ऊर्जा कुशल वितरण ट्रांसफॉर्मर का चयन

ट्रांसफोर्मर नुकसान की परिभाषा

ट्रांसफोर्मर नुकसान मुख्य रूप से दो प्रकार के होते हैं: नो-लोड नुकसान और लोड नुकसान। ये नुकसान ट्रांसफोर्मर के प्रकार, उनके अनुप्रयोग या शक्ति गुणांक के बावजूद सभी प्रकार के ट्रांसफोर्मर में व्यापक रूप से मौजूद होते हैं।

हालांकि, दो अतिरिक्त प्रकार के नुकसान होते हैं: हार्मोनिक्स द्वारा प्रेरित अतिरिक्त नुकसान, और बड़े ट्रांसफोर्मरों के लिए विशेष रूप से प्रासंगिक नुकसान - कूलिंग या ऑक्सिलियरी नुकसान, जो फैन और पंप जैसी कूलिंग उपकरणों के उपयोग से होते हैं।

नो-लोड नुकसान

ये नुकसान ट्रांसफोर्मर को ऊर्जा दिया जाता है (चाहे द्वितीयक सर्किट खुला-सर्किट हो) तो ट्रांसफोर्मर कोर में होते हैं। इन्हें आयरन नुकसान या कोर नुकसान भी कहा जाता है, ये स्थिर रहते हैं।
नो-लोड नुकसान में शामिल हैं:

हिस्टेरीसिस नुकसान

ये नुकसान ट्रांसफोर्मर कोर के लेमिनेशन में चुंबकीय डोमेनों के घर्षण गति के कारण होते हैं, जब वे एक्सिल्टर चुंबकीय क्षेत्र द्वारा चुंबकीय और डी-चुंबकीय होते हैं। ये नुकसान कोर के लिए उपयोग किए जाने वाले सामग्री के प्रकार पर निर्भर करते हैं।

हिस्टेरीसिस नुकसान आमतौर पर कुल नो-लोड नुकसान का अधिकांश (लगभग 50% से 70%) होते हैं। पहले, यह अनुपात छोटा था (विशेष रूप से एडी वर्त्ती धारा नुकसानों के उच्च योगदान के कारण, विशेष रूप से लेजर उपचार से गुजरने वाले अपेक्षाकृत मोटे शीट्स में)।

एडी वर्त्ती धारा नुकसान

ये नुकसान बदलते चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा उत्पन्न होते हैं, जो ट्रांसफोर्मर कोर के लेमिनेशन में एडी वर्त्ती धाराओं को उत्पन्न करते हैं, जिससे गर्मी उत्पन्न होती है।
इन नुकसानों को रोकने के लिए, कोर को पतले, लेमिनेटेड शीट्स से बनाया जाता है, जो एक दूसरे से एक पतले वार्निश स्तर द्वारा अलग किए जाते हैं ताकि एडी वर्त्ती धाराओं को कम किया जा सके। वर्तमान में, एडी वर्त्ती धारा नुकसान आमतौर पर कुल नो-लोड नुकसान का 30% से 50% होते हैं। वितरण ट्रांसफोर्मरों की दक्षता में सुधार करने की प्रयासों का मूल्यांकन करते समय, इन नुकसानों को कम करने में सबसे महत्वपूर्ण प्रगति हुई है।
ट्रांसफोर्मर कोर में थोड़े भटके और डाइएलेक्ट्रिक नुकसान भी होते हैं, जो आमतौर पर कुल नो-लोड नुकसान का एक प्रतिशत से अधिक नहीं होते हैं।

लोड नुकसान

ये नुकसान आमतौर पर कॉपर नुकसान या शॉर्ट-सर्किट नुकसान के रूप में जाने जाते हैं। लोड नुकसान ट्रांसफोर्मर की लोडिंग स्थितियों के अनुसार बदलते हैं।
लोड नुकसान में शामिल हैं:

ओहमिक गर्मी नुकसान

यह कभी-कभी कॉपर नुकसान के रूप में भी जाना जाता है, क्योंकि यह लोड नुकसान का प्रमुख प्रतिरोधी घटक है। यह नुकसान ट्रांसफोर्मर वाइंडिंग्स में होता है और यह चालक के प्रतिरोध के कारण होता है।
इन नुकसानों का परिमाण लोड धारा के वर्ग के अनुपात में बढ़ता है और वाइंडिंग के प्रतिरोध के अनुपात में भी होता है। इन नुकसानों को चालक के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को बढ़ाकर या वाइंडिंग की लंबाई को कम करके कम किया जा सकता है। कॉपर को चालक के रूप में उपयोग करने से वजन, आकार, लागत और प्रतिरोध का संतुलन होता है; अन्य डिजाइन के बाधाओं के भीतर चालक के व्यास को बढ़ाकर नुकसान को और कम किया जा सकता है।

चालक एडी वर्त्ती धारा नुकसान

एडी वर्त्ती धाराएं, विकल्पी धारा के चुंबकीय क्षेत्रों से, वाइंडिंग्स में भी होती हैं। चालक के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को कम करके एडी वर्त्ती धाराओं को कम किया जा सकता है, इसलिए बंद चालकों का उपयोग किया जाता है ताकि आवश्यक निम्न प्रतिरोध और एडी वर्त्ती धारा नुकसानों को नियंत्रित किया जा सके।

यह एक लगातार ट्रांसपोज्ड चालक (CTC) का उपयोग करके टाला जा सकता है। CTC में, स्ट्रैंड लगातार ट्रांसपोज़ किए जाते हैं ताकि फ्लक्स अंतरों को औसत किया जा सके और वोल्टेज को समान रखा जा सके।