কারেন্ট ট্রান্সফরমার স্যাচুরেশন হল এমন একটি অবস্থা যেখানে সিটির চৌম্বকীয় কোর তার সর্বোচ্চ ফ্লাক্স ক্ষমতায় পৌঁছে যায় এবং প্রাথমিক কারেন্টকে রৈখিকভাবে সেকেন্ডারি সার্কিটে রূপান্তর করতে পারে না। যখন স্যাচুরেশন ঘটে, তখন CT আউটপুট আর সঠিকভাবে প্রাথমিক বর্তমান তরঙ্গরূপ পুনরুত্পাদন করে না, যার ফলে বিকৃত গৌণ সংকেত, পরিমাপ ত্রুটি এবং প্রতিরক্ষামূলক রিলেগুলির সম্ভাব্য ভুল কাজ হয়। সঠিক CT নির্বাচন এবং সিস্টেম ডিজাইনের জন্য স্যাচুরেশন বোঝা গুরুত্বপূর্ণ, বিশেষ করে সুরক্ষা অ্যাপ্লিকেশনের জন্য যেখানে ফল্ট স্রোত রেট করা মানের অনেক গুণ হতে পারে।
স্যাচুরেশনের মূল কারণ হল সিটি কোর উপাদানের চৌম্বকীয় আচরণ। বর্তমান ট্রান্সফরমারগুলি এই নীতিতে কাজ করে যে বিকল্প প্রাথমিক কারেন্ট মূলে একটি বিকল্প চৌম্বকীয় প্রবাহকে প্ররোচিত করে, যার ফলে একটি সেকেন্ডারি ভোল্টেজ এবং কারেন্ট প্রবর্তিত হয়। এই সম্পর্কটি রৈখিক হয় যতক্ষণ না কোর ফ্লাক্স মূল উপাদানের স্যাচুরেশন স্তরের নীচে থাকে। যাইহোক, সমস্ত চৌম্বকীয় পদার্থের একটি সীমিত প্রবাহ-বহন ক্ষমতা থাকে। যখন ফ্লাক্স এই মাত্রা অতিক্রম করে, তখন কোরটিকে স্যাচুরেটেড বলা হয় এবং প্রাথমিক ও মাধ্যমিক স্রোতের মধ্যে রৈখিক সম্পর্ক ভেঙে যায়।
বেশ কিছু কারণ সিটি স্যাচুরেশন হতে পারে। সবচেয়ে সাধারণ কারণ হল অত্যধিক প্রাথমিক স্রোত, যেমন একটি ত্রুটি অবস্থার সময়। উচ্চ ফল্ট কারেন্টের সময়, সিটির অপারেটিং বৈশিষ্ট্য ব্যাহত হতে পারে, যা প্রতিরক্ষামূলক ডিভাইসগুলির উপদ্রব অপারেশন তৈরি করে। যখন প্রাথমিক কারেন্ট সিটির নির্ভুলতা সীমা অতিক্রম করে, তখন মূলটি পরিপূর্ণ হয় এবং সেকেন্ডারি কারেন্ট তরঙ্গরূপ বিকৃত হয়ে যায়। ফল্ট কারেন্টের মাত্রা, ফল্ট কারেন্টের ডিসি উপাদান, প্রাথমিক সময় ধ্রুবক, এবং আয়রন কোরে অবশিষ্ট প্রবাহ সবই সম্পৃক্ততায় অবদান রাখে।
ফল্ট কারেন্টের ডিসি উপাদানটি স্যাচুরেশনে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। পাওয়ার সিস্টেমে ফল্ট স্রোত প্রায়ই একটি ক্ষয়প্রাপ্ত ডিসি অফসেট ধারণ করে যা একা এসি উপাদানের তুলনায় সিটি কোরকে আরও দ্রুত স্যাচুরেশনে নিয়ে যেতে পারে। এই DC পক্ষপাতিত্ব কয়েক মিলিসেকেন্ড দ্বারা প্রতিরক্ষামূলক CT এর স্যাচুরেশনকে ত্বরান্বিত করতে পারে এবং মিটারিং CT-এর স্থানান্তর ত্রুটি বাড়াতে পারে। দীর্ঘ সময়ের ধ্রুবক সহ সিস্টেমে প্রভাবটি সবচেয়ে বেশি উচ্চারিত হয়, যেমন বড় ইন্ডাকটিভ লোড বা দীর্ঘ ট্রান্সমিশন লাইন।
সিটি কোরে অবশিষ্ট প্রবাহ আরেকটি অবদানকারী ফ্যাক্টর। যখন একটি ফল্টের সময় একটি CT বাধাপ্রাপ্ত হয়, তখন কোরটি একটি অবশিষ্ট চৌম্বকীয় প্রবাহ বজায় রাখতে পারে যা পরবর্তী ফল্ট দ্বারা উত্পাদিত ফ্লাক্সের মতো একই দিকে হতে পারে। এই অবশিষ্ট ফ্লাক্সটি স্যাচুরেশনের আগে উপলব্ধ ফ্লাক্স হেডরুমকে কমিয়ে দেয়, কার্যকরভাবে CT এর স্যাচুরেশন থ্রেশহোল্ডকে কমিয়ে দেয়। এই ঘটনাটি বিশেষ করে ডিফারেনশিয়াল প্রোটেকশন স্কিমগুলিতে সমস্যাযুক্ত যেখানে একাধিক CTগুলিকে সমন্বয়ে কাজ করতে হবে।
উত্তেজনা প্রবাহ পর্যবেক্ষণ করে স্যাচুরেশনের সূত্রপাত সনাক্ত করা যেতে পারে। CT এর উত্তেজনা বৈশিষ্ট্য হাঁটু বিন্দু পর্যন্ত প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ এবং উত্তেজনা প্রবাহের মধ্যে একটি রৈখিক সম্পর্ক দেখায়, যার বাইরে ভোল্টেজের ছোট বৃদ্ধির সাথে কারেন্ট দ্রুত বৃদ্ধি পায়। একবার স্যাচুরেটেড অঞ্চলে, প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের 10% বৃদ্ধি সেকেন্ডারি কারেন্টের 30% থেকে 50% বৃদ্ধির কারণ হতে পারে, যা নির্দেশ করে যে কোরটি আর অতিরিক্ত প্রবাহকে সমর্থন করতে সক্ষম নয়।
সিটি কর্মক্ষমতা উপর স্যাচুরেশন প্রভাব উল্লেখযোগ্য. সেকেন্ডারি স্রোত বিকৃত হয়ে যায়, সাধারণত প্রাথমিক স্রোতের তুলনায় হ্রাস ক্ষেত্র সহ একটি শীর্ষ তরঙ্গরূপ প্রদর্শন করে। এই বিকৃতির ফলে কার্যকর RMS সেকেন্ডারি কারেন্ট প্রত্যাশিত থেকে কম হয়, যার ফলে প্রাথমিক কারেন্টের পরিমাপ- কম হয়। সুরক্ষা অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, বিকৃত সেকেন্ডারি স্রোত প্রতিরক্ষামূলক রিলেগুলির ত্রুটি বা অপারেটিং সময় বিলম্বের কারণ হতে পারে। রিলে অপারেশনে বিলম্ব সিস্টেমের স্থিতিশীলতা এবং সরঞ্জাম সুরক্ষার জন্য গুরুতর পরিণতি হতে পারে।
মূল উপাদান নির্বাচন স্যাচুরেশন বৈশিষ্ট্য নির্ধারণে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। সিলিকন ইস্পাত, ফেরাইট, পারম্যালয়, ন্যানোক্রিস্টালাইন এবং নিরাকার অ্যালয় সহ বিভিন্ন চৌম্বকীয় পদার্থের-বিভিন্ন স্যাচুরেশন ইন্ডাকশন লেভেল এবং অন্যান্য চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য রয়েছে। উচ্চ স্যাচুরেশন ফ্লাক্স ঘনত্বের কারণে সিলিকন ইস্পাত সুরক্ষা CT এর জন্য সর্বাধিক ব্যবহৃত উপাদান, যখন ন্যানোক্রিস্টালাইন উপাদানগুলি উচ্চতর ব্যাপ্তিযোগ্যতা এবং কম ক্ষতির প্রস্তাব দেয়। মূল উপাদানের পছন্দ স্যাচুরেশন কর্মক্ষমতা, খরচ এবং অন্যান্য কারণগুলির মধ্যে বাণিজ্য-অফ জড়িত।
স্যাচুরেশন প্রতিরোধের জন্য সঠিক সিটি ডিজাইন এবং প্রয়োগ প্রয়োজন। সর্বাধিক প্রত্যাশিত ফল্ট কারেন্টের অধীনে কোরটি তার রৈখিক অঞ্চলে থাকে তা নিশ্চিত করার জন্য সিটির রেট করা বোঝা, নির্ভুলতার শ্রেণী এবং হাঁটু পয়েন্ট ভোল্টেজ অবশ্যই নির্বাচন করতে হবে। সুরক্ষা অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, নির্ভুলতা সীমা ফ্যাক্টর (ALF) রেট করা প্রাইমারি কারেন্টের মাল্টিপল নির্দিষ্ট করে যেখানে সিটিকে এখনও তার নির্দিষ্ট নির্ভুলতা বজায় রাখতে হবে। উচ্চতর ALF সহ একটি সিটি সম্পৃক্ত না হয়ে উচ্চতর ফল্ট স্রোত সহ্য করতে পারে। অতিরিক্তভাবে, কম-বোঝারি রিলে, ছোট তারের রান, এবং পর্যাপ্ত তারের ক্রস-বিভাগ- ব্যবহার করে সেকেন্ডারি বোঝা কমিয়ে-সিটি-এর ফ্লাক্স হেডরুম সংরক্ষণ করতে সাহায্য করে৷
সংক্ষেপে, সিটি স্যাচুরেশন হল চৌম্বকীয়-কোর বর্তমান ট্রান্সফরমারগুলির একটি মৌলিক সীমাবদ্ধতা যা যথাযথ নকশা এবং প্রয়োগের মাধ্যমে সাবধানে পরিচালনা করা আবশ্যক। বৈদ্যুতিক শক্তি সিস্টেমে নির্ভরযোগ্য সুরক্ষা এবং সঠিক পরিমাপ নিশ্চিত করার জন্য স্যাচুরেশনের কারণ, প্রভাব এবং প্রতিরোধ বোঝা অপরিহার্য।