এখনও অবধি, এটি এখনও অনুমান করা হয় যে ট্রান্সফরমারের প্রতি ফেজে মাত্র দুটি উইন্ডিং রয়েছে, যথা লো ভোল্টেজ উইন্ডিং এবং হাই ভোল্টেজ উইন্ডিং। প্রকৃতপক্ষে, যদিও এটি শুধুমাত্র সর্বাধিক ব্যবহৃত ব্যবস্থা পদ্ধতি, তবে ট্রান্সফরমার শুধুমাত্র দুটি উইন্ডিং ব্যবহার করার কোন কারণ নেই। একটি থ্রি-ফেজ ট্রান্সফরমারে তৃতীয় ওয়াইন্ডিং যোগ করার সবচেয়ে সাধারণ কারণ হল একটি ত্রিভুজাকার সংযুক্ত তৃতীয় ওয়াইন্ডিং সেট আপ করা। তৃতীয় ওয়াইন্ডিং যুক্ত করার অন্যান্য কারণগুলি নিম্নরূপ: প্রথমত, শাখা পাওয়ার সাপ্লাইয়ের মাধ্যমে নিম্ন-ভোল্টেজ সিস্টেমের ফল্ট লেভেল সীমিত করা, অর্থাৎ একটি ডুয়েল সেকেন্ডারি ট্রান্সফরমার তৈরি করা; দ্বিতীয়টি হল বিভিন্ন সরবরাহ ভোল্টেজের অধীনে বেশ কয়েকটি পাওয়ার সিস্টেমকে সংযুক্ত করা; তৃতীয়টি হল একটি উইন্ডিং টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত একটি সিঙ্ক্রোনাস ক্যাপাসিটরের মাধ্যমে সিস্টেম ভোল্টেজ এবং প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি সামঞ্জস্য করা।
একটি থ্রি-ফেজ ট্রান্সফরমারের আদর্শভাবে একটি ত্রিভুজাকার কনফিগারেশনে তিনটি ফেজ উইন্ডিং এর একটি সেট থাকা উচিত, যা ট্রান্সফরমারকে তৃতীয় হারমোনিক কারেন্টের জন্য একটি কম প্রতিবন্ধক পথ প্রদান করতে পারে। একটি ত্রিভুজ দ্বারা সংযুক্ত ওয়াইন্ডিং ত্রিভুজে কারেন্ট সঞ্চালন করতে পারে যখন বিপরীত লোডগুলি ভারসাম্যহীন থাকে, যার ফলে এই ভারসাম্যহীনতা হ্রাস করে এবং এটিকে সিস্টেমে উল্লেখযোগ্যভাবে খাওয়ানো থেকে বাধা দেয়। যদিও সিস্টেম ডিজাইনাররা স্টার/স্টার সংযুক্ত ট্রান্সফরমার ব্যবহার করতে অনিচ্ছুক, কিছু ক্ষেত্রে, স্টার/ডেল্টা বা ডেল্টা/স্টার ট্রান্সফরমার দ্বারা উত্পন্ন ফেজ শিফট অগ্রহণযোগ্য। উদাহরণস্বরূপ, সাবস্টেশন অক্জিলিয়ারী সিস্টেমে প্রায়ই যে পরিস্থিতি দেখা দেয়। এই বিষয়ে, ট্রান্সফরমারে একটি ত্রিভুজাকার সংযোগ সহ একটি তৃতীয় উইন্ডিং ইনস্টল করার জন্য বছরের পর বছর ধরে সাধারণ অনুশীলন হয়েছে।
আয়রন কোর চৌম্বকীয় পদার্থের B/H বক্ররেখার অরৈখিকতার কারণে, একটি সাইনোসয়েডাল ভোল্টেজ প্রয়োগ করার ফলে একটি সাইনোসয়েডাল চৌম্বকীয় প্রবাহ হবে (সেকেন্ডারি ভোল্টেজটিও সাইনোসয়েডাল)। চুম্বকীয় কারেন্ট অ সাইনোসয়েডাল। সুতরাং, সাইন ভোল্টেজের অধীন একটি ট্রান্সফরমারের চুম্বকীয় প্রবাহে মৌলিক উপাদান এবং বিভিন্ন হারমোনিক্স থাকবে। এই হারমোনিক্সের প্রশস্ততা এবং সংমিশ্রণ লোহার মূল উপাদানের চুম্বকীয় বৈশিষ্ট্য এবং সর্বোচ্চ চৌম্বকীয় প্রবাহ ঘনত্বের উপর নির্ভর করে। সাধারণভাবে বলতে গেলে, তৃতীয় হারমোনিক একটি প্রভাবশালী ভূমিকা পালন করে এবং তৃতীয় হারমোনিক ছাড়াও, উচ্চতর তৃতীয় হারমোনিকও রয়েছে।
এই কারণে যে তৃতীয় হারমোনিক উপাদানটি তিনটি-ফেজ সিস্টেমের প্রতিটি ধাপে একই পর্যায়ে রয়েছে। তাই লাইনের মধ্যে ট্রিপল হারমোনিক ভোল্টেজ নেই। ম্যাগনেটাইজিং কারেন্টের তৃতীয় হারমোনিক উপাদানটি অবশ্যই স্টার সংযুক্ত উইন্ডিং এর নিরপেক্ষ বিন্দু বা ডেল্টা সংযুক্ত উইন্ডিং এর মধ্য দিয়ে যেতে হবে (উভয় পাওয়ার নিউট্রাল পয়েন্ট এবং স্টার সংযুক্ত উইন্ডিং গ্রাউন্ডেড)। যদি কোনো ডেল্টা উইন্ডিং না থাকে বা ট্রান্সফরমারের নিরপেক্ষ বিন্দু এবং স্টার/স্টার কানেক্টেড ট্রান্সফরমারে পাওয়ার সাপ্লাই একই সাথে গ্রাউন্ডেড না হয়, তাহলে পাওয়ার সাপ্লাই সিস্টেম লাইনের লাইন থেকে গ্রাউন্ড ক্যাপ্যাসিট্যান্স কারেন্টে অনিবার্যভাবে হারমোনিক উপাদান থাকবে। যদি এই হারমোনিক্সগুলি এই পথগুলির মধ্য দিয়ে না যায় তবে আউটপুট ভোল্টেজের হারমোনিক বিকৃতি থাকবে।
এমনকি যদি বিদ্যুৎ সরবরাহের নিরপেক্ষ বিন্দু এবং তারকা সংযুক্ত উইন্ডিং উভয়ই পূর্বে উল্লিখিত হিসাবে গ্রাউন্ডেড থাকে, যদিও ট্রান্সফরমারের আউটপুট ওয়েভফর্ম বিকৃতির মধ্য দিয়ে যায় না, তবুও নিরপেক্ষ বিন্দুতে প্রবাহিত ট্রিপল হারমোনিক কারেন্ট তারবিহীন যোগাযোগ সার্কিট এবং অন্যান্য ইলেকট্রনিক ডিভাইসে হস্তক্ষেপের পাশাপাশি নিরপেক্ষ গ্রাউন্ডেড লিকুইয়ের অতিরিক্ত উত্তাপের কারণ হতে পারে। এটি ডেল্টা সংযুক্ত উইন্ডিং ব্যবহার করার আরেকটি কারণ।
ত্রিভুজাকার তৃতীয় উইন্ডিং ব্যবহার না করে যদি তারকা সংযুক্ত উইন্ডিংয়ের নিরপেক্ষ বিন্দু গ্রাউন্ডেড না হয়। নিরপেক্ষ বিন্দুটি স্থল সম্ভাবনার চেয়ে বেশি বা কম ভোল্টেজে দোদুল্যমান হবে, ভোল্টেজের প্রশস্ততা হারমোনিক উপাদানের প্রশস্ততার তিনগুণ সমান। ত্রিভুজাকার তৃতীয় উইন্ডিং ব্যবহারের কারণে, এই ঘটনাটি ঘটতে বাধা দেওয়া যেতে পারে। কখনও কখনও তৃতীয় ওয়াইন্ডিংকে স্টেবিলাইজিং ওয়াইন্ডিং বলা হয়।
তৃতীয় ওয়াইন্ডিংয়ের বাঁক এবং রেট করা ভোল্টেজের সংখ্যা যেকোনো উপযুক্ত মান নির্বাচন করা যেতে পারে। অতএব, একটি পৃথক সহায়ক ট্রান্সফরমারের প্রয়োজনীয়তা দূর করে, সাবস্টেশনের অক্জিলিয়ারী লোডগুলিতে বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য তৃতীয় উইন্ডিংয়ের টার্মিনালগুলিকে নেতৃত্ব দেওয়া যেতে পারে। পাওয়ার ট্রান্সমিশনে ব্যবহৃত বড় অটোট্রান্সফরমারগুলির জন্য, তারকা/তারকা সংযোগগুলি অবশ্যই গ্রহণ করতে হবে এবং তৃতীয় উইন্ডিং সাধারণত সংযোগ ব্যবস্থার জন্য একটি ক্ষতিপূরণ ডিভাইস হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
যদিও সহায়ক লোড প্রধান ট্রান্সফরমারের রেট করা ক্ষমতার তুলনায় তুলনামূলকভাবে ছোট, তবে তৃতীয় ওয়াইন্ডিংয়ের রেট করা ক্ষমতা অবশ্যই সিস্টেমের গুরুতর ভারসাম্যহীনতার কারণে উৎপন্ন সর্বাধিক সঞ্চালন কারেন্ট বহন করতে সক্ষম হবে। সাধারণভাবে বলতে গেলে, এই সবচেয়ে সাধারণ ভারসাম্যহীনতা সেকেন্ডারি উইন্ডিং তারের ছোট গ্রাউন্ডিং থেকে গ্রাউন্ডে আসে যখন সেকেন্ডারি নিউট্রাল পয়েন্ট গ্রাউন্ড করা হয়।
ধরে নিই যে সমস্ত উইন্ডিংয়ের বাঁক অনুপাত হল 1:1, একটি ডেল্টা সংযুক্ত তৃতীয় উইন্ডিং সহ তারকা/তারকা সংযুক্ত ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি পাশের একক-ফেজ লোডের প্রাথমিক লোড কারেন্টের সাথে সম্পর্কিত। এর ফলে তৃতীয় ওয়াইন্ডিংয়ের রেট করা বাঁক প্রাথমিক এবং মাধ্যমিক উইন্ডিংগুলির রেট করা বাঁকগুলির প্রায় এক-তৃতীয়াংশের সমান হবে৷ অতএব, নির্দিষ্ট রেট দেওয়া পরামিতি ছাড়া, তৃতীয় উইন্ডিংয়ের রেট প্যারামিটার নির্ধারণের জন্য একটি সাধারণ পদ্ধতি প্রদান করা হয়।
ক্রমাগত এবং স্বল্পমেয়াদী লোড-এর দৃষ্টিকোণ থেকে, তৃতীয় উইন্ডিং এবং দুটি প্রধান উইন্ডিংয়ের মধ্যে প্রতিবন্ধকতা অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ। তৃতীয় ওয়াইন্ডিংটি অবশ্যই পর্যাপ্ত যান্ত্রিক শক্তি, প্রয়োজনীয় তাপ প্রতিরোধের, দুটি প্রধান উইন্ডিংয়ের তুলনায় পর্যাপ্ত প্রতিবন্ধকতা এবং ক্রমাগত ভারসাম্যহীন লোডের অধীনে অস্বাভাবিক ভোল্টেজ ড্রপ তৈরি না করে প্রধান উইন্ডিংগুলিতে ফেজ থেকে ফেজ শর্ট সার্কিট সহ্য করার ক্ষমতার জন্য ডিজাইন করা উচিত।
যখন একটি ট্রান্সফরমারকে তৃতীয় ওয়াইন্ডিং দিয়ে ডিজাইন করার প্রয়োজন হয়, তখন ব্যবহারকারীকে ট্রান্সফরমার ডিজাইনারকে সর্বাধিক প্রতিকূল অপারেটিং অবস্থার মধ্যে ঘটতে পারে এমন বাহ্যিক ফল্ট কারেন্ট নির্ণয় করতে সক্ষম করার জন্য পর্যাপ্ত তথ্য প্রদান করা উচিত। সিস্টেম বৈশিষ্ট্য এবং বিস্তারিত গ্রাউন্ডিং পদ্ধতি সহ তথ্যের এই অংশগুলি, সেইসাথে বিভিন্ন উইন্ডিংয়ের মধ্যে প্রতিবন্ধকতার মানগুলির জ্ঞান, ডিজাইনারদের ফল্ট কারেন্ট এবং তৃতীয় উইন্ডিংয়ের প্রশস্ততা সঠিকভাবে মূল্যায়ন করতে সক্ষম করে। এই পদ্ধতিটি ব্যবহারকারীদের ইচ্ছামত একটি ক্ষমতা নির্দিষ্ট করার চেয়ে অনেক ভাল। যদিও ক্ষমতা নির্ধারণের জন্য আনুমানিক অনুমান পদ্ধতি ব্যবহার করা সঠিক তথ্যের অনুপস্থিতিতে আরও স্বজ্ঞাত। তৃতীয় ওয়াইন্ডিংয়ের আদর্শ রেটেড ক্ষমতা মান পেতে, এটি শুধুমাত্র ট্রান্সফরমার উইন্ডিং এবং উপরে উল্লিখিত অন্যান্য কারণগুলির মধ্যে প্রতিবন্ধকতার উপর ভিত্তি করে প্রাপ্ত করা যেতে পারে।
নিবন্ধের শুরুতে যেমন উল্লেখ করা হয়েছে, তৃতীয় ওয়াইন্ডিং সেট করার মূল নীতিটি বহু বছর ধরে গৃহীত হয়েছে, এবং লোহার কোর তৈরির জন্য গরম-ঘূর্ণিত বৈদ্যুতিক ইস্পাত শীট ব্যবহার করার পরে এটি আরও উন্নত করা হয়েছে। গরম-ঘূর্ণিত বৈদ্যুতিক ইস্পাত পাত দিয়ে তৈরি লোহার কোর সম্পূর্ণ লোড কারেন্টের 5% পর্যন্ত উত্তেজনা প্রবাহ উৎপন্ন করতে পারে। আধুনিক কোল্ড-রোল্ড ইলেক্ট্রিক্যাল স্টিল শীটের উত্তেজনা প্রবাহ অনেক কম, প্রায় 0.5% পুরো লোড কারেন্টের। এই ক্ষেত্রে, উত্তেজনা স্রোতের সুরেলা বিকৃতির প্রভাব উল্লেখযোগ্য নয়। একটি স্টার/স্টার সংযুক্ত ট্রান্সফরমারকে একটি ডেল্টা কনফিগারেশনে সংযুক্ত তৃতীয় উইন্ডিং দিয়ে সজ্জিত করা উচিত কিনা তা বিবেচনা করা দরকার।
একটি তারকা/তারকা সংযুক্ত ট্রান্সফরমারে যেখানে প্রাথমিক দিকের নিরপেক্ষ বিন্দুটি গ্রাউন্ড করা হয় না এবং সেকেন্ডারি পাশের নিরপেক্ষ বিন্দুটি গ্রাউন্ড করা হয়, সেকেন্ডারি পাশে একটি আপেক্ষিক গ্রাউন্ড ফল্ট একটি উল্লেখযোগ্য ফল্ট কারেন্ট সৃষ্টি করবে না যা রিলে সুরক্ষা ডিভাইসটিকে সক্রিয় করবে। কারণ এই কাঠামোটি একক-ফেজ স্রোতে উচ্চ প্রতিবন্ধকতা আরোপ করে। সাধারণভাবে বলতে গেলে, একটি ত্রিভুজ দ্বারা সংযুক্ত তৃতীয় ওয়াইন্ডিংয়ের উপস্থিতি সঞ্চালনকারী কারেন্টকে সঞ্চালন ঘটাতে পারে, যা কারেন্টের অন্য দুটি পর্যায়ের ভারসাম্যের দিকে পরিচালিত করে। এইভাবে উপরের প্রশ্নের সমাধান। 1970-এর দশকের মাঝামাঝি। একটি 60MV সহ একটি 132kV/11kV স্ট্যান্ডবাই ট্রান্সফরমারের নকশা · যুক্তরাজ্যের সেন্ট্রাল ইলেকট্রিসিটি সাপ্লাই কর্পোরেশন (CECR) এর লেটলব্রুক "D" পাওয়ার স্টেশনে একটি তারকা/তারকা সংযোগ উপরের বিষয়টিকে ব্যাখ্যা করার জন্য একটি উদাহরণ হিসাবে কাজ করে। এটি একটি 60MV · একটি স্ট্যান্ডবাই ট্রান্সফরমার।তাই লোকেরা এই ট্রান্সফরমারটির দিকে মনোযোগ দিয়েছে, অর্থাৎ, যদি প্রচলিত পদ্ধতি অনুসারে ত্রিভুজাকার সংযোগ সহ তৃতীয় বাউন্ডিং সেট আপ করা হয়। যখন এটি ফ্যাক্টরি ট্রান্সফরমারের সাথে সমান্তরালভাবে কাজ করে, তখন 11kV সিস্টেমের একক ফেজ থেকে গ্রাউন্ড ফল্ট লেভেল খুব বেশি হতে পারে। যেহেতু সেই সময়ে স্টার/স্টার সংযোগ সহ 33kV/11kV ট্রান্সফরমারের তৃতীয় ওয়াইন্ডিং বাদ দেওয়া সাধারণ ছিল, তাই এই ট্রান্সফরমারে তৃতীয় ওয়াইন্ডিং ইনস্টল না করার সিদ্ধান্ত নেওয়া হয়েছিল। পরে, এটি 11kV পাশে গ্রাউন্ডিং ফল্টের ক্ষেত্রে অপর্যাপ্ত ফল্ট কারেন্টের সমস্যা ছিল কিনা তা নিয়ে উত্পাদন কেন্দ্রের সাথে আলোচনার জন্ম দেয়। প্রস্তুতকারক গ্যারান্টি দিতে পারেন যে এই পরিস্থিতি ঘটবে না। সমাবেশ এবং পরীক্ষার পরে, এটি সত্যিই সত্য। এই ধরনের সমস্যা বিশ্লেষণ করার জন্য শূন্য ফেজ সিকোয়েন্স ইম্পিডেন্স ধারণাটি ব্যবহার করা ভাল।
