H59 वितरण ट्रांसफॉर्मर विफलता के प्रमुख कारण

1. ओवरलोड

पहले, लोगों की जीवन स्तर में सुधार होने के साथ, विद्युत उपयोग में आम तौर पर तेजी से वृद्धि हुई है। मूल H59 वितरण ट्रांसफ़ॉर्मर की क्षमता छोटी है—“एक छोटा घोड़ा एक बड़ी गाड़ी खींच रहा है”—और उपयोगकर्ता की मांगों को पूरा नहीं कर सकती, जिससे ट्रांसफ़ॉर्मर ओवरलोड स्थितियों में संचालित होते हैं। दूसरे, मौसमी परिवर्तन और चरम मौसमी स्थितियाँ शिखर विद्युत उपयोग को बढ़ाती हैं, जिससे H59 वितरण ट्रांसफ़ॉर्मर ओवरलोड स्थितियों में संचालित होते हैं।

दीर्घकालिक ओवरलोड संचालन के कारण, आंतरिक घटक, वाइंडिंग, और तेल अवरोधक पूर्व-काल में पुराने हो जाते हैं। ट्रांसफ़ॉर्मर लोड बड़े परिमाण से मौसमी और समय-निर्भर होते हैं—विशेष रूप से ग्रामीण क्षेत्रों में व्यस्त कृषि मौसम के दौरान, जब ट्रांसफ़ॉर्मर पूर्ण या ओवरलोड क्षमता पर संचालित होते हैं, जबकि रात में वे हल्के लोड पर संचालित होते हैं। यह बड़े परिमाण से लोड वक्र विचरण का परिणाम होता है, जिसमें संचालन तापमान शिखर पर 80 °से ऊपर और न्यूनतम पर 10 °से नीचे तक पहुँच जाता है।

इसके अलावा, ग्रामीण ट्रांसफ़ॉर्मरों की जाँच से पता चलता है कि प्रत्येक ट्रांसफ़ॉर्मर औसतन नीचे 100 ग्राम से अधिक गीलापन एकत्र करता है। यह गीलापन ट्रांसफ़ॉर्मर तेल के ऊष्मीय विस्तार और संकुचन के दौरान श्वसन द्वारा तेल में प्रवेश करता है और फिर तेल से निष्पादित होता है। इसके अलावा, तेल स्तर की अपर्याप्तता तेल सतह को कम करती है, जिससे अवरोधक तेल और हवा के बीच संपर्क क्षेत्र बढ़ जाता है, जो वायु से गीलापन अवशोषण को तेज करता है। यह आंतरिक अवरोधन शक्ति को कम करता है, और जब अवरोधन एक आवश्यक सीमा से नीचे गिर जाता है, तो आंतरिक विस्फोट और शॉर्ट-सर्किट दोष होते हैं।

2. H59 वितरण ट्रांसफ़ॉर्मर पर अवैध तेल टॉप-अप

एक विद्युत तकनीशियन ने H59 वितरण ट्रांसफ़ॉर्मर पर तेल जोड़ा, जब यह ऊर्जा से चल रहा था। एक घंटे बाद, उच्च-वोल्टता ड्रॉप-आउट फ्यूज़ दो फेजों पर फट गया, जिसके साथ थोड़ा तेल छिटका। जगह-जगह पर जाँच से पुष्टि हुई कि बड़ी मरम्मत की आवश्यकता है। ट्रांसफ़ॉर्मर के जलने की मुख्य कारण थे:

• नया जोड़ा गया ट्रांसफ़ॉर्मर तेल टैंक के अंदर के मौजूदा तेल के साथ असंगत था। ट्रांसफ़ॉर्मर तेलों के अलग-अलग आधार व्युत्पादन होते हैं, और अलग-अलग प्रकार को मिलाने की अनुमति आम तौर पर नहीं दी जाती।

• तेल ट्रांसफ़ॉर्मर को ऊर्जा से अलग किए बिना जोड़ा गया था। गर्म और ठंडा तेल मिलाने से आंतरिक परिचलन तेज हो गया, जिससे नीचे से गीलापन उठकर उच्च और निम्न वोल्टता वाइंडिंग में वितरित हो गया, जिससे अवरोधन कम हो गया और विस्फोट हो गया।

• उपादर ट्रांसफ़ॉर्मर तेल का उपयोग किया गया था।

3. अनुचित ऋणात्मक शक्ति संपन्नता फेरोरेझोनेंट ओवरवोल्टेज का कारण बनती है

लाइन नुकसान को कम करने और उपकरण उपयोग को सुधारने के लिए, नियमों की सिफारिश है कि 100 किलोवाट-एम्पियर से अधिक दर्ज H59 वितरण ट्रांसफ़ॉर्मरों पर ऋणात्मक शक्ति संपन्नता उपकरण स्थापित किए जाएं। हालांकि, यदि संपन्नता गलत ढंग से व्यवस्थित हो—जैसे कि कुल प्रतिक्रियात्मक प्रतिरोध लगभग कुल अप्रतिक्रियात्मक प्रतिरोध के बराबर हो—तो लाइन और जुड़े हुए उपकरणों में फेरोरेझोनेंट हो सकता है, जिससे ओवरवोल्टेज और ओवरकरंट हो सकते हैं, जो H59 ट्रांसफ़ॉर्मर और अन्य विद्युत उपकरणों को जला सकते हैं।

4. प्रणाली फेरोरेझोनेंट ओवरवोल्टेज

ग्रामीण 10 किलोवोल्ट वितरण नेटवर्कों में, लाइनों की लंबाई, भू दूरी, और चालक का आकार भिन्न होता है। H59 ट्रांसफ़ॉर्मर, वेल्डिंग मशीन, कैपेसिटर, और बड़े लोडों के अक्सर वाल्विंग के साथ, प्रणाली पैरामीटर में बड़े परिमाण से परिवर्तन होते हैं। इसके अलावा, 10 किलोवोल्ट अनभूत न्यूट्रल प्रणाली में अस्थायी एक-फेज भू संपर्क फेरोरेझोनेंट ओवरवोल्टेज उत्पन्न कर सकता है। जब यह होता है, तो हल्के मामलों में उच्च-वोल्टता फ्यूज़ फट जाते हैं; गंभीर मामलों में ट्रांसफ़ॉर्मर जल जाता है, और आकस्मिक मामलों में, बुशिंग फ्लैशओवर या विस्फोट हो सकता है।

5. बिजली ओवरवोल्टेज

H59 वितरण ट्रांसफ़ॉर्मर को नियमों के अनुसार, उच्च और निम्न वोल्टता दोनों तरफ योग्य सर्ज आरेस्टर से सुसज्जित किया जाना चाहिए, जिससे बिजली और फेरोरेझोनेंट ओवरवोल्टेज से वाइंडिंग और बुशिंग को नुकसान से बचाया जा सके। ओवरवोल्टेज-संबंधी नुकसान के सामान्य कारण शामिल हैं:

• आरेस्टरों की गलत स्थापना या परीक्षण। आम तौर पर, तीन आरेस्टर एक एकल भू बिंदु पर साझा करते हैं। समय के साथ, मौसम के प्रकट होने या खराब रखरखाव के कारण यह भू संपर्क टूट जा सकता है या खराब हो जा सकता है। बिजली या फेरोरेझोनेंट ओवरवोल्टेज की घटनाओं के दौरान, अपर्याप्त भू संपर्क भूमि को प्रभावी रूप से विसर्जन से रोकता है, जिससे ट्रांसफ़ॉर्मर विस्फोट हो जाता है।

• बीमा कवरेज पर अत्यधिक निर्भरता। कई उपयोगकर्ता मानते हैं कि क्योंकि ट्रांसफ़ॉर्मर बीमित है, आरेस्टर स्थापना और परीक्षण अनावश्यक हैं—बीमा फर्म विफलताओं को कवर करेगी। यह दृष्टिकोण वर्षों से व्यापक ट्रांसफ़ॉर्मर नुकसान का एक महत्वपूर्ण योगदान कर चुका है।

• केवल उच्च वोल्टता तरफ के आरेस्टरों पर जोर देना और निम्न वोल्टता तरफ को उपेक्षित करना। बिना निम्न वोल्टता आरेस्टर के, निम्न वोल्टता तरफ पर बिजली का प्रहार उल्टा वोल्टेज लहर उत्पन्न कर सकता है, जो उच्च वोल्टता वाइंडिंग को तनाव में ला सकता है और निम्न वोल्टता वाइंडिंग को भी नुकसान पहुँचा सकता है।

6. द्वितीयक शॉर्ट सर्किट

जब द्वितीयक शॉर्ट सर्किट होता है, तो द्वितीयक तरफ निर्धारित धारा के कई गुना धारा प्रवाहित होती है। उत्तर-प्रतिक्रियात्मक प्रभाव को दूर करने के लिए प्राथमिक तरफ भी एक बड़ी धारा प्रवाहित होती है। ऐसी बड़ी धाराएँ:

• वाइंडिंग में विशाल यांत्रिक तनाव उत्पन्न करती हैं, कुंडल दबाती हैं, मुख्य और बीच की अवरोधन को ढीला करती हैं, और विकृति का कारण बनती हैं;

• दोनों वाइंडिंग में तेज़ी से तापमान बढ़ाता है। यदि फ्यूज़ का आकार गलत रखा गया हो या उसे कॉपर/एल्युमिनियम तार से बदल दिया गया हो, तो वाइंडिंग जल्दी ही जल सकती हैं।

7. टैप चेंजर पर खराब संपर्क

• गुणवत्ता के खराब टैप चेंजर, खराब डिजाइन, अपर्याप्त स्प्रिंग दबाव, या गतिशील और स्थिर संपर्कों के बीच अपूर्ण संपर्क से गलत रूप से एलाइन किए गए संपर्कों के बीच इंसुलेशन दूरी कम हो सकती है, जिससे आर्किंग, शॉर्ट सर्किट और टैप वाइंडिंग या पूरे कोइल का तेज़ी से जलना हो सकता है।

• मानवी त्रुटि: कुछ इलेक्ट्रिशियन नो-लोड टैप चेंजिंग के सिद्धांत को गलत ढंग से समझते हैं। समायोजन के बाद, संपर्क आंशिक रूप से ही जुड़ सकते हैं। वैकल्पिक रूप से, लंबी अवधि के संचालन से स्थिर संपर्कों पर प्रदूषण हो सकता है, जिससे खराब संपर्क, आर्किंग और अंततः ट्रांसफॉर्मर की विफलता हो सकती है।

8. ब्रीथर पोर्ट ब्लाक
50 किलोवाट से अधिक रेटिंग वाले ट्रांसफॉर्मर में आमतौर पर कंसर्वेटर टैंक पर एक "ब्रीथर" लगाया जाता है। ब्रीथर हाउसिंग आमतौर पर एक पारदर्शी ग्लास सिलेंडर होता है जो डेसिकेंट से भरा होता है। यह परिवहन के दौरान नाजुक होता है, इसलिए निर्माताओं अक्सर वास्तविक ब्रीथर की जगह ब्रीथर पोर्ट पर एक छोटा वर्गाकार धातु प्लेट बोल्ट करके लगाते हैं, जिससे नमी का प्रवेश रोका जा सके।

कमीशनिंग के दौरान, इस धातु प्लेट को जल्दी से जल्दी हटाकर फंक्शनल ब्रीथर से बदल देना चाहिए। यदि ऐसा नहीं किया जाता है, तो संचालन के दौरान उत्पन्न होने वाली ऊष्मा से तेल का विस्तार होता है और आंतरिक दबाव बढ़ता है। फंक्शनल ब्रीथर के बिना, तेल ठीक से परिचलित नहीं हो सकता, ऊष्मा नहीं विसरित हो सकती, और कोर और वाइंडिंग का तापमान बढ़ता रहता है। इंसुलेशन लगातार घटता रहता है जब तक ट्रांसफॉर्मर अंततः जल नहीं जाता है।

9. अन्य मुद्दे
H59 वितरण ट्रांसफॉर्मर के दैनिक संचालन और रखरखाव में सामान्य समस्याएँ शामिल हैं:

• रखरखाव या स्थापना के दौरान, चालक रॉड नट को टाइटन या लूस करने से रॉड घूम सकता है, जिससे द्वितीयक नरम तांबे के लीड के बीच संपर्क हो सकता है—जिससे फेज-से-फेज शॉर्ट सर्किट या प्राथमिक वाइंडिंग लीड का टूटना हो सकता है।

• ट्रांसफॉर्मर पर काम करते समय उपकरणों या वस्तुओं को गिराने से बुशिंग को नुकसान पहुंच सकता है, जिससे ग्राउंड तक छोटा फ्लैशओवर या गंभीर शॉर्ट सर्किट हो सकता है।

• समान्तर ट्रांसफॉर्मर पर रखरखाव, परीक्षण, या केबल रिप्लेसमेंट के बाद, फेज अनुक्रम सत्यापन न करने और यादृच्छिक रूप से जोड़ने से गलत फेजिंग हो सकता है। जब इन्हें ऊर्जा दी जाती है, तो बड़ी परिपथीय धारा बहती है, जिससे ट्रांसफॉर्मर जल जाता है।

• निम्न-वोल्टेज पक्ष पर स्थापित चोरी से बचाव के मीटरिंग बॉक्स अक्सर अंतरिक्ष की सीमाओं और खराब कारीगरी का शिकार होते हैं—कुछ कनेक्शन बस तार से लपेटे गए होते हैं। यह एलवी टर्मिनल पर उच्च संपर्क प्रतिरोध बनाता है, जिससे भारी लोड के तहत ओवरहीटिंग और आर्किंग होती है, अंततः चालक रॉड जल जाता है।