ट्रांसफॉर्मर विद्युत इंजीनियरिंग में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, परिवर्तन, अलगाव, माप और सुरक्षा के कार्य करते हैं। इस प्रकार के उपकरणों के सबसे सामान्य कार्यों में से एक व्यक्तिगत वर्तमान मापदंडों का विनियमन है। विशेष रूप से, वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर (वीटी) उपभोक्ताओं के दृष्टिकोण से प्राथमिक पावर ग्रिड के प्रदर्शन को इष्टतम मूल्यों में परिवर्तित करते हैं।
उपकरण का समग्र डिजाइन
ट्रांसफॉर्मर का तकनीकी आधार एक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फिलिंग द्वारा बनता है जो डिवाइस की कार्यात्मक प्रक्रिया प्रदान करता है। सर्किट में पावर लोड की आवश्यकताओं के आधार पर उपकरण के आयाम भिन्न हो सकते हैं। एक विशिष्ट डिजाइन में, ट्रांसफार्मर में वर्तमान इनपुट और आउटपुट डिवाइस होते हैं, और मुख्य कार्य तत्व वोल्टेज रूपांतरण कार्य करते हैं। तकनीकी प्रक्रियाओं की विश्वसनीयता और सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए इंसुलेटर, फ़्यूज़ और एक रिले सुरक्षा उपकरण का एक सेट जिम्मेदार है। आधुनिक कम वोल्टेज ट्रांसफार्मर के डिजाइन मेंव्यक्तिगत ऑपरेटिंग मापदंडों को रिकॉर्ड करने के लिए सेंसर भी प्रदान किए जाते हैं, जिसके संकेतक नियंत्रण कक्ष को भेजे जाते हैं और नियामक अधिकारियों को कमांड का आधार बनते हैं। विद्युत घटकों के संचालन के लिए अपने आप में बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है, इसलिए, कुछ संशोधनों में, कन्वर्टर्स को स्वायत्त शक्ति स्रोतों - जनरेटर, संचायक या बैटरी के साथ पूरक किया जाता है।
ट्रांसफॉर्मर कोर
वीटी के प्रमुख कार्य तत्व तथाकथित कोर (चुंबकीय कोर) और वाइंडिंग हैं। पहले दो प्रकार के होते हैं - छड़ और कवच। 50 हर्ट्ज तक के अधिकांश कम-आवृत्ति वाले ट्रांसफार्मर के लिए, रॉड कोर का उपयोग किया जाता है। चुंबकीय सर्किट के निर्माण में, विशेष धातुओं का उपयोग किया जाता है, जिनकी विशेषताएं संरचना के कार्य गुणों को निर्धारित करती हैं, उदाहरण के लिए, नो-लोड करंट का प्रदर्शन और परिमाण। वोल्टेज ट्रांसफार्मर का कोर मिश्र धातु की पतली चादरों से बनता है, जो वार्निश और ऑक्साइड की परतों के बीच अछूता रहता है। चुंबकीय सर्किट की एड़ी धाराओं के प्रभाव की डिग्री इस इन्सुलेशन की गुणवत्ता पर निर्भर करेगी। एक विशेष प्रकार के टाइपसेटिंग कोर भी होते हैं, जो मनमाने खंड की संरचनाएं बनाते हैं, लेकिन एक चौकोर आकार के करीब होते हैं। यह कॉन्फ़िगरेशन आपको सार्वभौमिक चुंबकीय सर्किट बनाने की अनुमति देता है, लेकिन उनमें कमजोरियां भी होती हैं। इसलिए, धातु के प्लास्टिक को कसकर कसने की आवश्यकता है, क्योंकि सबसे छोटा अंतराल कुंडल कार्य क्षेत्र के भरने वाले कारक को कम करता है।
वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर वाइंडिंग
आमतौर पर दो वाइंडिंग का उपयोग किया जाता है - प्राथमिक और द्वितीयक। वे दोनों एक दूसरे से और मूल से अलग-थलग हैं। घुमावदार के पहले स्तर को पतली तार से बने बड़ी संख्या में घुमावों से अलग किया जाता है। यह बुनियादी रूपांतरण आवश्यकताओं के लिए आवश्यक उच्च वोल्टेज नेटवर्क (6000-10,000 वी तक) की सेवा करने की अनुमति देता है। द्वितीयक वाइंडिंग को माप उपकरणों, रिले उपकरणों और अन्य सहायक विद्युत उपकरणों की समानांतर आपूर्ति के लिए डिज़ाइन किया गया है। वोल्टेज ट्रांसफार्मर की वाइंडिंग को कनेक्ट करते समय, आउटपुट टर्मिनलों पर चिह्नों पर विचार करना महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, बिजली दिशा रिले, मल्टीमीटर, एमीटर, वाटमीटर और विभिन्न मीटर प्राथमिक घुमावदार (पदनाम ए), अंत रेखा (एक्स), माध्यमिक घुमाव की शुरुआत (ए) और इसकी शुरुआत के माध्यम से कॉइल्स से जुड़े होते हैं। अंत (एक्स)। पदनाम में विशेष उपसर्गों के साथ एक अतिरिक्त वाइंडिंग का भी उपयोग किया जा सकता है।
माउंटिंग फिटिंग और ग्राउंडिंग सुविधाएं
ट्रांसफार्मर के प्रकार और विशेषताओं के आधार पर अतिरिक्त तत्वों और कार्यात्मक उपकरणों की सूची भिन्न हो सकती है। उदाहरण के लिए, 10 केवी या उससे अधिक के प्राथमिक वोल्टेज संकेतक वाले तेल संरचनाओं को तकनीकी स्नेहक भरने, निकालने और नमूना लेने के लिए फिटिंग के साथ प्रदान किया जाता है। तेल के लिए, नलिका और नियामकों के साथ एक टैंक भी प्रदान किया जाता है जो लक्षित क्षेत्रों में तरल पदार्थ की सुचारू आपूर्ति को नियंत्रित करता है। विशिष्ट फिटिंग किट में अक्सर बोल्ट, स्पिगोट्स, रिले घटकों, विद्युत कार्डबोर्ड गास्केट, निकला हुआ किनारा तत्व आदि के साथ ब्रैकेट शामिल होते हैं। ग्राउंडिंग के लिए, फिर660 वी तक की प्राथमिक वाइंडिंग पर वोल्टेज वाले ट्रांसफार्मर को बोल्ट, स्टड और एम 6 आकार के स्क्रू के थ्रेडेड बन्धन के साथ क्लैंप प्रदान किया जाता है। यदि वोल्टेज संकेतक 660 V से अधिक है, तो ग्राउंडिंग फिटिंग में M8 से कम प्रारूप के हार्डवेयर कनेक्शन नहीं होने चाहिए।
वें के संचालन का सिद्धांत
इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन के मुख्य कार्य और प्रक्रियाएं एक कॉम्प्लेक्स द्वारा की जाती हैं जिसमें ट्रांसफॉर्मर प्लेट्स, प्राइमरी और सेकेंडरी वाइंडिंग के सेट के साथ मेटल कोर शामिल होता है। डिवाइस की गुणवत्ता आयाम और वर्तमान के कोण की मूल गणना की सटीकता पर निर्भर करेगी। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में परिवर्तन के लिए कई वाइंडिंग्स के बीच पारस्परिक प्रेरण जिम्मेदार है। एक 220 वोल्ट वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर में प्रत्यावर्ती धारा लगातार बदल रही है, एक सिंगल वाइंडिंग से गुजर रही है। फैराडे के नियम के अनुसार, एक इलेक्ट्रोमोटिव बल प्रति सेकंड एक बार प्रेरित होता है। एक बंद घुमावदार प्रणाली में, डिफ़ॉल्ट धारा सर्किट के माध्यम से और धातु कोर के करीब प्रवाहित होगी। ट्रांसफॉर्मर की सेकेंडरी वाइंडिंग पर लोड जितना कम होगा, वास्तविक रूपांतरण कारक नाममात्र मूल्य के करीब होगा। सेकेंडरी वाइंडिंग को मापने वाले उपकरणों से जोड़ने के साथ काम करना विशेष रूप से रूपांतरण की डिग्री पर निर्भर करेगा, क्योंकि सबसे छोटा लोड उतार-चढ़ाव उपकरण सर्किट में दर्ज माप की सटीकता को प्रभावित करेगा।
ट्रांसफॉर्मर के प्रकार
आज, निम्न प्रकार के TN सबसे आम हैं:
- कैस्केड ट्रांसफॉर्मर - एक उपकरण जिसमें प्राथमिक वाइंडिंग को कई क्रमिक खंडों में विभाजित किया जाता है, और वाइंडिंग को बराबर करना और कनेक्ट करना उनके बीच बिजली के हस्तांतरण के लिए जिम्मेदार होता है।
- ग्राउंडेड वीटी - सिंगल-फ़ेज़ डिज़ाइन, जिसमें प्राथमिक वाइंडिंग का एक सिरा कसकर ग्राउंड किया जाता है। यह प्राथमिक वाइंडिंग से ग्राउंडेड न्यूट्रल के साथ तीन-चरण वोल्टेज ट्रांसफार्मर भी हो सकता है।
- अर्जित वीटी - आसन्न फिटिंग के साथ पूर्ण घुमावदार इन्सुलेशन वाला एक उपकरण।
- दो घुमावदार वीटी - एक माध्यमिक घुमावदार के साथ ट्रांसफार्मर।
- थ्री-वाइंडिंग वीटी ट्रांसफॉर्मर होते हैं, जिनमें प्राइमरी वाइंडिंग के अलावा एक मेन और अतिरिक्त सेकेंडरी वाइंडिंग भी होती है।
- कैपेसिटिव वीटी - कैपेसिटिव सेपरेटर की उपस्थिति की विशेषता वाले डिज़ाइन।
इलेक्ट्रॉनिक वीटी की विशेषताएं
मुख्य मेट्रोलॉजिकल संकेतकों के अनुसार, इस प्रकार के ट्रांसफार्मर विद्युत उपकरणों से बहुत कम भिन्न होते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि दोनों ही मामलों में पारंपरिक रूपांतरण चैनल का उपयोग किया जाता है। इलेक्ट्रॉनिक ट्रांसफार्मर की मुख्य विशेषताएं उच्च-वोल्टेज इन्सुलेशन की अनुपस्थिति हैं, जो अंततः उपकरणों के संचालन से उच्च तकनीकी और आर्थिक प्रभाव में योगदान करती हैं। 660 वी तक के वोल्टेज ट्रांसफार्मर के प्राथमिक वोल्टेज वाले उच्च-वोल्टेज नेटवर्क में, कनवर्टर गैल्वेनिक तरीके से केंद्रीय नेटवर्क से जुड़ा होता है। मापी गई धारा के बारे में जानकारी उच्च क्षमता पर प्रसारित की जाती है, जैसा कि ऑप्टिकल आउटपुट के साथ एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर के मामले में होता है। हालांकिइलेक्ट्रॉनिक मॉडल के आयाम और वजन इतने छोटे होते हैं कि वे अतिरिक्त इंसुलेटर और माउंटिंग हार्डवेयर को जोड़े बिना भी हाई-वोल्टेज वायर बसों के बुनियादी ढांचे में ट्रांसफार्मर इकाइयों को स्थापित करना संभव बनाते हैं।
ट्रांसफार्मर निर्दिष्टीकरण
मुख्य तकनीकी और परिचालन मूल्य वोल्टेज क्षमता है। प्राथमिक घुमाव पर, यह 100 केवी तक पहुंच सकता है, लेकिन अधिकांश भाग के लिए यह बड़े आकार के औद्योगिक स्टेशनों पर लागू होता है जिसमें कई परिवर्तित मॉड्यूल होते हैं। एक नियम के रूप में, प्राथमिक वाइंडिंग पर 10 केवी से अधिक समर्थित नहीं है। ग्राउंडेड न्यूट्रल के साथ सिंगल-फेज नेटवर्क के लिए वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर 100 वी पर बिल्कुल काम करता है। सेकेंडरी वाइंडिंग के लिए, इसके नाममात्र वोल्टेज संकेतक औसतन 24-45 वी हैं। फिर से, इन सर्किटों पर कम ऊर्जा वाले मीटरिंग उपकरणों की सेवा की जाती है, जिन्हें उच्च शक्ति भार की आवश्यकता नहीं होती है। हालांकि, द्वितीयक वाइंडिंग में कभी-कभी तीन-चरण नेटवर्क में 100 V से अधिक की उच्च क्षमता होती है। इसके अलावा, एक ट्रांसफॉर्मर की विशेषताओं का आकलन करने में, सटीकता वर्ग को ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है - ये 0, 1 से 3 तक के मान हैं, जो लक्ष्य विद्युत संकेतकों के रूपांतरण में विचलन की डिग्री निर्धारित करते हैं।
फेरोरेसोनेंस प्रभाव
विद्युत चुम्बकीय उपकरणों को अक्सर विभिन्न प्रकार के नकारात्मक प्रभावों और इन्सुलेशन में उल्लंघन से जुड़े नुकसान के अधीन किया जाता है। सबसे आम घुमावदार विनाश प्रक्रियाओं में से एक फेरोरेसोनेंस गड़बड़ी है। यह यांत्रिक क्षति और अति ताप का कारण बनता है।वाइंडिंग। इस घटना का मुख्य कारण अधिष्ठापन की गैर-रैखिकता कहा जाता है, जो आसपास के चुंबकीय क्षेत्र में चुंबकीय सर्किट की अस्थिर प्रतिक्रिया की स्थितियों में होता है। वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर को फेरोरेसोनेंट प्रभाव से बचाने के लिए, स्विच किए गए डिवाइस में अतिरिक्त कैपेसिटेंस और प्रतिरोधकों को शामिल करने सहित बाहरी उपाय संभव हैं। इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में, प्रोग्रामिंग उपकरण शटडाउन अनुक्रमों द्वारा आगमनात्मक गैर-रैखिकता की संभावना को भी कम किया जा सकता है।
उपकरणों का उपयोग
वोल्टेज को परिवर्तित करने वाले ट्रांसफार्मर उपकरणों का संचालन इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के उपयोग के नियमों द्वारा नियंत्रित होता है। इष्टतम परिचालन मूल्यों को ध्यान में रखते हुए, विशेषज्ञ लक्ष्य सुविधा के आपूर्ति बुनियादी ढांचे में सबस्टेशन पेश करते हैं। सिस्टम के मुख्य कार्य शक्तिशाली बिजली संयंत्रों के साथ इमारतों और उद्यमों की सेवा करने की अनुमति देते हैं, और 100 वी तक के ट्रांसफार्मर का माध्यमिक वोल्टेज कम मांग वाले उपभोक्ताओं जैसे मीटर और मेट्रोलॉजिकल उपकरणों के लिए लोड को नियंत्रित करता है। तकनीकी और संरचनात्मक मापदंडों के आधार पर, एचपी का उपयोग उद्योग में, निर्माण उद्योग में और घरों में किया जा सकता है। प्रत्येक मामले में, ट्रांसफार्मर विशेष साइट की रेटेड आवश्यकताओं से मेल खाने के लिए इनपुट पावर रेटिंग को समायोजित करके विद्युत शक्ति नियंत्रण प्रदान करते हैं।
निष्कर्ष
इलेक्ट्रोमैग्नेटिक ट्रांसफॉर्मर काफी पुराने हैं, लेकिन आज भी मांग में हैंविद्युत परिपथों में शक्ति विनियमन का सिद्धांत। इस उपकरण का अप्रचलन उपकरण के डिजाइन और इसकी कार्यक्षमता दोनों से जुड़ा है। फिर भी, यह बड़े उद्यमों में महत्वपूर्ण बिजली प्रबंधन कार्यों के लिए वर्तमान और वोल्टेज ट्रांसफार्मर के उपयोग को नहीं रोकता है। इसके अलावा, यह नहीं कहा जा सकता है कि इस प्रकार के कन्वर्टर्स बिल्कुल भी सुधार के अधीन नहीं हैं। हालांकि संचालन के बुनियादी सिद्धांत और यहां तक कि तकनीकी कार्यान्वयन भी एक समान हैं, इंजीनियर हाल ही में सुरक्षा और नियंत्रण प्रणालियों पर सक्रिय रूप से काम कर रहे हैं। नतीजतन, यह ट्रांसफार्मर की सुरक्षा, विश्वसनीयता और सटीकता को प्रभावित करता है।
