ट्रांसफार्मर शीतलन प्रणाली क्या है?

ट्रांसफार्मर की शीतलन प्रणाली इसके सुरक्षित, विश्वसनीय और दीर्घकालिक संचालन को सुनिश्चित करने के लिए एक महत्वपूर्ण घटक है। इसका मुख्य कार्य ट्रांसफार्मर के संचालन के दौरान उत्पन्न गर्मी (तांबे की हानि और लोहे की हानि) को प्रभावी ढंग से आसपास के वातावरण में फैलाना है, जिससे ट्रांसफार्मर के घटकों का तापमान स्वीकार्य सीमा के भीतर रहता है और इन्सुलेशन सामग्री को तेजी से उम्र बढ़ने या ओवरहीटिंग के कारण होने वाली क्षति से रोका जा सकता है।

1. ठंडा करना क्यों आवश्यक है?
ट्रांसफार्मर के संचालन के दौरान, वाइंडिंग और कोर नुकसान (प्रतिरोध हानि, एड़ी वर्तमान हानि, आदि) के कारण बड़ी मात्रा में गर्मी उत्पन्न करते हैं, जिससे तापमान बढ़ जाता है। इन्सुलेशन सामग्री (जैसे तेल और कागज) तापमान के प्रति बेहद संवेदनशील होती हैं। क्लासिक "6-डिग्री नियम" या "8-डिग्री नियम" के अनुसार, तापमान में प्रत्येक 6-8 डिग्री वृद्धि के लिए इन्सुलेट सामग्री का जीवनकाल लगभग आधा हो जाता है। इसलिए, ट्रांसफार्मर के जीवन को बढ़ाने के लिए कुशल शीतलन महत्वपूर्ण है।

2. शीतलन विधियों का वर्गीकरण और कोड
ट्रांसफॉर्मर की शीतलन विधि को आम तौर पर अंतरराष्ट्रीय मानकों (उदाहरण के लिए, आईईसी 60076) का पालन करते हुए अक्षर कोड द्वारा दर्शाया जाता है, जिसमें 2-4 अक्षर शामिल होते हैं, जो दर्शाते हैं:

शीतलन माध्यम: पहला अक्षर वाइंडिंग के संपर्क में आंतरिक शीतलन माध्यम को इंगित करता है।
ओ: 300 डिग्री से कम या उसके बराबर फ्लैश प्वाइंट वाला खनिज तेल या सिंथेटिक इंसुलेटिंग तरल।
K: Insulating liquid with a flash point >300 डिग्री.
एल: एक अचूक फ़्लैश बिंदु (जैसे कि कुछ सिंथेटिक एस्टर) के साथ इन्सुलेट तरल।
जी: गैस (जैसे हवा)।
डब्ल्यू: पानी.

परिसंचरण विधि: दूसरा अक्षर आंतरिक शीतलन माध्यम की परिसंचरण विधि का प्रतिनिधित्व करता है।
एन: प्राकृतिक संवहन (गर्म तेल ऊपर उठता है, ठंडा तेल नीचे उतरता है, जो तापमान अंतर से प्रेरित होता है)।
एफ: बलपूर्वक परिसंचरण (गैर-{0}}निर्देशित), तेल को एक पंप द्वारा प्रसारित किया जाता है।
डी: निर्देशित मजबूर परिसंचरण, जहां पंप तेल को सीधे वाइंडिंग के भीतर विशिष्ट चैनलों में निर्देशित करता है, जिससे उच्च शीतलन दक्षता प्रदान होती है।

बाहरी शीतलन माध्यम: तीसरा अक्षर बाहरी शीतलन माध्यम को इंगित करता है।
ए: वायु.
डब्ल्यू: पानी.

बाहरी शीतलन माध्यम की परिसंचरण विधि: चौथा अक्षर बाहरी शीतलन माध्यम की परिसंचरण विधि को इंगित करता है।
एन: प्राकृतिक संवहन (जैसे वायु प्राकृतिक परिसंचरण)।
एफ: जबरन परिसंचरण (जैसे पंखे से मजबूरन हवा)।

3. सामान्य शीतलन विधियों का विस्तृत विवरण

1. तेल में डूबे ट्रांसफार्मर
यह बिजली ट्रांसफार्मर के लिए सबसे मुख्यधारा शीतलन विधि है। ट्रांसफार्मर ट्रांसफार्मर तेल से भरा होता है, जो एक इन्सुलेट माध्यम और मुख्य शीतलन माध्यम दोनों के रूप में कार्य करता है।

ओनान (तेल प्राकृतिक वायु प्राकृतिक)

• सिद्धांत: तेल के प्राकृतिक संवहन पर निर्भर करता है। वाइंडिंग्स और कोर द्वारा उत्पन्न गर्मी ट्रांसफार्मर के तेल को गर्म करती है। गर्म तेल तेल टैंक के शीर्ष तक बढ़ जाता है और रेडिएटर्स (ठंडा पंख या ट्यूब) के माध्यम से हवा में गर्मी छोड़ता है, जबकि ठंडा तेल टैंक के नीचे उतरता है, जिससे एक प्राकृतिक परिसंचरण बनता है।
• विशेषताएँ: सरल संरचना, विश्वसनीय, शोर मुक्त, रखरखाव मुक्त।
• अनुप्रयोग: छोटे वितरण ट्रांसफार्मर (उदाहरण के लिए, आवासीय क्षेत्रों या इमारतों में उपयोग किए जाने वाले)।

ONAF (तेल प्राकृतिक वायु सेना)

• सिद्धांत: ONAN ट्रांसफार्मर के रेडिएटर में एक पंखा जोड़ा जाता है। जब ट्रांसफार्मर पर लोड बढ़ता है और तापमान बढ़ता है, तो तापमान नियंत्रक स्वचालित रूप से पंखा चालू कर देता है, जिससे रेडिएटर की शीतलन गति तेज हो जाती है।
• विशेषताएँ: उल्लेखनीय रूप से उन्नत शीतलन क्षमता, पंखे के साथ जो लोड/तापमान के आधार पर स्वचालित रूप से शुरू और बंद हो सकते हैं, ऊर्जा कुशल हैं।
• अनुप्रयोग: मध्यम से बड़े पावर ट्रांसफार्मर, व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

OFAF/ODAF (तेल चालित वायु सेना/तेल निर्देशित वायु सेना)

• सिद्धांत: एक पंखा जोड़ने के अलावा, एक तेल पंप भी जोड़ा जाता है। पंप ट्रांसफार्मर के तेल को रेडिएटर्स के माध्यम से तेजी से प्रसारित करने के लिए मजबूर करता है। ओडीएएफ (निर्देशित) तकनीक वाइंडिंग के भीतर केशिका चैनलों में तेल को सटीक रूप से निर्देशित करके इसे और आगे ले जाती है, जिससे सबसे गर्म बिंदुओं (वाइंडिंग के अंदर) पर शीतलन दक्षता में काफी सुधार होता है।
• विशेषताएँ: अत्यधिक मजबूत शीतलन क्षमता, अपेक्षाकृत जटिल संरचना।
• अनुप्रयोग: बड़े अल्ट्रा{{0}उच्च वोल्टेज ट्रांसफार्मर, बड़ी क्षमता वाले बिजली संयंत्रों में मुख्य ट्रांसफार्मर।

OFWF/ODWF (तेल मजबूर पानी मजबूर)

• सिद्धांत: एयर कूल्ड रेडिएटर के बजाय तेल से लेकर वाटर हीट एक्सचेंजर (कूलर) का उपयोग करता है। गर्म ट्रांसफार्मर तेल को कूलर में पंप किया जाता है जहां गर्मी को बहते ठंडे पानी में स्थानांतरित किया जाता है। फिर ठंडा किया गया तेल ट्रांसफार्मर में वापस आ जाता है।
• विशेषताएँ: बहुत उच्च शीतलन दक्षता, परिवेश के तापमान से प्रभावित नहीं। हालाँकि, इसके लिए एक विश्वसनीय जल संचलन प्रणाली (पंप, पाइप, वाल्व, आदि) की आवश्यकता होती है, इसकी लागत और रखरखाव की आवश्यकताएं अधिक होती हैं, और इसमें तेल {{2}पानी के मिश्रण और रिसाव का जोखिम होता है।
• अनुप्रयोग: अत्यधिक पानी वाले क्षेत्रों (जैसे जलविद्युत संयंत्र) या ऐसे क्षेत्रों में स्थित अत्यधिक बड़े ट्रांसफार्मर जहां जगह की कमी हवा को ठंडा होने से रोकती है (जैसे भूमिगत सबस्टेशन)।

2. सूखे-प्रकार के ट्रांसफार्मर
शुष्क - प्रकार के ट्रांसफार्मर आंतरिक शीतलन माध्यम के रूप में हवा (या एपॉक्सी राल जैसे ठोस इन्सुलेशन) का उपयोग करते हैं, और उनकी शीतलन विधि अपेक्षाकृत सरल होती है।
एएन (वायु प्राकृतिक शीतलन)

• सिद्धांत: हवा के प्राकृतिक संवहन और ट्रांसफार्मर आवरण से विकिरण शीतलन पर निर्भर करता है।
• अनुप्रयोग: छोटे-क्षमता वाले शुष्क-प्रकार के ट्रांसफार्मर।

एएफ (फोर्स्ड एयर कूलिंग)

• सिद्धांत: वाइंडिंग के बीच के मार्ग से ठंडी हवा निकालने के लिए ट्रांसफार्मर बॉडी के नीचे या आसपास पंखे लगाएं, जिससे गर्मी दूर हो जाए।
• विशेषताएं: आमतौर पर बुद्धिमान नियंत्रण से सुसज्जित; लोड दर अधिक होने पर पंखे स्वचालित रूप से चालू हो जाते हैं, जिससे ट्रांसफार्मर की आउटपुट क्षमता 40%-50% तक बढ़ जाती है।
• अनुप्रयोग: मध्यम से बड़े {{0}क्षमता वाले शुष्क-प्रकार के ट्रांसफार्मर, आमतौर पर इनडोर सबस्टेशनों, इमारतों, सबवे और उच्च अग्नि सुरक्षा आवश्यकताओं वाले अन्य स्थानों में उपयोग किए जाते हैं।

ट्रांसफार्मर की शीतलन प्रणाली इसके डिजाइन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जो सीधे ट्रांसफार्मर की आउटपुट क्षमता, परिचालन दक्षता और सेवा जीवन को प्रभावित करती है। उचित शीतलन विधि का चयन लागत, विश्वसनीयता, रखरखाव जटिलता और स्थापना वातावरण को संतुलित करने का परिणाम है।