গ্লাস-কোর ট্রান্সফরমার: কীভাবে "ফ্রোজেন লিকুইড" মেটাল স্ট্যান্ডবাই পাওয়ার লস স্ল্যাশ করে

ভূমিকা

একটি ট্রান্সফরমার "জাগ্রত" থাকে এমনকি যখন এটি খাওয়ায় সবকিছু ঘুমিয়ে থাকে। যতক্ষণ এটি গ্রিডের সাথে সংযুক্ত থাকে, ততক্ষণ এর আয়রন কোর চুম্বকীয় থাকার জন্য নিঃশব্দে সামান্য বিদ্যুৎ পোড়ায় — নো-লোড লস (কোর বা আয়রন লসও বলা হয়)। খুঁটি এবং প্যাড-মাউন্ট করা বিল্ডিংয়ের বাইরে থাকা লক্ষ লক্ষ ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমারের জন্য, এই ক্ষতি কয়েক দশক ধরে 24/7 চলে। এমন একটি কেটলির চিত্র করুন যা ফুটন্ত না থাকলেও আঁকার শক্তি রাখে। এখন এমন একটি উপাদানের জন্য তার হৃদয়কে অদলবদল করার ছবি যা সেই শক্তি কীভাবে নষ্ট করতে হয় তা ভুলে যায়। এই উপাদানটি নিরাকার ধাতু , এবং এটি স্ট্যান্ডবাই ক্ষতি 60-80% কমাতে পারে।

নীতি ও প্রকারভেদ

পারমাণবিক স্তরে, সাধারণ ট্রান্সফরমার ইস্পাত — শস্য-ভিত্তিক সিলিকন ইস্পাত, বা CRGO — হল একটি স্ফটিক: এর লোহার পরমাণুগুলি পরিপাটি করে, পুনরাবৃত্ত জালিতে থাকে। প্রতিবার এসি ক্ষেত্রটি উল্টে যায় (সেকেন্ডে 50 বা 60 বার), সেই স্ফটিক সীমানা চৌম্বকীয় ডোমেনগুলিকে তাদের কোণগুলির চারপাশে লড়াই করতে বাধ্য করে এবং সেই ঘর্ষণটি তাপে পরিণত হয় ( হিস্টেরেসিস ক্ষতি )।

নিরাকার ধাতু ভিন্ন। গলিত লোহা-বোরন-সিলিকন সংকর ধাতু প্রতি সেকেন্ডে 1,000,000 ডিগ্রি সেলসিয়াস -এ ব্লাস্ট-ঠান্ডা হয় — এত দ্রুত পরমাণুগুলি একটি বিশৃঙ্খল, কাচের মতো "হিমায়িত তরল" এ জমাট বাঁধে এবং তাদের প্রতিরোধ করার জন্য কোন দানা থাকে না। ফলাফল হল প্রায় 25 মাইক্রন পুরু একটি ফিতা (একটি CRGO ল্যামিনেশনের এক-দশমাংশ) খুব উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা সহ। যেহেতু কোন স্ফটিক দানা নেই, চুম্বককরণের জন্য অনেক কম শক্তি প্রয়োজন।

মূল পরামিতি যা নির্বাচনকে চালিত করে (প্রতি নির্মাতা এবং হ্যান্ডবুক ডেটা):

1.5 T, 50 Hz-এ মূল ক্ষতি: নিরাকার জন্য ~0.2–0.4 W/kg বনাম Hi-B CRGO-এর জন্য ~0.8–1.3 W/kg — একটি 60-80% হ্রাস।
স্যাচুরেশন ফ্লাক্স ঘনত্ব Bs: সিলিকন স্টিলের জন্য শুধুমাত্র ~1.5–1.6 T বনাম ~2.0 T। নিম্ন Bs মানে একই kVA এর জন্য একটি বড় কোর ক্রস-সেকশন (প্রায় 30-40% বেশি আয়তন)।
স্ট্যাকিং ফ্যাক্টর: ~0.85–0.87 (CRGO-এর ~0.96 এর চেয়ে খারাপ), তাই ক্ষতের কেন্দ্রটি আরও বড় এবং ভারী।
যান্ত্রিক প্রকৃতি: ফিতা শক্ত, ভঙ্গুর এবং শক-সংবেদনশীল; ট্রানজিট এবং শর্ট-সার্কিট ফোর্স এর অধীনে এটি কাটার পরে এবং আলতোভাবে পরিচালনা করতে হবে।

আবেদনের উদাহরণ

একটি আবাসিক ফিডারে একটি 1,000 কেভিএ ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমার বেশিরভাগই হালকা চলে কিন্তু বছরে 8,760 ঘন্টা সক্রিয় থাকে। একটি নিরাকার কোরের সাথে, নো-লোড লস প্রায় 1.2-1.5 কিলোওয়াট থেকে 0.3-0.6 কিলোওয়াটে নেমে আসে। একটি সাধারণ শুল্কে (~$0.10/kWh), যা 30 বছরের জীবনে $6,000–$8,000 এর অর্ডারে সাশ্রয় করে — যে কারণে অনেক ইউটিলিটি এখন সর্বদা চালু, কম-লোড শুল্কের জন্য নিরাকার ইউনিট নির্দিষ্ট করে। চীনের একাডেমি অফ সায়েন্সেস অনুমান করে যে বিদ্যমান ট্রান্সফরমারগুলির মাত্র 15% নিরাকার দিয়ে প্রতিস্থাপন করলে প্রতি বছর প্রায় 9 বিলিয়ন কিলোওয়াট ঘন্টা এবং 8 মিলিয়ন টন CO₂ সাশ্রয় হতে পারে।

সাধারণ ভুল ধারণা এবং মজার ঘটনা

ভুল ধারণা: "একটি নিরাকার ট্রান্সফরমার কেবল একটি শান্ত, ভাল ইস্পাত ট্রান্সফরমার।" পুরোপুরি নয় — কারণ উপাদানটির চৌম্বকীয়তা (কোরটির ক্ষুদ্র "শ্বাসপ্রশ্বাস" যেমন এটি চুম্বক করে) সিলিকন স্টিলের চেয়ে বড় , নিরাকার ইউনিটগুলি প্রায়শই 2-5 dB জোরে গুনগুন করে , যা বাড়ি বা হাসপাতালের কাছাকাছি গুরুত্বপূর্ণ। জয় পরাজয়, নীরবতা নয়।

মজার ঘটনা: যে 25-মাইক্রন ফিতা একটি বজ্রপাতের চেয়ে দ্রুত ঠাণ্ডা হয় - প্রতি সেকেন্ডে এক মিলিয়ন ডিগ্রির বেশি - যে কারণে এটি স্ফটিকের পরিবর্তে "গ্লাসি" হয়।