Transformer Protection: Buchholz, OTI/WTI, PRV, Fuse ও Relay

রাত তিনটায় ফোন: "Transformer-এর VCB Trip, Panel-এ Buchholz লেখা।" সবচেয়ে বড় ভুল এখন হতে পারে — Reset করে আবার চালু করা। কোন যন্ত্র কেন Trip করেছে বুঝলে বোঝা যায় কখন শুধু Load কমানো যথেষ্ট, আর কখন Transformer-এর ভেতরে Fault, আবার চালু করলেই আগুন। এই Lesson-এ বিপদগুলো আর তাদের পাহারাদার।

কোন বিপদ, কে পাহারা দেয়

HV দিক

ছোট Transformer: Fuse

খুঁটিতে বসানো বা ছোট Transformer-এ সাধারণত Drop-out fuse (খুঁটির ওপরে) বা RMU-তে HRC fuse। Fuse বাছাই নির্ভর করে Transformer-এর Rated HV current, Inrush আর LV Fault-এ সমন্বয়ের ওপর — এজন্য Fuse-এর Rating Rated current-এর বেশ কয়েক গুণ হয়; প্রস্তুতকারকের Fuse selection table মানুন। একটি Phase-এর Fuse কাটলে LV-তে দুই Phase-এ অস্বাভাবিক কম Voltage — তিন Phase-এর Motor-এর জন্য বিপজ্জনক (Single phasing)।

বড় Transformer: VCB ও Relay

VCB (Vacuum circuit breaker) আর CT-চালিত Relay:

• Overcurrent (50/51) — দীর্ঘ Overload-এ ধীরে, বড় Fault-এ সাথে সাথে।
• Earth fault (50N/51N) — HV দিকের Earth fault।
• Relay setting-এ দুটি জিনিস মাথায় রাখতে হয়: চালুর মুহূর্তের Inrush current-এ যেন Trip না করে (Lesson 11), আর LV Breaker-এর সাথে Discrimination — LV-তে Fault হলে আগে LV Breaker Trip করবে, HV VCB নয়।

LV দিক

LV Main breaker (বড় Transformer-এ ACB, ছোটতে MCCB) Transformer-এর Rated LV current অনুযায়ী Setting, আর Breaking capacity LV Fault current-এর বেশি — LV Fault Level Calculator। Transformer থেকে LV Breaker পর্যন্ত Cable বা Busbar-এর Fault LV Breaker দেখতে পায় না — সেটা ধরে HV দিকের Protection।

Lightning arrester

HV Terminal-এর যত কাছে সম্ভব, তিন Phase-এ Surge arrester, আর তার Earth সরাসরি ও ছোট পথে Transformer-এর Earthing-এর সাথে। দূরে বসালে বা লম্বা Earth তারে কাজ কমে যায়। বজ্রপাতপ্রবণ এলাকায় খুঁটির Transformer-এর অনেক Fault-এর কারণ নষ্ট বা অনুপস্থিত Arrester।

Transformer-এর নিজের পাহারাদার

Buchholz relay

Conservator-যুক্ত Transformer-এ, মূল Tank আর Conservator-এর মাঝের পাইপে। ভেতরে দুটি Float:

• ওপরের Float — Alarm। ভেতরে ধীরে গ্যাস তৈরি হলে (অতিরিক্ত গরম জায়গা, ছোট Arc, Insulation পোড়া) গ্যাস ওপরে উঠে Relay-তে জমে, তেলের স্তর নামায়, Float নামে → Alarm। তেল খুব কমে গেলেও একই।
• নিচের Float/Flap — Trip। ভেতরে বড় Fault-এ হঠাৎ গ্যাসের চাপে তেলের ঢেউ (Surge) Conservator-এর দিকে ছোটে, Flap ধাক্কা খায় → সাথে সাথে Trip।

Buchholz Alarm হলে:

• Load কমান, Transformer-কে নিরাপদে বন্ধের প্রস্তুতি নিন।
• Relay-র কাচের জানালায় জমা গ্যাস দেখুন। গ্যাস থাকলে প্রশিক্ষিত ব্যক্তি নিরাপদ পদ্ধতিতে নমুনা নিয়ে DGA-র জন্য পাঠান (Lesson 8)। আগুন জ্বেলে গ্যাস পরীক্ষা করবেন না।
• গ্যাস নেই, তেল কম — Oil level ও লিক খুঁজুন।
• নতুন বা সদ্য তেল ভরা Transformer-এ আটকে থাকা বাতাস বের হয়েও Alarm দিতে পারে — তবু ধরে নেবেন না, যাচাই করুন।

Buchholz Trip হলে: ভেতরের Fault ধরে নিন। Test (IR, Winding resistance, Ratio, DGA) ছাড়া আবার চালু নয়।

Hermetically sealed Transformer-এ Buchholz-এর বদলে প্রায়ই একটি সমন্বিত যন্ত্র — গ্যাস, চাপ, তাপমাত্রা ও তেলের স্তর একসাথে মাপে।

OTI ও WTI

• OTI (Oil temperature indicator) — Tank-এর ওপরের তেলের তাপমাত্রা।
• WTI (Winding temperature indicator) — Winding সরাসরি মাপা কঠিন, তাই Top oil-এর তাপমাত্রার সাথে একটি CT-র Current দিয়ে গরম করা ছোট Heater-এর প্রভাব যোগ করে Hot-spot-এর অনুমান (Thermal image)।
• দুটিতেই কয়েকটি Contact: Fan চালু (ONAF হলে), Alarm, আর Trip। Setting প্রস্তুতকারক ও Loading-এর নীতি অনুযায়ী; Trip-এর আগে Alarm যেন যথেষ্ট সময় দেয়।
• লাল কাঁটা (Maximum pointer) সর্বোচ্চ তাপমাত্রা ধরে রাখে — প্রতিবার দেখার সময় পড়ুন, লিখুন, তারপর Reset।
• বছরে একবার গরম পানিতে Sensor রেখে Calibration যাচাই — ভুল OTI মানে Overload-এ নীরবতা।

PRV (Pressure relief valve)

ভেতরে বড় Fault-এ গ্যাসের চাপ মুহূর্তে বাড়ে। PRV খুলে চাপ ও তেল বের করে দেয়, যাতে Tank না ফাটে, আর একটি Contact দিয়ে Trip দেয়। PRV Operate করলে একটি রঙিন Flag বা Pin বেরিয়ে থাকে। মানে বড় ভেতরের Fault — Buchholz Trip-এর মতোই গুরুতর।

Oil level gauge (MOG)

Conservator-এ তেলের মাত্রা; কম হলে Alarm। তেলের স্তর তাপমাত্রার সাথে ওঠানামা করে — Gauge-এর গায়ে তাপমাত্রা অনুযায়ী দাগ থাকতে পারে। কম তেলে Winding-এর ওপরের অংশ উন্মুক্ত হলে Flashover।

বড় Transformer: Differential ও REF

কয়েক MVA-র ওপরের Power transformer-এ (প্রতিষ্ঠানের নীতি অনুযায়ী) থাকে:

• Differential (87T) — HV আর LV দুই দিকের CT-র Current তুলনা করে। স্বাভাবিক অবস্থায় Ratio ও Vector group-এর হিসাব মিলিয়ে দুটো সমান; ভেতরে Fault হলে পার্থক্য → দ্রুত Trip। Inrush-এ ভুল Trip ঠেকাতে Relay দ্বিতীয় Harmonic দেখে Trip আটকায় (Harmonic restraint)।
• REF — Restricted earth fault (64) — Star winding-এর Earth fault খুব সংবেদনশীলভাবে ধরে, বিশেষ করে Neutral-এর কাছের Fault যা Differential প্রায়ই দেখে না।

Trip ও Alarm-এর পর কী করবেন

প্রতিটি Trip-এর রেকর্ড রাখুন — সময়, কোন Relay-র কোন Flag, Load, আবহাওয়া।

সংক্ষেপে

• HV দিকে Fuse বা VCB+Relay, LV দিকে MCCB/ACB, HV Terminal-এ Arrester।
• Buchholz: ওপরের Float Alarm (ধীরে গ্যাস/কম তেল), নিচের Flap Trip (তেলের ঢেউ)।
• OTI-WTI: Fan, Alarm, Trip; লাল কাঁটা পড়ে লিখুন; বছরে Calibration।
• PRV Operate = বড় ভেতরের Fault।
• বড় Transformer-এ Differential ও REF।
• Buchholz/PRV/Differential/REF Trip-এর পর পরীক্ষা ও অনুমতি ছাড়া কখনো চালু নয়।

পরের Lesson: Transformer Oil: BDV, আর্দ্রতা ও DGA।