সমস্ত ট্রান্সফরমার বাহ্যিক ভোল্টেজের পরিবর্তনের জন্য ক্ষতিপূরণ দিতে এবং ট্রান্সফরমারের অভ্যন্তরীণ ভোল্টেজকে সামঞ্জস্য করার জন্য কিছু ধরণের ট্যাপ কাঠামো গ্রহণ করে। ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমার এবং ছোট অক্জিলিয়ারী ট্রান্সফরমারগুলিতে, এই ট্যাপ ভোল্টেজের বৈচিত্র্যের পরিসীমা ± 5% হতে পারে, যা অ-উত্তেজনা ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ। বড় ট্রান্সফরমারগুলিতে, ± 10% বা তার বেশি একটি ভোল্টেজ পরিবর্তনের পরিসীমা প্রদান করার প্রয়োজন হতে পারে এবং লোড ট্যাপ চেঞ্জারগুলি ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণের জন্য ব্যবহার করা উচিত।
বেশির ভাগ পাওয়ার ট্রান্সফরমার হাই ভোল্টেজ উইন্ডিং-এ ট্যাপ লাইন সেগমেন্ট সেট করার দুটি কারণ রয়েছে। প্রথমত, এটা বিবেচনা করা যেতে পারে যে ট্যাপ চেঞ্জার সেগমেন্ট স্থাপনের উদ্দেশ্য হল প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের পরিবর্তনের জন্য ক্ষতিপূরণ। জেনারেটর ট্রান্সফরমার ব্যতীত বেশিরভাগ পাওয়ার ট্রান্সফরমারের জন্য, প্রয়োগ করা ভোল্টেজ উচ্চ-ভোল্টেজ ওয়াইন্ডিং-এ প্রয়োগ করা হয়। যখন প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায়, তখন ট্যাপ তারের স্ট্রিংকে উচ্চ ভোল্টেজের ওয়াইন্ডিংয়ে পরিণত করার জন্য একটি ট্যাপ চেঞ্জার ব্যবহার করা প্রয়োজন, যাতে উইন্ডিংয়ের প্রতিটি মোড়ের ভোল্টেজ এবং কম ভোল্টেজের আউটপুট ভোল্টেজ অপরিবর্তিত থাকে। যখন প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ কমে যায়, তখন উচ্চ ভোল্টেজ ওয়াইন্ডিং থেকে কিছু ট্যাপ বাঁক কেটে ফেলার জন্য একটি ট্যাপ চেঞ্জার ব্যবহার করা প্রয়োজন, যা উইন্ডিংয়ের প্রতিটি টার্নের ভোল্টেজ এবং কম ভোল্টেজের আউটপুট ভোল্টেজ অপরিবর্তিত রাখতে পারে। ট্রান্সফরমার ডিজাইনের দৃষ্টিকোণ থেকে, সমস্যাটির গুরুত্ব প্রতি ঘুরতে ঘুরতে একটি ধ্রুবক ভোল্টেজ বজায় রাখার মধ্যে রয়েছে, যার ফলে আয়রন কোরে একটি ধ্রুবক চৌম্বকীয় প্রবাহের ঘনত্ব থাকে। অতএব, আয়রন কোর ফ্লাক্স ঘনত্বটি তার রেট করা মান থেকে বাহ্যিক ভোল্টেজ বিচ্যুতির কারণে ট্রান্সফরমার আয়রন কোরের স্যাচুরেশনের ঝুঁকি নিয়ে চিন্তা না করেই সবচেয়ে লাভজনক এবং যুক্তিসঙ্গত অপারেটিং পয়েন্টে ডিজাইন করা যেতে পারে।
উচ্চ ভোল্টেজের দিকে ট্যাপ চেঞ্জার সেগমেন্ট সেট করার আরেকটি কারণ হল উচ্চ ভোল্টেজ ওয়াইন্ডিংয়ের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত ছোট কারেন্টের কারণে, প্রয়োজনীয় ট্যাপ চেঞ্জারের আকারও ছোট, এবং ট্যাপ চেঞ্জারের মধ্য দিয়ে যাওয়া সংশ্লিষ্ট কারেন্টও ছোট। যেহেতু ট্যাপ লাইন সেগমেন্টটি উচ্চ-ভোল্টেজ ওয়াইন্ডিং এর অংশ, তাই সাধারণত উচ্চ-ভোল্টেজ ওয়াইন্ডিং স্ট্রাকচারটি যুক্তিসঙ্গতভাবে ডিজাইন করা প্রয়োজন যাতে ট্যাপ লাইনটি ওয়াইন্ডিংয়ের উপযুক্ত অবস্থানে সহজে নিয়ে যেতে পারে। অবশ্যই, এই সাব টার্নগুলির লিড আউট পয়েন্টগুলি তারের কেকের বাহ্যিক বাঁকগুলিতে থাকা দরকার। এই নকশাটি বহন করা বিশেষভাবে কঠিন নয়।
বড় ট্রান্সফরমারগুলিতে, প্রধান উইন্ডিংয়ে ট্যাপ বিভাগগুলি সাজানোর কাঠামোর ফলে ট্রান্সফরমার উইন্ডিংয়ের অ্যাম্পিয়ার বাঁকগুলিতে একটি অগ্রহণযোগ্য মাত্রার ভারসাম্যহীনতা দেখা দিতে পারে। ট্রান্সফরমারটি কাছাকাছি পরিসরে বহিরাগত শর্ট সার্কিটের কারণে সৃষ্ট ভারসাম্যহীন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তিকে সহ্য করতে সক্ষম হবে না, তাই একটি পৃথক ট্যাপ উইন্ডিং সেট আপ করতে হবে। একটি পৃথক ট্যাপ ওয়াইন্ডিং সাধারণত বাইরের অংশে সাজানো হয়, যা ট্যাপ তারের বাইরে নিয়ে যাওয়া এবং এটিকে ট্যাপ চেঞ্জারের সাথে সংযুক্ত করা সহজ করে তোলে। ট্যাপ উইন্ডিংয়ের বিভিন্ন রূপ রয়েছে, যার প্রতিটির নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে। পৃথক ট্যাপ উইন্ডিং সম্পর্কে আরও আলোচনা করার আগে, এটি লক্ষ করা উচিত যে পৃথক ট্যাপ উইন্ডিং স্থাপন করা অনিবার্যভাবে উইন্ডিংগুলির মধ্যে নিরোধক বাড়ানোর প্রয়োজনের কারণে ব্যয় বৃদ্ধির দিকে নিয়ে যায়। তাই, যখন সম্ভব, তখনও উচ্চ-ভোল্টেজ উইন্ডিং-এ ট্যাপ লাইন সেগমেন্ট সেট করা বাঞ্ছনীয়। উইন্ডিংকে আলাদাভাবে ট্যাপ করার জন্য একটি সাধারণ কাঠামোগত ফর্ম হল মাল্টি হেলিক্স উইন্ডিং বা একটি জটযুক্ত হেলিক্স উইন্ডিং। এই ট্যাপ উইন্ডিংগুলিতে সাধারণত দুটি স্তর থাকে এবং মাঝে মাঝে চারটি স্তর থাকতে পারে। একটি উদাহরণের মাধ্যমে এই স্ট্রাকচারাল ফর্মের ট্যাপ উইন্ডিং চালু করা সুবিধাজনক।
275kV ভোল্টেজ সহ একটি ট্রান্সফরমার নেওয়া, একটি স্টার কনফিগারেশনে সংযুক্ত উচ্চ-ভোল্টেজ উইন্ডিং এবং একটি ট্যাপ রেঞ্জ +10% থেকে -20% মোট 18টি স্তরের জন্য, একটি উদাহরণ হিসাবে প্রতি স্তরে 1.67% সহ। একটি সাধারণ উচ্চ-ভোল্টেজ ওয়াইন্ডিংয়ের মোট মোড়ের সংখ্যা হল 1000। সাধারণভাবে, উচ্চ ভোল্টেজ লেভেলের ট্রান্সফরমারগুলির জন্য, বিশেষত উচ্চ ভোল্টেজ লেভেল সহ নিম্ন ধারণক্ষমতার পরিসরে, তাদের গঠন ছোট আকারের হতে থাকে এবং সংশ্লিষ্ট ওয়াইন্ডিং বাঁকগুলি তাদের ভোল্টেজের স্তরের পরিপ্রেক্ষিতে গড় পরিস্থিতির চেয়ে বেশি হয়। এর মানে হল যে ট্যাপ ওয়াইন্ডিংয়ের প্রতিটি ট্যাপে প্রায় 20.5 টার্ন থাকতে হবে। অবশ্যই, অর্ধেক বাঁক সম্ভব নয় এবং 20 টার্ন এবং 21 টার্ন ট্যাপ স্টেজে পর্যায়ক্রমে সাজানো উচিত (অভ্যাসগতভাবে, ডিজাইনারদের অবশ্যই নিশ্চিত করতে হবে যে ভোল্টেজ অনুপাতের অনুমতিযোগ্য বিচ্যুতির জন্য সমস্ত ট্যাপ পজিশন BSEN60076 এর প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে, যার জন্য প্রয়োজন হতে পারে একটি নির্দিষ্ট পর্যায়ে ট্যাপ টার্নের সংখ্যা সামঞ্জস্য করার প্রয়োজন হতে পারে প্রতিটি ট্যাপ পজিশনের মধ্যে 2 এবং 2 টার্নের মধ্যে। উপরে বর্ণিত)। এইভাবে, ট্যাপ ওয়াইন্ডিং এর প্রতিটি স্তর একটি বড় পিচে 9 সেট তারের (অর্থাৎ মোট ট্যাপ সিরিজের অর্ধেক) সমান্তরালভাবে ক্ষত করা প্রয়োজন এবং (উদাহরণস্বরূপ) তারের 20টি বাঁক একটি স্তরের সম্পূর্ণ অক্ষীয় উচ্চতা দখল করবে। তারপরে, উপযুক্ত আন্তঃস্তর নিরোধক (যেমন কাগজের টিউব তেল গ্যাপ স্ট্রাকচার) সেট আপ করা উচিত, এবং কার্ডবোর্ডের সাহায্যে একটি শীতল তেল প্যাসেজ তৈরি করা উচিত। এরপরে, 9 সেট তারের সমান্তরালভাবে বায়ু 21টি বাঁক অন্য স্তর তৈরি করতে ব্যবহার করুন। উইন্ডিং এর প্রতিটি স্তরের ঘুরার দিক বিপরীত হওয়া উচিত। যদি ভিতরের ওয়াইন্ডিং আয়রন কোর কলামের উপরের অংশ থেকে ঘুরতে শুরু করে এবং নীচের অংশে শেষ হয়, তাহলে বাইরের ওয়াইন্ডিংটি আয়রন কোর কলামের নীচের অংশ থেকে ঘুরতে শুরু করে উপরের অংশে শেষ হওয়া উচিত। প্রতিটি স্তরে তারের সিরিজ সংযোগের জন্য এবং লোহার কোর কলামের উপরের এবং নীচের অংশগুলি থেকে শাখা তারগুলি বের করার জন্য এটি উপকারী।
এটি উচ্চ-ভোল্টেজের ঘূর্ণায়মান বাঁক, কম-ভোল্টেজের ঘূর্ণায়মান বাঁক, বা ট্যাপ ওয়াইন্ডিং মোড় যাই হোক না কেন, ট্রান্সফরমারের সমস্ত ঘূর্ণায়মান বাঁকগুলির প্ররোচিত ভোল্টেজের দিক একই থাকে। এই প্ররোচিত ভোল্টেজগুলিকে একসাথে উচ্চতর করার জন্য, সমস্ত তারের বাঁক একই দিকে ক্ষত হতে হবে। বিভিন্ন উইন্ডিংয়ের জন্য, শুধুমাত্র পার্থক্য হল তাদের প্রারম্ভিক বিন্দু লোহার কোর কলামের উপরের বা নীচের অংশে। অথবা, অন্যভাবে বলতে গেলে, যেহেতু বেশিরভাগ উইন্ডিং একটি অনুভূমিক উইন্ডিং মেশিনে ক্ষতবিক্ষত হয়, তাদের পার্থক্যটি উইন্ডিংয়ের শুরুটি উইন্ডিং মেশিনের বাম বা ডান দিকে হয়। ফরোয়ার্ড/রিভার্স ভোল্টেজ রেগুলেশন ট্যাপ স্ট্রাকচারে, কিছু ক্ষেত্রে, সার্কিটে রিভার্স পোলারিটি (যেমন রিভার্স মড্যুলেশন) ট্যাপ সেগমেন্ট যোগ করে উইন্ডিংয়ের আউটপুট ভোল্টেজ কমানো যেতে পারে; উইন্ডিংয়ের আউটপুট ভোল্টেজ বাড়ানোর জন্য, সার্কিটে একটি ধনাত্মক পোলারিটি (অর্থাৎ ইতিবাচক সমন্বয়) ট্যাপ লাইন সেগমেন্ট যোগ করা হয়। যাইহোক, উপরের দুটি ক্ষেত্রে একই ঘূর্ণায়মান দিক সহ বাঁকানো স্পাইরাল ট্যাপ ওয়াইন্ডিং স্ট্রাকচারের নিম্নলিখিত দুটি সুবিধা রয়েছে: লোহার কোর কলামের পুরো উচ্চতা বরাবর ট্যাপ বাঁক বিতরণের কারণে, এই তারগুলি সার্কিটের সাথে পুনরায় সংযোগ করা হোক বা না হোক, উইন্ডিংয়ের মধ্যে একটি ভাল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ভারসাম্য সম্পর্ক বজায় রাখা যেতে পারে; কম বাঁক সহ সর্পিল উইন্ডিংগুলি তৈরি করা সস্তা এবং প্রক্রিয়া করা সহজ। যাইহোক, জটযুক্ত সর্পিল ট্যাপ ওয়াইন্ডিং কাঠামোরও ত্রুটি রয়েছে। প্রথম ত্রুটিটি উইন্ডিংয়ে বৈদ্যুতিক চাপের বিতরণের সাথে সম্পর্কিত।
প্রস্তুতকারকের দ্বারা ডিজাইন করা ট্রান্সফরমারটি অবশ্যই নির্দিষ্ট পরীক্ষার শর্তগুলি পূরণ করতে সক্ষম হতে হবে, তাই ভোল্টেজ পরীক্ষার সময় 275kV উচ্চ ভোল্টেজ সহ একটি ট্রান্সফরমার উইন্ডিংয়ের ভিতরে বৈদ্যুতিক চাপ সহ্য করতে পারে কিনা তা সতর্কতার সাথে বিবেচনা করা উচিত। 460AV এর ইনডিউড টেস্ট ভোল্টেজ। BSEN60076-এ, ট্রান্সফরমারের সর্বাধিক ইতিবাচক ট্যাপ ভোল্টেজ অবস্থানে প্ররোচিত পরীক্ষার ভোল্টেজ প্রয়োগ করার অনুমতি দেওয়া হয়েছে, যা উপরের উদাহরণে +10% ট্যাপ অবস্থানকে নির্দেশ করে। সুতরাং, তারের বাঁকগুলির 110% উপর 460kV এর একটি ভোল্টেজ প্ররোচিত করতে হবে।
ট্যাপ উইন্ডিংকে দুটির পরিবর্তে চারটি স্তরে ভাগ করলে উপরের পরিস্থিতির ব্যাপক উন্নতি হতে পারে। এই কাঠামো অবলম্বন করে, একই স্তরে উপস্থিত ভোল্টেজ সম্পূর্ণ ট্যাপ রেঞ্জ ভোল্টেজের অর্ধেকের বেশি হবে না। কম ক্ষমতার উচ্চ- ভোল্টেজ ট্রান্সফরমারের ডিজাইনে, প্রায়শই বিভিন্ন সমস্যা দেখা দিতে পারে। উপরের সমস্যা সমাধানের আরেকটি পদ্ধতি হল একটি মোটা/সূক্ষ্ম চাপ সামঞ্জস্য কাঠামো, বা একটি ইতিবাচক/নেতিবাচক চাপ সমন্বয় কাঠামো গ্রহণ করা। এই কাঠামোর জন্য প্রয়োজনীয় ট্যাপ চেঞ্জার তুলনামূলকভাবে জটিল, তবে এটি ট্যাপ উইন্ডিংকে সহজ করতে পারে। মোটা/সূক্ষ্ম ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ কাঠামোতে, ট্যাপ উইন্ডিং দুটি গ্রুপে বিভক্ত। একটি গ্রুপের (অর্থাৎ মোটা টিউনিং গ্রুপ) সংযোগ পরিসরে মোট বাঁকগুলির প্রায় অর্ধেক রয়েছে এবং একটি অপারেশনে সার্কিটের সাথে সম্পূর্ণভাবে সংযুক্ত বা সংযোগ বিচ্ছিন্ন করা যেতে পারে; অন্য গ্রুপের (যেমন ফাইন টিউনিং গ্রুপ) প্রয়োজনীয় সংখ্যক ট্যাপ লেভেল আছে, এবং মোটা টিউনিং গ্রুপ এই পেপারে লাইনের সাথে সংযুক্ত বা সংযোগ বিচ্ছিন্ন কিনা, ফাইন টিউনিং গ্রুপ লাইনের সাথে সংযুক্ত বা সংযোগ বিচ্ছিন্ন করা যেতে পারে। প্রকৃতপক্ষে, মোটা টিউনিং গ্রুপকে তৃতীয় সর্পিল স্তরটি দখল করতে হবে, কারণ আগের স্তরে ট্যাপ রেঞ্জ ভোল্টেজের অর্ধেকের বেশি ভোল্টেজ থাকবে না। পজিটিভ/নেগেটিভ ভোল্টেজ রেগুলেশন স্ট্রাকচারে, ট্যাপ চেঞ্জার ট্যাপ বাঁক দ্বারা উত্পন্ন ভোল্টেজ যোগ করতে পারে হাই-পোলারিটি কনভার্সনের মাধ্যমে ভোল্টেজ মেইন ওয়াইন্ডিং দ্বারা উত্পন্ন ভোল্টেজে যোগ করতে পারে, অথবা ভোল্টেজ হাই ভোল্টেজ থেকে ট্যাপ টার্ন দ্বারা উত্পন্ন ভোল্টেজ বিয়োগ করতে পারে{1}} ভোল্টেজ হাই ভোল্টেজ থেকে। পজিটিভ/নেগেটিভ ভোল্টেজ রেগুলেশন স্ট্রাকচারও তারের সব টার্নকে দুটি সর্পিল লেয়ারে সাজাতে পারে, তাই প্রতিটি লেয়ারের ভোল্টেজ ট্যাপ রেঞ্জ ভোল্টেজের অর্ধেকের বেশি হবে না।
সর্পিল ট্যাপ windings দ্বিতীয় অপূর্ণতা তাদের যান্ত্রিক শক্তি সম্পর্কিত। সংক্ষিপ্ত-সার্কিট অবস্থার অধীনে, বাহ্যিক উইন্ডিং তারের উত্তেজনাকে রেডিয়ালি বাইরের দিকে বহন করবে। এই ধরনের উইন্ডিং, যা একটি সর্পিল পদ্ধতিতে ক্ষতবিক্ষত হয় এবং কম বাঁক থাকে, তারের বাহ্যিক টানকে খুব বেশি প্রতিরোধ করে না। গঠনের ক্ষেত্রে, ঘূর্ণন প্রান্তগুলিকে শক্তভাবে বাঁধতে হবে যাতে শর্ট সার্কিট শক্তির ক্রিয়াকলাপে ঘূর্ণন আলগা না হয়।
সর্বাধিক ব্যবহৃত কাঠামো যা সর্পিল জটযুক্ত ট্যাপ উইন্ডিং প্রতিস্থাপন করতে পারে তা হল কেক ট্যাপ উইন্ডিং। কেক টাইপ ট্যাপ ওয়াইন্ডিং এর অন্তত এই সুবিধা রয়েছে যে সমস্ত ট্যাপ বাঁক একটি আলাদা স্তরে স্থাপন করা যেতে পারে। একটি আদর্শ পরিস্থিতিতে, প্রতিটি ট্যাপ পর্যায়ে মোড়ের সংখ্যা অবশ্যই তারের কেকের গড় সংখ্যার সমান হতে হবে (সাধারণত তারের কেকের জোড়ায় মোড়ের সংখ্যার সমান)। এইভাবে, তারের কেকগুলির মধ্যে থেকে ওয়্যারিংটি বের করা যেতে পারে। এই ক্ষেত্রে, অবিচ্ছিন্ন ওয়াইন্ডিং এর মতো কেক উইন্ডিং পেয়ার উইন্ড করা সুবিধাজনক এবং এই ট্যাপিং পয়েন্টগুলিতে প্রতিটি তারের কেক জোড়া সংযোগ করা সুবিধাজনক। মানুষ প্যানকেক উইন্ডিং জোড়া ঘুরানোর প্রথম পদ্ধতি অবলম্বন করতে পছন্দ করে। একটি কেক টাইপ ট্যাপ উইন্ডিং ব্যবহার করার আরেকটি সুবিধা হল যে তারের কেকগুলিকে সাধারণ ট্যাপ সিকোয়েন্সে সাজানো যেতে পারে, তাই ট্যাপের সম্পূর্ণ ভোল্টেজ পরিসীমা সম্পূর্ণ ট্যাপ ওয়াইন্ডিংয়ের অক্ষীয় উচ্চতা দ্বারা বহন করা যেতে পারে।
তৃতীয় কাঠামো যা ট্যাপ উইন্ডিং হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে তা হল উপরে প্রবর্তিত পাই আকৃতির ট্যাপ তারের অংশগুলি ব্যবহার করা, তবে প্রতিটি ট্যাপ তারের সেগমেন্টকে সর্পিল পদ্ধতিতে ক্ষত করা দরকার। এই কাঠামোটি এমন পরিস্থিতিতে উপযুক্ত যেখানে ট্যাপ ভোল্টেজের পরিসর তুলনামূলকভাবে ছোট। এই মুহুর্তে, শুধুমাত্র একটি পৃথক ট্যাপ ওয়াইন্ডিং প্রয়োজন, তাই শর্ট সার্কিটের ক্ষেত্রে রেডিয়াল বাহ্যিক উত্তেজনা খুব বেশি নয়। এটি একটি সর্পিল কাঠামো ব্যবহার করে বিবেচনা করা প্রয়োজন, যার ফলে একটি একক স্তরে ক্ষত হওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় সংখ্যক বাঁক নিয়ে সমস্যা দেখা দেয় এবং এই ক্ষেত্রে প্রান্তে তারের বাঁকগুলি বাতাসের প্রয়োজন হতে পারে। যেমন আগে উল্লেখ করা হয়েছে, এই কাঠামোটি ব্যবহার করা যেতে পারে যখন উইন্ডিং একক-স্তর হয় এবং এর ব্যাস বড় হয়। প্রকৃতপক্ষে, এই কাঠামোর ঘূর্ণায়মান দৃঢ়তা আরও ভাল, এবং তারগুলি সমতলভাবে স্থাপন করা কাঠামোর তুলনায় রেডিয়াল বহির্মুখী উত্তেজনা প্রতিরোধ করার ক্ষমতা বেশি।
