प्रतिबाधा वोल्टेज क्या है?
जैसा कि आईईसी 60076-1 द्वारा परिभाषित किया गया है, प्रतिबाधा वोल्टेज एक वाइंडिंग पर लागू रेटेड आवृत्ति पर एसी वोल्टेज है, जबकि विपरीत वाइंडिंग को ठोस रूप से शॉर्ट-सर्किट किया जाता है, जिसे तब तक समायोजित किया जाता है जब तक कि वाइंडिंग के माध्यम से रेटेड करंट प्रवाहित न हो जाए। यह लागू वोल्टेज, जिसे रेटेड वाइंडिंग वोल्टेज के प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है, प्रतिशत प्रतिबाधा वोल्टेज यूके% है।
भौतिक रूप से, यूके% ट्रांसफार्मर की कुल आंतरिक प्रतिबाधा के प्रति-इकाई मूल्य का प्रतिनिधित्व करता है। इसमें दो अलग-अलग घटक होते हैं: कॉपर वाइंडिंग प्रतिरोध से प्रतिरोधी घटक, और प्राथमिक और माध्यमिक वाइंडिंग के बीच रिसाव प्रवाह से उत्पन्न होने वाला प्रतिक्रियाशील घटक, जिसे रिसाव प्रतिक्रिया के रूप में जाना जाता है। विशिष्ट 11kV तेल में डूबे वितरण ट्रांसफार्मर के लिए, रिसाव प्रतिक्रिया कुल प्रतिबाधा पर हावी होती है, जबकि प्रतिरोधक भाग तुलनात्मक रूप से छोटा होता है। सभी प्रतिबाधा वोल्टेज परीक्षण परिणाम 75 डिग्री के मानक तापमान के संदर्भ में होंगे। तापमान के साथ तांबे का प्रतिरोध बढ़ता है; यदि तापमान सुधार छोड़ दिया जाता है, तो मापी गई प्रतिबाधा रीडिंग कम हो जाएगी, जो फ़ैक्टरी परीक्षण प्रमाणपत्र और साइट स्वीकृति रिपोर्ट के लिए एक अनिवार्य आवश्यकता है।
एक व्यापक रूप से संदर्भित उदाहरण: एक 11kV / 0.4kVतेल में डूबा ट्रांसफार्मर4% प्रतिबाधा वोल्टेज के साथ लेबल किए जाने का मतलब है कि जब एलवी वाइंडिंग शॉर्ट-सर्किट होती है, तो रेटेड एचवी वोल्टेज का केवल 4% लगाने से कॉइल के माध्यम से रेटेड करंट चलेगा। यह एकल प्रतिशत सीधे डाउनस्ट्रीम वितरण नेटवर्क के संभावित दोष वर्तमान स्तर को नियंत्रित करता है।
शॉर्ट-सर्किट परीक्षण के माध्यम से प्रतिबाधा वोल्टेज माप
प्रतिबाधा वोल्टेज किसके द्वारा प्राप्त किया जाता है?ट्रांसफार्मरशॉर्ट-सर्किट परीक्षण, विनिर्माण और नियमित साइट स्वीकृति परीक्षणों में अनिवार्य प्रकार के परीक्षणों में से एक। परीक्षण प्रक्रिया मानकीकृत चरणों का पालन करती है। सबसे पहले, द्वितीयक वाइंडिंग टर्मिनलों को तीन चरणों में सुरक्षित रूप से छोटा किया जाता है। एक परिवर्तनीय आवृत्ति-मिलान एसी स्रोत प्राथमिक पक्ष से जुड़ा हुआ है। परीक्षण वोल्टेज को धीरे-धीरे बढ़ाया जाता है जबकि प्राथमिक धारा की लगातार निगरानी की जाती है। एक बार जब प्राथमिक धारा ट्रांसफार्मर के रेटेड धारा तक पहुंच जाती है, तो वोल्टेज समायोजन बंद हो जाता है, और लागू वोल्टेज मान रिकॉर्ड किया जाता है। प्रतिशत प्रतिबाधा की गणना मापा वोल्टेज को रेटेड वोल्टेज से विभाजित करके और 100% से गुणा करके की जाती है, फिर गणितीय रूप से 75 डिग्री संदर्भ तापमान पर सही किया जाता है।
शॉर्ट-सर्किट परीक्षण के दौरान, लौह कोर के अंदर चुंबकीय प्रवाह घनत्व बेहद कम रहता है, इसलिए नो-लोड हानि को नजरअंदाज किया जा सकता है। वाइंडिंग लोड हानि के रूप में लगभग सभी इनपुट शक्ति नष्ट हो जाती है। यह बताता है कि लोड हानि को मापने के लिए शॉर्ट-सर्किट परीक्षण का उपयोग एक साथ क्यों किया जाता है, और इसे आमतौर पर पूर्ण ट्रांसफार्मर परीक्षण सूट में नो-लोड परीक्षण के साथ एक साथ किया जाता है।
11kV तेल में डूबे ट्रांसफार्मर के लिए विशिष्ट यूके% रेंज और IEC सहनशीलता
मुख्यधारा 11kV के लिएतेल में डूबे वितरण ट्रांसफार्मर50 केवीए से 2500 केवीए तक की क्षमता वाली एस11, एस13 और एस22 श्रृंखला सहित, मानक प्रतिबाधा ग्रेड 4%, 4.5% और 6% . 4% और 6% सबसे सामान्य रूप से निर्दिष्ट विकल्प हैं।
- 500 केवीए तक की छोटी इकाइयाँ: बेहतर वोल्टेज विनियमन के लिए 4% प्रतिबाधा को प्राथमिकता दी जाती है।
- 800 केवीए से ऊपर के मध्यम और बड़े ट्रांसफार्मर: 6% प्रतिबाधा को अक्सर फॉल्ट करंट को प्रतिबंधित करने और शॉर्ट-सर्किट घटनाओं के तहत वाइंडिंग पर विनाशकारी विद्युत चुम्बकीय बलों को कम करने के लिए निर्दिष्ट किया जाता है।
आईईसी 60076 प्रतिबाधा वोल्टेज के लिए स्पष्ट सहनशीलता सीमा निर्धारित करता है: फ़ैक्टरी परीक्षण में मापा गया मान नेमप्लेट मान से ±7.5% से अधिक विचलित नहीं होगा। समानांतर संचालन के लिए नियोजित ट्रांसफार्मर के लिए, आमतौर पर इकाइयों के बीच ±2.5% के भीतर सख्त सहनशीलता की आवश्यकता होती है। बेमेल प्रतिबाधा वोल्टेज असमान लोड शेयरिंग का कारण बनता है, समानांतर ट्रांसफार्मर के बीच करंट प्रवाहित होता है, ओवरहीटिंग और गंभीर मामलों में भयावह विफलता होती है।
विशिष्टता के दौरान सिस्टम प्रभाव और प्रमुख व्यापार-बंद
प्रतिबाधा वोल्टेज न तो स्वाभाविक रूप से अच्छा है और न ही बुरा। इंजीनियरों को प्रत्येक परियोजना के लिए वोल्टेज विनियमन प्रदर्शन और गलती वर्तमान सीमा को संतुलित करना होगा।
- कम प्रतिबाधा जैसे 4%: परिवर्तनीय भार के तहत माध्यमिक वोल्टेज ड्रॉप को कम किया जाता है, जिससे सटीक विनिर्माण उपकरण, डेटा सेंटर बिजली आपूर्ति और चिकित्सा प्रणालियों सहित संवेदनशील भार के लिए स्थिर वोल्टेज प्रदान किया जाता है। नकारात्मक पक्ष ऊंचा शॉर्ट-सर्किट करंट है, जिसके लिए स्विचगियर, बसबार और उच्च कम समय की सहन क्षमता वाले केबल की आवश्यकता होती है, जो समग्र पूंजीगत व्यय को बढ़ाता है।
- उच्च प्रतिबाधा जैसे 6%: फॉल्ट करंट को प्रभावी ढंग से दबा दिया जाता है। शॉर्ट-सर्किट दोषों के दौरान वाइंडिंग्स को कम यांत्रिक तनाव का सामना करना पड़ता है, जिससे ट्रांसफार्मर की शॉर्ट-सर्किट झेलने की क्षमता में सुधार होता है। इसका कारण पूर्ण लोड पर बड़ा वोल्टेज ड्रॉप और खराब वोल्टेज विनियमन है। भारी लोडिंग के तहत एंड-ऑफ़-लाइन वोल्टेज अनुमेय सीमा से बाहर जा सकता है, जिसके लिए मुआवजे के लिए टैप-चेंजर्स या ऑन-लोड टैप विनियमन की आवश्यकता होती है।
समान वोल्टेज अनुपात और मिलान वेक्टर समूह के साथ, मिलान प्रतिबाधा वोल्टेज वितरण ट्रांसफार्मर के सुरक्षित समानांतर संचालन के लिए तीन मूलभूत आवश्यकताओं में से एक है।
संचालन एवं निरीक्षण में सामान्य गलतफहमियाँ
कई खरीदार और रखरखाव तकनीशियन मानते हैं कि प्रतिबाधा वोल्टेज एक स्थिर फ़ैक्टरी पैरामीटर है जो पूरे सेवा जीवन में अपरिवर्तित रहता है। वास्तव में, शॉर्ट-सर्किट झटके से वाइंडिंग विस्थापित हो सकती है, इन्सुलेशन ब्लॉक ढीले हो सकते हैं और कुंडल ज्यामिति ख़राब हो सकती है। ये संरचनात्मक परिवर्तन रिसाव प्रवाह पथ और रिसाव प्रतिक्रिया को बदल देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप पुन: परीक्षण के दौरान यूके% रीडिंग में बदलाव होता है। गलती की घटना के बाद प्रतिबाधा वोल्टेज का पुन: परीक्षण करना घुमावदार विकृति की पहचान करने के लिए एक महत्वपूर्ण निदान पद्धति है, जिसे आमतौर पर व्यापक स्थिति मूल्यांकन के लिए आवृत्ति प्रतिक्रिया विश्लेषण (एफआरए) के साथ जोड़ा जाता है।
तापमान सुधार एक और आसानी से अनदेखा किया जाने वाला बिंदु है। तांबे का प्रतिरोध कम तापमान पर गिरता है और उच्च तापमान पर बढ़ जाता है। तापमान सुधार के बिना कच्चे प्रतिबाधा रीडिंग की तुलना सीधे नेमप्लेट मान से नहीं की जा सकती। 75 डिग्री संदर्भ तापमान अंतरराष्ट्रीय ट्रांसफार्मर मानकों में सार्वभौमिक रूप से अपनाया गया है।
निष्कर्ष
प्रतिबाधा वोल्टेज यूके% लिंकट्रांसफार्मरयांत्रिक डिज़ाइन, वितरण नेटवर्क विशेषताएँ और सुरक्षा योजनाएँ। घुमावदार ज्यामिति, रिक्ति और लेआउट द्वारा निर्धारित, शॉर्ट-सर्किट परीक्षण द्वारा मापा जाता है, यह गलती स्तर, वोल्टेज स्थिरता, समानांतर संचालन संगतता और शॉर्ट-सर्किट झेलने की ताकत को नियंत्रित करता है। तकनीकी विनिर्देश चरण में, इंजीनियरों को मनमाने ढंग से 4% या 6% का डिफॉल्ट नहीं करना चाहिए। अपस्ट्रीम नेटवर्क दोष स्तर, लोड प्रकार और स्विचगियर झेलने की रेटिंग, स्थिर वोल्टेज गुणवत्ता और शॉर्ट-सर्किट क्षति के खिलाफ पर्याप्त सुरक्षा मार्जिन को संतुलित करने के बाद प्रतिबाधा ग्रेड का चयन किया जाना चाहिए।
