ত ইনসুলেশন স্তর, শারীরিক মাউন্টিং এবং ইনস্টলেশন ফরম্যাট এবং IEC 61869-2 সহ প্রযোজ্য মানদণ্ডের সাথে অনুরূপতা। উচ্চ ফল্ট লেভেল বা দ্রুত সুরক্ষা রিলে বিশিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হলে কারেন্ট ট্রান্সফরমারটির ট্রানজিয়েন্ট পারফরম্যান্সও মূল্যায়ন করা আবশ্যিক। মিটারিং এবং সুরক্ষা উভয় প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য একটি একক ইনস্টল করা ইউনিট থেকে সেবা প্রদানের জন্য ডুয়াল-কোর ডিজাইনগুলি প্রায়শই পছন্দ করা হয়।