बिजली का उपयोग करते समय वोल्टेज को एक स्तर से दूसरे स्तर पर बदलना आवश्यक है। ड्राई-टाइप ट्रांसफॉर्मर (उर्फ एयर-कूल्ड) इस कार्य को इतनी सुरक्षित और कुशलता से करते हैं कि वे सार्वजनिक और आवासीय भवनों में इनडोर इंस्टॉलेशन के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं जहां अन्य प्रकार के उपकरणों को बहुत जोखिम भरा माना जाता है।
ट्रांसफॉर्मर के प्रकार: तरल और शुष्क
मूल रूप से, इस तरह के उपकरण के दो अलग-अलग प्रकार होते हैं: लिक्विड इंसुलेटेड और कूल्ड (लिक्विड टाइप) और एयर या एयर-गैस मिक्सचर कूल्ड (ड्राई टाइप)।
पहले प्रकार के ट्रांसफार्मर के लिए, शीतलन माध्यम साधारण खनिज तेल हो सकता है। अन्य पदार्थों का भी उपयोग किया जाता है, जैसे ज्वाला मंदक हाइड्रोकार्बन और सिलिकॉन तरल पदार्थ। ऐसे ट्रांसफार्मर में एक तरल माध्यम के टैंक में डूबा हुआ एक कोर और वाइंडिंग होता है, जो एक इन्सुलेटर और शीतलक दोनों के रूप में कार्य करता है।
सबसे आम पावर ड्राईट्रांसफार्मर में एपॉक्सी राल से भरी वाइंडिंग होती है, जो एक इन्सुलेटर के रूप में कार्य करती है। यह कंडक्टरों को धूल और वायुमंडलीय जंग से बचाता है। हालांकि, चूंकि कॉइल कास्टिंग मोल्ड्स का उपयोग केवल निश्चित आयामों के साथ किया जाता है, ऐसे उपकरणों के डिजाइन में बदलाव की गुंजाइश कम होती है। आमतौर पर छोटे औद्योगिक उद्यमों, साथ ही सार्वजनिक और आवासीय भवनों की बिजली आपूर्ति में उपयोग की जाने वाली श्रेणी में, सूखे प्रकार के ट्रांसफार्मर अपने तरल समकक्षों की क्षमता की सीमा को पूरी तरह से डुप्लिकेट करते हैं।
मुख्य पैरामीटर
विचाराधीन उपकरणों के संचालन में सबसे महत्वपूर्ण क्षण वाइंडिंग के तापमान शासन को सुनिश्चित करना है। विभिन्न वस्तुओं की बिजली आपूर्ति के लिए सूखे प्रकार के उपकरण के चयन या खरीद में सहायता के लिए, हम कई बुनियादी परिचालन मानकों पर विचार करेंगे:
- पावर, केवीए।
- रेटेड प्राथमिक और माध्यमिक वोल्टेज।
- एक इंसुलेशन सिस्टम का उष्मा अपव्यय अधिकतम परिवेश तापमान + वाइंडिंग में औसत तापमान वृद्धि + वाइंडिंग में औसत तापमान वृद्धि और उनमें उच्चतम तापमान के बीच का अंतर का योग है।
- कोर और कॉइल - कोर को संभावित नुकसान या प्रदूषण (तांबे या एल्यूमीनियम कंडक्टर) का संचय विशेष चिंता का विषय है।
विभिन्न संरचनात्मक प्रकार के ट्रांसफार्मर हैं, जो मुख्य रूप से उनकी वाइंडिंग को अलग करने के लिए उपयोग की जाने वाली विधियों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। उनमें से ज्ञात हैं: वैक्यूम संसेचन, एनकैप्सुलेशन और कास्ट कॉइल। आइए उनमें से प्रत्येक पर अलग से विचार करें।
वैक्यूम इंप्रेग्नेशन (VPI) इंसुलेशन
यह तकनीक बारी-बारी से दबाव और वैक्यूम चक्र द्वारा कंडक्टरों पर लाह की फिनिश बनाती है। VPI प्रक्रिया पॉलिएस्टर रेजिन का उपयोग करती है। यह कंडक्टरों को पारंपरिक सूई की तुलना में बेहतर लाह फिनिश प्रदान करता है। इसके साथ लेपित कॉइल को फिर ओवन में रखा जाता है जहां बेकिंग होती है। वे कोरोना डिस्चार्ज के प्रति बहुत अधिक प्रतिरोधी हैं। ऐसा ट्रांसफार्मर कैसा दिखता है? उनकी तस्वीर नीचे पोस्ट की गई है।
वैक्यूम एनकैप्सुलेशन (वीपीई)
यह तरीका आमतौर पर VPI प्रक्रिया से बेहतर प्रदर्शन करता है। निर्माण प्रक्रिया के दौरान कॉइल को एनकैप्सुलेट करने के लिए कई डिप्स जोड़े जाते हैं, जिसके बाद उनकी कोटिंग को ओवन में बेक किया जाता है। ये ट्रांसफार्मर अपने वीपीआई समकक्षों की तुलना में आक्रामक और नम वातावरण के खिलाफ बेहतर सुरक्षा प्रदान करते हैं। ऐसा ट्रांसफार्मर कैसा दिखता है? उनकी तस्वीर नीचे प्रस्तुत है।
एनकैप्सुलेशन (सीलिंग)
एनकैप्सुलेटेड ट्रांसफॉर्मर पारंपरिक उपकरण हैं जिनमें सिलिकॉन यौगिकों या एपॉक्सी राल के साथ लेपित वाइंडिंग होते हैं और पूरी तरह से एक भारी आवरण में संलग्न होते हैं। निर्माण प्रक्रिया एक घने, उच्च ढांकता हुआ ताकत एपॉक्सी राल के साथ घुमावदार भरती है, सभी वातावरण से ट्रांसफार्मर की रक्षा करती है।
कास्ट्ड कॉइल्स (मोल्ड डेंसिफाइड एपॉक्सी में)
इन उपकरणों में कॉइल होते हैं जो मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान एपॉक्सी में समाहित होते हैं। वे की क्रिया के तहत पूरी तरह से राल से भरे हुए हैंनिर्वात।
प्रत्येक घुमावदार इन्सुलेशन विधि विशिष्ट वातावरण के लिए विशेष रूप से अनुकूल है। यह समझना बहुत महत्वपूर्ण है कि उपयुक्त उपकरण प्रकारों का उपयोग करना सबसे अच्छा कहाँ है। उदाहरण के लिए, ड्राई कास्ट रेजिन ट्रांसफार्मर की लागत वीपीई या वीपीआई उत्पादों की तुलना में लगभग 50% अधिक है। इस प्रकार, एक विशिष्ट प्रकार के उपकरण का चुनाव परियोजना की समग्र लागत को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकता है।
चयन के लिए सिफारिशें
जहां कोरोना डिस्चार्ज के प्रतिरोध में वृद्धि (यानी इंसुलेशन की ढांकता हुआ ताकत से अधिक क्षेत्र की ताकत के कारण विद्युत निर्वहन) की आवश्यकता होती है, जब वाइंडिंग की यांत्रिक शक्ति में वृद्धि की आवश्यकता नहीं होती है, तो वीपीआई-प्रकार के ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाना चाहिए.
इनका उपयोग कास्ट कॉइल के साथ करें जब अतिरिक्त ताकत और सुरक्षा की आवश्यकता होती है, जैसे कि कठोर वातावरण जैसे कि रासायनिक प्रक्रिया संयंत्र, निर्माण सामग्री कारखाने और बाहरी प्रतिष्ठान। आक्रामक वातावरण में ऐसे पदार्थ शामिल हैं जो लवण, धूल, संक्षारक गैसों, नमी और धातु के कणों सहित अन्य शुष्क-प्रकार के ट्रांसफार्मर की वाइंडिंग को प्रतिकूल रूप से प्रभावित कर सकते हैं।
इसके अलावा, कास्ट रेजिन वाइंडिंग ने कई निर्माण प्रक्रियाओं में अल्पकालिक और बार-बार होने वाले ओवरलोड को झेलने की क्षमता में सुधार किया है।
एक इंजीनियर को अक्सर महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों और कठोर वातावरण के लिए कास्ट रेजिन या वीपीआई / वीपीई प्रकार के बीच चयन करना पड़ता है। पहले प्रकार को आमतौर पर सबसे अच्छा माना जाता है। कुछ निर्माताहालांकि, यह बताया गया है कि कास्ट राल इन्सुलेशन ट्रांसफार्मर के जीवन को सीमित करता है। एपॉक्सी राल के थर्मल विस्तार का गुणांक तांबे के कंडक्टरों की तुलना में कम है। कॉइल के गर्म होने और ठंडा होने पर चक्रीय विस्तार और संकुचन अंततः राल के टूटने का कारण बन सकता है। यह भी ध्यान दिया जाता है कि वीपीआई-प्रकार का ट्रांसफार्मर ऐसी प्रक्रियाओं का बेहतर ढंग से सामना कर सकता है और इसलिए अधिक समय तक चल सकता है। अंत में, अंतिम विकल्प पावर इंजीनियर पर निर्भर करता है।
तरल बनाम सूखा
तरल से भरे ट्रांसफार्मर सूखे से भरे ट्रांसफार्मर की तुलना में अधिक कुशल होते हैं, इसलिए उनके पास लंबे समय तक सेवा जीवन होता है। इसके अलावा, वाइंडिंग में स्थानीय उच्च तापमान क्षेत्रों को ठंडा करने के लिए तरल एक अधिक कुशल माध्यम है। साथ ही, तरल से भरे उपकरणों में बेहतर अधिभार क्षमता होती है।
इस प्रकार, आधे लोड पर एक 1000 केवीए ड्राई-टाइप ट्रांसफॉर्मर का नुकसान स्तर लगभग 8 किलोवाट है, और पूर्ण लोड पर लगभग 16 किलोवाट है। उसी समय, वही "हजार", लेकिन तरल में लगभग आधा कचरा होता है। आधा लोड पर तेल "दो हजार" 8 किलोवाट का नुकसान होता है, और पूर्ण भार पर - 16 किलोवाट। इसके सूखे समकक्ष को क्रमशः 13 और 26.5 kW की लागत की विशेषता है। इसका मतलब है कि यह सूखे प्रकार के ट्रांसफार्मर हैं जो नुकसान के मामले में संदिग्ध नेतृत्व रखते हैं। वहीं, इनकी कीमत लिक्विड वाले की तुलना में ज्यादा होती है.
वाइंडिंग के अधिक तीव्र शीतलन के कारण, तरल उपकरणों में एक ही शक्ति के सूखे उपकरणों की तुलना में छोटे आयाम (गहराई और चौड़ाई) होते हैं। यह शायदट्रांसफार्मर सबस्टेशन (विशेष रूप से बिल्ट-इन वाले) के आवश्यक क्षेत्र को प्रभावित करते हैं, और इसलिए पूरी सुविधा की लागत। तो, एक ठेठ ड्राई-टाइप ट्रांसफॉर्मर 1000 केवीए की गहराई 1.6 मीटर और चौड़ाई 2.44 मीटर है। इसी समय, एक समान तेल ट्रांसफार्मर की करीब गहराई में लगभग 1.5 मीटर की चौड़ाई होती है। लेकिन इस प्रकार, हालांकि, के कई नुकसान हैं।
उदाहरण के लिए, ज्वलनशील शीतलक का उपयोग करते समय तरल ट्रांसफार्मर के लिए अग्नि सुरक्षा अधिक महत्वपूर्ण है। सच है, सूखे ट्रांसफार्मर भी आग पकड़ सकते हैं। दुरुपयोग की गई तरल-प्रकार की डिवाइस में विस्फोट भी हो सकता है।
ऑपरेटिंग स्थितियों के आधार पर, तरल से भरे उत्पादों को किसी भी शीतलक रिसाव को इकट्ठा करने के लिए ड्रिप ट्रे की आवश्यकता हो सकती है।
शायद ट्रांसफॉर्मर का चयन करते समय, शुष्क प्रकार से तरल प्रकार के लिए स्पष्ट वरीयता से संक्रमण 500 केवीए और 2.5 एमवीए के बीच होता है, जिसमें पहले प्रकार का उपयोग अधिमानतः सीमा की निचली सीमा के लिए किया जाता है, और दूसरा इसके ऊपर होता है।
प्रकार चुनने में एक महत्वपूर्ण कारक ट्रांसफार्मर की स्थापना का स्थान है, जैसे कार्यालय भवन के अंदर या बाहर, साथ ही साथ औद्योगिक भार की सर्विसिंग।
5MVA से अधिक के ड्राई-टाइप ट्रांसफार्मर आसानी से उपलब्ध हैं, लेकिन कई तरल से भरे हुए हैं। बाहरी स्थापना के लिए, यह प्रकार भी प्रमुख है।
वेंटिलेशन के बारे में कुछ शब्द
जब ट्रांसफॉर्मर में ब्लोअर फैन लगा हो तो लोड काफी बढ़ सकता है। तो, कास्ट वाइंडिंग के लिएयह फ़ंक्शन निरंतर भार क्षमता को नाममात्र भार से 50% तक बढ़ा सकता है। VPE या VPI प्रकारों के लिए, इस मामले में शक्ति में वृद्धि 33% तक हो सकती है।
उदाहरण के लिए, एक मानक 3000 केवीए कास्ट-वाउंड ट्रांसफॉर्मर की शक्ति, जब ब्लोअर पंखे से सुसज्जित होती है, 4500 केवीए (50% तक) तक बढ़ जाती है। उसी समय, एक प्रशंसक के साथ 2500 केवीए वीपीई या वीपीआई प्रकार इसे 3.333 केवीए (33% तक) तक बढ़ा देगा।
हालांकि, आपको हमेशा इस बात का ध्यान रखना चाहिए कि ब्लोअर की उपस्थिति सिस्टम की समग्र विश्वसनीयता को कम कर देती है। यदि रेटेड एक से अधिक लोड के तहत उड़ाने के दौरान पंखा विफल हो जाता है, तो एक गंभीर दुर्घटना का वास्तविक खतरा होता है, जिसके परिणामस्वरूप आप पूरे ट्रांसफार्मर को खो सकते हैं।
और रूसी बाजार के बारे में क्या?
यह ध्यान देने योग्य है कि हाल के वर्षों में रूस में यूरोप के अनुभव को दोहराने की एक स्थिर प्रवृत्ति रही है, जहां सभी नए स्थापित ट्रांसफार्मर का 90% तक सूखा-प्रकार है। बाजार उसी के अनुसार प्रतिक्रिया करता है। आज रूसी संघ में निर्माताओं के दो समूहों से ऐसे उपकरणों के प्रस्ताव हैं। उनमें से पहले में रूसी, इतालवी, चीनी और कोरियाई ब्रांड शामिल हैं। मूल रूप से, प्रसिद्ध रूसी ब्रांडों के रचनात्मक एनालॉग पेश किए जाते हैं: TSZ, TSL, TSGL। ऐसे सूखे ट्रांसफार्मर की लागत कितनी है? एक ठेठ "हजार" की कीमत 900 हजार से 1 मिलियन रूबल तक होती है।
दूसरे समूह में जर्मन और फ्रांसीसी निर्माता शामिल हैं। वे DTTH, GDNN, GDHN श्रृंखला के ग्रेड प्रदान करते हैं। ऐसे आयातित ट्रांसफॉर्मर की लागत कितनी होगी? उसी "हजार" की कीमत 1.5 से 2 मिलियन रूबल तक होगी।
