विवरण
ट्रांसफार्मर वोल्टेज विनियमन की विधि को इस आधार पर समायोजित किया जा सकता है कि ट्रांसफार्मर चालू (ऊर्जावान) है या नहीं, और इसे दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: ऑफ - लोड वोल्टेज विनियमन और ऑन - लोड वोल्टेज विनियमन।
1. मूल सिद्धांत
उपयोग की जाने वाली विधि के बावजूद, मूल सिद्धांत ट्रांसफार्मर के उच्च वोल्टेज वाइंडिंग के टर्न अनुपात को बदलकर आउटपुट वोल्टेज को समायोजित करना है।
सूत्र को इस प्रकार व्यक्त किया गया है: V1/V2 ≈ N1/N2
यहां, V1 और V2 प्राथमिक (उच्च-वोल्टेज पक्ष) और द्वितीयक (निम्न{3}}वोल्टेज पक्ष) वाइंडिंग के वोल्टेज हैं, और N1 और N2 घुमावों की संगत संख्या हैं।
उच्च वोल्टेज पक्ष पर घुमावों N1 की संख्या को बदलकर, द्वितीयक आउटपुट वोल्टेज V2 को स्थिर रखा जा सकता है, भले ही मुख्य वोल्टेज V1 में कुछ हद तक उतार-चढ़ाव हो। वोल्टेज विनियमन आमतौर पर उच्च वोल्टेज पक्ष पर किया जाता है क्योंकि करंट छोटा होता है, जिससे नल स्विच संपर्कों का निर्माण आसान हो जाता है और लंबे समय तक चलता है।
2. वोल्टेज विनियमन की मुख्य विधियाँ
(1). ऑफ-लोड टैप चेंजर (जिसे नंबर भी कहा जाता है-लोड टैप चेंजर या पावर-ऑफ वोल्टेज रेगुलेशन)
ऑपरेशन विधि:जब ट्रांसफार्मर पूरी तरह से बंद हो और ग्रिड से डिस्कनेक्ट हो तो नल की स्थिति को मैन्युअल रूप से बदला जाना चाहिए।
काम के सिद्धांत:उच्च -वोल्टेज वाइंडिंग कई नलों (आमतौर पर 3 या 5) से सुसज्जित होती है, जैसे रेटेड वोल्टेज, +5%, -5%, आदि। ये नल एक नल परिवर्तक से जुड़े होते हैं। जब वोल्टेज समायोजन की आवश्यकता होती है, तो एक अलग नल का चयन करने के लिए पावर-ऑफ के बाद स्विच को संचालित किया जाता है, जिससे टर्न अनुपात बदल जाता है।
विशेषताएँ:
- लाभ:सरल संरचना, कम लागत, उच्च विश्वसनीयता।
- नुकसान:वोल्टेज समायोजन के दौरान बिजली बंद करने की आवश्यकता होती है, जिससे बिजली आपूर्ति की निरंतरता प्रभावित होती है, और लोड परिवर्तन के अनुसार वास्तविक समय में स्वचालित रूप से समायोजित नहीं किया जा सकता है।
अनुप्रयोग परिदृश्य:कम वोल्टेज स्थिरता आवश्यकताओं वाली स्थितियों के लिए उपयुक्त, जैसे वितरण ट्रांसफार्मर जहां मौसमी लोड परिवर्तन मामूली या ग्रामीण पावर ग्रिड होते हैं। बिजली मिस्त्रियों द्वारा कम या चरम बिजली मांग अवधि से पहले समायोजन किया जाता है।
(2) लोड टैप चेंजर पर (जिसे लोड टैप चेंजर भी कहा जाता है)
ऑपरेशन विधि:जब ट्रांसफार्मर लोड के तहत काम कर रहा हो तो नल की स्थिति को स्वचालित रूप से या मैन्युअल रूप से बदला जा सकता है, जिससे निर्बाध वोल्टेज विनियमन प्राप्त होता है।
काम के सिद्धांत:यह सबसे जटिल और महत्वपूर्ण तकनीक है. इसका मुख्य भाग ऑन-लोड टैप चेंजर है, जो दो भागों से बना है:
- चयनकर्ता:करंट को बाधित किए बिना अगले टैप को पूर्व-चयन करने के लिए जिम्मेदार।
- डायवर्टर स्विच:ऐसे क्षण में जब करंट लगभग शून्य होता है (आमतौर पर वर्तमान शून्य -क्रॉसिंग बिंदु पर) लोड करंट को वर्तमान संपर्क से पूर्व-चयनित संपर्क में तुरंत स्थानांतरित करने के लिए जिम्मेदार होता है।
स्विचिंग के दौरान करंट की रुकावट और अत्यधिक आर्किंग को रोकने के लिए, परिसंचारी करंट को अस्थायी रूप से ले जाने के लिए ट्रांज़िशन रेसिस्टर्स (या रिएक्टर) का उपयोग किया जाता है। आधुनिक ऑन-लोड टैप चेंजर्स की स्विचिंग प्रक्रिया दसियों मिलीसेकंड के भीतर पूरी हो जाती है, जिससे बिजली आपूर्ति पर न्यूनतम प्रभाव पड़ता है।
विशेषताएँ:
लाभ:वोल्टेज समायोजन के लिए बिजली बंद करने की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे निरंतर बिजली आपूर्ति और वोल्टेज स्थिरता सुनिश्चित होती है। वास्तविक समय सटीक वोल्टेज विनियमन के लिए स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों के साथ एकीकृत किया जा सकता है।
नुकसान:बहुत जटिल संरचना, उच्च विनिर्माण आवश्यकताएं, महंगा, और महत्वपूर्ण रखरखाव की आवश्यकता होती है।
अनुप्रयोग परिदृश्य: उच्च बिजली गुणवत्ता आवश्यकताओं वाले परिदृश्यों के लिए उपयुक्त, जैसे शहरी केंद्र सबस्टेशन, जेनरेटर स्टेप अप स्टेशन, या महत्वपूर्ण औद्योगिक उपयोगकर्ताओं के लिए बिजली आपूर्ति, यह सुनिश्चित करना कि वोल्टेज में उतार-चढ़ाव राष्ट्रीय मानकों के भीतर बना रहे।
3. अन्य सहायक या विशेष वोल्टेज विनियमन विधियाँ
ऊपर उल्लिखित दो मुख्य तरीकों के अलावा, जो टर्न अनुपात को बदलते हैं, कुछ सहायक तरीके भी हैं:
(1)श्रृंखला वोल्टेज नियामक:
एक ऑटोट्रांसफॉर्मर ट्रांसमिशन लाइन पर श्रृंखला में जुड़ा हुआ है, और इसके आउटपुट वोल्टेज को लाइन के साथ वोल्टेज ड्रॉप की भरपाई के लिए समायोजित किया जाता है। यह सीधे मुख्य ट्रांसफार्मर के घुमाव अनुपात को नहीं बदलता है बल्कि ग्रिड वोल्टेज को प्रभावी ढंग से "पुनः समायोजित" करता है।
(2)अतिरिक्त वोल्टेज-रेगुलेटिंग ट्रांसफार्मर:
मुख्य ट्रांसफार्मर के बाहर एक अतिरिक्त वोल्टेज रेगुलेटिंग ट्रांसफार्मर (श्रृंखला ट्रांसफार्मर) जोड़ा जाता है। इस सहायक ट्रांसफार्मर के वोल्टेज को समायोजित करके, मुख्य ट्रांसफार्मर के आउटपुट वोल्टेज भिन्नता की भरपाई की जा सकती है। यह दृष्टिकोण जटिल वोल्टेज विनियमन तंत्र को मुख्य ट्रांसफार्मर बॉडी से अलग करता है।
(3) पावर इलेक्ट्रॉनिक्स वोल्टेज विनियमन (स्टेटिक वीएआर कम्पेसाटर/एसवीजी, स्टेटिक सिंक्रोनस कम्पेसाटर/स्टेटकॉम, आदि):
आधुनिक पावर ग्रिड में यह एक उन्नत तकनीक है। यह ट्रांसफार्मर के घुमाव अनुपात को सीधे तौर पर नहीं बदलता है, बल्कि उच्च शक्ति वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों (जैसे आईजीबीटी) का उपयोग करके प्रतिक्रियाशील शक्ति को जल्दी से इंजेक्ट या अवशोषित करके ग्रिड नोड्स पर वोल्टेज स्तर को नियंत्रित करता है। इसकी प्रतिक्रिया बेहद तेज (मिलीसेकंड पैमाने पर) है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से गतिशील वोल्टेज समर्थन और सिस्टम स्थिरता में सुधार के लिए किया जाता है।
