परिचय
11kVतेल में डूबा ट्रांसफार्मरवितरण पावर ग्रिड में सबसे महत्वपूर्ण बिजली रूपांतरण उपकरणों में से एक के रूप में कार्य करता है। इसे शहरी बिजली नेटवर्क, औद्योगिक पार्क, खनन स्थलों, आवासीय समुदायों और नए ऊर्जा स्टेशनों में व्यापक रूप से तैनात किया गया है। शीतलन और ढांकता हुआ माध्यम के रूप में इन्सुलेटिंग तेल का उपयोग करते हुए, यह सुरक्षित विद्युत पारेषण और वितरण प्राप्त करने के लिए वोल्टेज को 11kV उच्च वोल्टेज पक्ष से 0.4kV कम वोल्टेज वितरण वोल्टेज तक कम कर देता है। शुष्क प्रकार के ट्रांसफार्मर की तुलना में, तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर में मजबूत अधिभार क्षमता, कम पूंजी लागत, उत्कृष्ट गर्मी अपव्यय प्रदर्शन और स्थिर संचालन होता है। ऑपरेटिंग सिद्धांत को पूरी तरह से समझने, नियमित रखरखाव करने और संभावित दोषों की भविष्यवाणी करने के लिए, 11kV तेल में डूबे ट्रांसफार्मर की पूरी आंतरिक और बाहरी संरचना से परिचित होना आवश्यक है। यह लेख एक-एक करके इसके मुख्य घटकों को तोड़ता है, उपकरण निर्माण को शीघ्रता से समझने के लिए खरीद विशेषज्ञों, संचालन और रखरखाव इंजीनियरों और सामान्य ठेकेदारों की सहायता करता है।
विधानसभा का अवलोकन
एक पूर्ण 11kVतेल में डूबा हुआ वितरण ट्रांसफार्मरसात प्रमुख मॉड्यूल से बना है: कोर और वाइंडिंग असेंबली, ऑयल टैंक और कूलिंग सिस्टम, इंसुलेटिंग ऑयल सिस्टम, टैप चेंजर, बुशिंग असेंबली, सुरक्षा घटक और बेस एक्सेसरीज। सभी ऊर्जावान लौह कोर और वाइंडिंग्स ट्रांसफार्मर तेल के अंदर पूरी तरह से डूबे हुए हैं। ट्रांसफार्मर का तेल दो प्राथमिक कार्य करता है। सबसे पहले, विद्युत इन्सुलेशन: यह विभिन्न संभावित स्तरों पर वाइंडिंग को अलग करता है, साथ ही ब्रेकडाउन और शॉर्ट-सर्किट दोषों को रोकने के लिए कोर और टैंक शेल से वाइंडिंग को अलग करता है। दूसरा, गर्मी अपव्यय: ऊर्जावान वाइंडिंग और कोर द्वारा उत्पन्न गर्मी तेल माध्यम में स्थानांतरित होती है। तेल के प्राकृतिक संवहन या मजबूर परिसंचरण के माध्यम से, गर्मी को टैंक की दीवार और रेडिएटर तक पहुंचाया जाता है और परिवेशी वायु में नष्ट कर दिया जाता है। पूरी इकाई तेल में हवा और नमी के प्रवेश को कम करने, इन्सुलेशन गिरावट को धीमा करने के लिए एक सीलबंद निर्माण को अपनाती है।
कोर आंतरिक संरचना
3.1 आयरन कोर
लौह कोर ट्रांसफार्मर के चुंबकीय सर्किट का निर्माण करता है, जो विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का एहसास करने के लिए वैकल्पिक चुंबकीय प्रवाह का संचालन करता है। उच्च-पारगम्यता कोल्ड-रोल्ड सिलिकॉन स्टील शीट को आम तौर पर कच्चे माल के रूप में अपनाया जाता है। प्रत्येक सिलिकॉन स्टील शीट को इंसुलेटिंग वार्निश के साथ लेपित किया जाता है और एक इंटरलीव्ड पैटर्न में स्टैक्ड किया जाता है। स्टैकिंग डिज़ाइन गर्मी उत्पादन को कम करने के लिए हिस्टैरिसीस हानि और एड़ी वर्तमान हानि को कम करता है। कोर में कोर पैर और योक होते हैं। वाइंडिंग्स को कोर पैरों पर फिट किया जाता है, जबकि योक एक बंद चुंबकीय लूप बनाने के लिए ऊपरी और निचले कोर पैरों को जोड़ते हैं। लोहे की कोर को तैरने की क्षमता से बचाने के लिए एक ही बिंदु पर भू-संपर्कित किया जाता है, जो आंशिक निर्वहन को ट्रिगर कर सकती है और इन्सुलेशन सामग्री को नुकसान पहुंचा सकती है।
3.2 एचवी और एलवी विंडिंग्स
वाइंडिंग ट्रांसफार्मर के विद्युत सर्किट का निर्माण करती है, जो उच्च वोल्टेज (11kV) वाइंडिंग और कम वोल्टेज (0.4kV) वाइंडिंग में विभाजित होती है। वे एकाग्र रूप से मुख्य पैरों पर लगे होते हैं। अधिकांश डिज़ाइनों में, LV वाइंडिंग को आंतरिक परत पर और HV वाइंडिंग को बाहरी परत पर रखा जाता है।
एलवी वाइंडिंग में बड़े क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र और कम घुमाव वाले कंडक्टर का उपयोग होता है, जबकि एचवी वाइंडिंग में पतले कंडक्टर के साथ अधिक संख्या में घुमाव होते हैं। कंडक्टरों को इंसुलेटिंग पेपर से लपेटा जाता है। घुमावों और परतों के बीच रिक्ति ब्लॉक और तेल नलिकाओं को व्यवस्थित किया जाता है। तेल नलिकाएं ट्रांसफार्मर के तेल को प्रसारित करने और गर्मी को दूर ले जाने के लिए प्रवाह चैनलों को आरक्षित करती हैं। वाइंडिंग निर्माण के बाद, आंतरिक हवा के बुलबुले को खत्म करने और ढांकता हुआ ताकत बढ़ाने के लिए वैक्यूम तेल संसेचन किया जाता है।
3.3 इन्सुलेशन प्रणाली
कंडक्टर इंसुलेटिंग पेपर के अलावा, इंसुलेशन घटकों में सपोर्टिंग स्ट्रिप्स, सेपरेटर, एंगल रिंग और स्पेसर शामिल होते हैं, जो आमतौर पर इंसुलेटिंग प्रेसबोर्ड से निर्मित होते हैं। ये हिस्से एचवी और एलवी वाइंडिंग्स को अलग करते हैं, वाइंडिंग असेंबलियों को सपोर्ट और फिक्स करते हैं और इस बीच कूलिंग ऑयल मार्ग बनाते हैं। इन्सुलेशन प्रणाली सुरक्षित ट्रांसफार्मर संचालन की नींव है। एक बार जब इन्सुलेशन गीला या क्षतिग्रस्त हो जाता है, तो इंटर-टर्न शॉर्ट सर्किट या अर्थ ब्रेकडाउन हो सकता है और गंभीर दुर्घटनाएं हो सकती हैं।
मुख्य बाहरी संरचना
4.1 तेल टैंक
तेल टैंक एक वेल्डेड स्टील का बर्तन है जिसे ट्रांसफार्मर तेल रखने और कोर और वाइंडिंग असेंबली को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह रेडिएटर, बुशिंग, कंजर्वेटर और अन्य बाहरी फिटिंग को ले जाने के लिए एक यांत्रिक समर्थन संरचना के रूप में भी कार्य करता है। तेल टैंकों को फ्लैट-टॉप टैंक और नालीदार टैंक में वर्गीकृत किया गया है। थर्मल विस्तार और संकुचन के कारण तेल की मात्रा में परिवर्तन की भरपाई के लिए नालीदार टैंक लोचदार नालीदार दीवारों पर निर्भर होते हैं, और छोटे वितरण ट्रांसफार्मर के लिए संरक्षकों को छोड़ा जा सकता है। बड़ी क्षमता वाली इकाइयाँ संरक्षकों से मेल खाने वाले फ्लैट-टॉप टैंकों को अपनाती हैं। रखरखाव के दौरान तेल के नमूने और निकासी के लिए टैंक के निचले भाग में एक तेल निकास वाल्व लगाया जाता है। कर्मियों की सुरक्षा की रक्षा के लिए ऑपरेशन के दौरान विश्वसनीय अर्थिंग के लिए टैंक की तरफ अर्थिंग बोल्ट लगाए जाते हैं।
4.2 संरक्षक (तेल विस्तार टैंक)
कंजर्वेटर को तेल टैंक के ऊपर लगाया जाता है और एक कनेक्टिंग पाइप के माध्यम से टैंक बॉडी से जोड़ा जाता है। तापमान बढ़ने पर ट्रांसफार्मर का तेल फैलता है और तापमान गिरने पर सिकुड़ता है। कंजर्वेटर इस तरह की मात्रा भिन्नता को समायोजित करता है, यह सुनिश्चित करता है कि टैंक हमेशा पूरी तरह से तेल से भरा हुआ है और कोर और वाइंडिंग्स को हवा के संपर्क में आने से रोकता है। परिवेशी वायु से नमी को अवशोषित करने और आर्द्र हवा को ट्रांसफार्मर तेल में प्रवेश करने से रोकने के लिए रंग बदलने वाले सिलिका जेल से भरे कंजर्वेटर पर एक ब्रीथ लगा हुआ है। नियमित निरीक्षण के लिए तेल स्तर को दृश्य रूप से प्रदर्शित करने के लिए संरक्षक के किनारे पर एक तेल स्तर संकेतक स्थापित किया गया है।
4.3 शीतलन घटक
11kV के लिए सामान्य कूलिंग मोडतेल में डूबे ट्रांसफार्मरइसमें ONAN (तेल प्राकृतिक वायु प्राकृतिक) और ONAF (तेल प्राकृतिक वायु सेना) शामिल हैं। छोटे वितरण ट्रांसफार्मर टैंक की दीवारों या नालीदार पैनलों के माध्यम से प्राकृतिक रूप से गर्मी को नष्ट करते हैं। बड़ी क्षमता वाले मॉडल पैनल रेडिएटर्स से सुसज्जित हैं। रेडिएटर पाइपलाइनों के माध्यम से टैंक से जुड़ते हैं। गर्म तेल ठंडा करने के लिए रेडिएटर्स में ऊपर की ओर बहता है, और ठंडा तेल प्राकृतिक संवहन परिसंचरण स्थापित करने के लिए टैंक के निचले भाग में लौट आता है। शीतलन प्रशंसकों से सुसज्जित इकाइयाँ गर्मी अपव्यय को बढ़ाने और कम समय की अधिभार क्षमता में सुधार करने के लिए भारी भार के तहत ब्लोअर को सक्रिय कर सकती हैं।
4.4 एचवी और एलवी बुशिंग्स
बुशिंग्स इंसुलेटिंग घटक हैं जो ऊर्जावान वाइंडिंग को तेल टैंक से बाहर ले जाते हैं। एक सिरा आंतरिक वाइंडिंग से जुड़ता है जबकि दूसरा सिरा बाहरी केबल या बसबार कनेक्शन के लिए वायुमंडल के संपर्क में आता है। कम वोल्टेज पक्ष कम वोल्टेज के तहत काम करता है और आम तौर पर चीनी मिट्टी के बरतन या राल झाड़ियों को अपनाता है। एक प्रवाहकीय छड़ झाड़ी के माध्यम से चलती है और बाहरी इन्सुलेटिंग आवरण पृथ्वी वोल्टेज का सामना करता है। बुशिंग्स सबसे अधिक विफलता-प्रवण घटकों में से हैं। सतह के संदूषण, टूटने या नमी के प्रवेश के परिणामस्वरूप फ्लैशओवर डिस्चार्ज हो सकता है।
4.5 चेंजर टैप करें
टैप चेंजर एचवी वाइंडिंग्स के घुमावों की संख्या को समायोजित करता है और ग्रिड वोल्टेज के उतार-चढ़ाव की भरपाई के लिए ट्रांसफार्मर अनुपात को संशोधित करता है। इसे ऑफ-सर्किट टैप चेंजर और ऑन-लोड टैप चेंजर में वर्गीकृत किया जा सकता है। अधिकांश 11kV वितरण ट्रांसफार्मर ऑफ-सर्किट टैप चेंजर्स से सुसज्जित हैं, जिन्हें ट्रांसफार्मर के पूरी तरह से डी-एनर्जेटिक होने के बाद ही संचालित किया जाना चाहिए। टैप चेंजर को टैंक टॉप पर लगाया जाता है और बाहरी ऑपरेटिंग हैंडल के माध्यम से समायोजित किया जाता है। सामान्य नल सीमा ±2×2.5% है। रखरखाव इंजीनियर रेटेड सीमा के भीतर स्थिर एलवी आउटपुट वोल्टेज की गारंटी के लिए वास्तविक साइट वोल्टेज के अनुसार नल की स्थिति को समायोजित करते हैं।
सुरक्षा और निगरानी सहायक उपकरण
बुखोल्ज़ रिले: टैंक और कंजर्वेटर को जोड़ने वाली पाइपलाइन पर स्थापित, यह प्राथमिक सुरक्षा उपकरण हैतेल में डूबे ट्रांसफार्मर. आंतरिक दोष गैस या तेल प्रवाह प्रभाव उत्पन्न करते हैं। बुखोल्ज़ रिले अलार्म सिग्नल या ट्रिपिंग कमांड को ट्रिगर करता है। हल्की गैस सुरक्षा गैस पैदा करने वाली छोटी आंतरिक खराबी पर प्रतिक्रिया करती है, जबकि भारी गैस सुरक्षा गंभीर शॉर्ट-सर्किट घटनाओं पर प्रतिक्रिया करती है।
दबाव राहत वाल्व: टैंक कवर पर लगाया गया। अचानक आंतरिक शॉर्ट-सर्किट से थोड़े समय में बड़े पैमाने पर गैस उत्पन्न होती है और टैंक का दबाव तेजी से बढ़ जाता है। दबाव राहत वाल्व दबाव मुक्त करने और टैंक विरूपण या विस्फोट से बचने के लिए तेजी से खुलता है।
थर्मामीटर: तेल सतह थर्मामीटर और वाइंडिंग थर्मामीटर सहित, शीर्ष तेल तापमान और वाइंडिंग तापमान की निगरानी। रीडिंग सीमा से अधिक होने पर अधिक तापमान अलार्म सक्रिय हो जाएगा।
तेल नमूना वाल्व: गैस क्रोमैटोग्राफी, ढांकता हुआ नुकसान और नमी परीक्षण करने, इन्सुलेट तेल की उम्र बढ़ने की स्थिति का मूल्यांकन करने के लिए आवधिक तेल नमूनाकरण के लिए उपयोग किया जाता है।
निष्कर्ष
11kV का प्रत्येक संरचनात्मक घटकतेल में डूबा ट्रांसफार्मरअपना समर्पित कार्य करता है। स्थिर बिजली रूपांतरण की गारंटी के लिए चुंबकीय सर्किट, विद्युत सर्किट, इन्सुलेशन प्रणाली, शीतलन प्रणाली और सुरक्षा प्रणाली सहयोगात्मक रूप से काम करती है। कोर और वाइंडिंग्स विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा रूपांतरण पूरा करते हैं; ट्रांसफार्मर का तेल इन्सुलेशन और गर्मी अपव्यय दोनों प्रदान करता है; तेल टैंक और संरक्षक एक सीलबंद तेल वातावरण बनाए रखते हैं; झाड़ियाँ विद्युत शक्ति का निर्यात करती हैं; टैप चेंजर आउटपुट वोल्टेज को स्थिर करता है; विभिन्न सुरक्षा उपकरण वास्तविक समय में उपकरण की स्थिति की निगरानी करते हैं और खराबी होने पर तेजी से प्रतिक्रिया देते हैं।
ट्रांसफार्मर संरचना से परिचित होने से खरीद और रखरखाव टीमों को निविदा और चयन चरण के दौरान उत्पाद की गुणवत्ता का आकलन करने, नियमित निरीक्षण में संभावित दोषों की पहचान करने, अनुकूलित रखरखाव कार्यक्रम तैयार करने, ट्रांसफार्मर सेवा जीवन का विस्तार करने और वितरण नेटवर्क के बिजली आउटेज जोखिमों को कम करने में सक्षम बनाया जाता है।
