Transformer ಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವ ದೋಷಗಳಿವೆ?

ट्रांसफॉर्मर में दोष क्या हैं?

ट्रांसफॉर्मर दोषों की परिभाषा

ट्रांसफॉर्मर में दोष इन्सुलेशन ब्रेकडाउन और कोर दोष जैसी समस्याओं को संदर्भित करते हैं जो ट्रांसफॉर्मर के अंदर या बाहर हो सकते हैं।

पावर ट्रांसफॉर्मर में बाह्य दोष

पावर ट्रांसफॉर्मर में बाह्य शॉर्ट सर्किट

विद्युत पावर सिस्टम के दो या तीन फेज में शॉर्ट सर्किट हो सकते हैं। दोष धारा आमतौर पर ऊँची होती है, जो शॉर्ट-सर्किट वोल्टेज और दोष बिंदु तक की सर्किट इम्पीडेंस पर निर्भर करती है। यह ऊँची दोष धारा ट्रांसफॉर्मर में आंतरिक गर्मी को बढ़ाती है। यह भी गंभीर यांत्रिक तनाव उत्पन्न करती है, विशेष रूप से दोष धारा के पहले चक्र के दौरान।

पावर ट्रांसफॉर्मर में उच्च वोल्टेज विक्षोभ

पावर ट्रांसफॉर्मर में उच्च वोल्टेज विक्षोभ दो प्रकार के होते हैं,

• अस्थायी चोटी वोल्टेज

• पावर फ्रीक्वेंसी ओवर वोल्टेज

अस्थायी चोटी वोल्टेज

निम्नलिखित कारणों से पावर सिस्टम में उच्च वोल्टेज और उच्च फ्रीक्वेंसी चोटी हो सकती है,

• यदि न्यूट्रल पॉइंट अलग-थलग है, तो आर्किंग ग्राउंड।

• विभिन्न विद्युत उपकरणों की स्विचिंग संचालन।

• वातावरणीय लाइटनिंग इम्पल्स।

चोटी वोल्टेज के कारण चाहे क्यों न हों, यह एक यात्रा करने वाली तरंग होती है जिसका तरंग रूप ऊँचा और खड़ा होता है और उच्च फ्रीक्वेंसी होती है। यह तरंग विद्युत पावर सिस्टम नेटवर्क में यात्रा करती है, जब यह पावर ट्रांसफॉर्मर में पहुंचती है, तो यह लाइन टर्मिनल के निकट टर्नों के बीच इन्सुलेशन को टूटने का कारण बनती है, जिससे टर्नों के बीच शॉर्ट सर्किट हो सकता है।

पावर फ्रीक्वेंसी ओवर वोल्टेज

बड़े लोड के अचानक अलग होने के कारण सिस्टम में ओवर वोल्टेज होने की संभावना हमेशा रहती है। हालांकि इस वोल्टेज का आयाम इसके सामान्य स्तर से अधिक होता है, लेकिन फ्रीक्वेंसी नियमित स्थिति में जितनी थी वही रहती है। सिस्टम में ओवर वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर के इन्सुलेशन पर तनाव को बढ़ाता है। जैसा कि हम जानते हैं, वोल्टेज, बढ़ा हुआ वोल्टेज कार्य फ्लक्स को समानुपातिक रूप से बढ़ाता है।

इसलिए, यह लोहे की हानि में वृद्धि और चुंबकीय धारा में समानुपातिक रूप से बड़ी वृद्धि का कारण बनता है। बढ़ा हुआ फ्लक्स ट्रांसफॉर्मर कोर से ट्रांसफॉर्मर के अन्य स्टील संरचनात्मक भागों में विस्थापित हो जाता है। कोर बोल्ट जो आमतौर पर थोड़ा फ्लक्स ले लेते हैं, को फ्लक्स का बड़ा घटक विस्थापित हो सकता है जो संतृप्त क्षेत्र के बगल में से आता है। ऐसी स्थिति में, बोल्ट तेजी से गर्म हो सकता है और अपने इन्सुलेशन और वाइंडिंग इन्सुलेशन को नष्ट कर सकता है।

पावर ट्रांसफॉर्मर में अंडर फ्रीक्वेंसी प्रभाव

जैसा कि, वोल्टेज जिसमें वाइंडिंग में टर्नों की संख्या नियत है। इस समीकरण से स्पष्ट है कि यदि सिस्टम में फ्रीक्वेंसी कम हो जाती है, तो कोर में फ्लक्स बढ़ जाता है, जिसका प्रभाव ओवर वोल्टेज के समान होता है।

पावर ट्रांसफॉर्मर में आंतरिक दोष

पावर ट्रांसफॉर्मर के अंदर होने वाले मुख्य दोष निम्नलिखित रूप से वर्गीकृत किए जाते हैं,

• वाइंडिंग और पृथ्वी के बीच इन्सुलेशन ब्रेकडाउन

• विभिन्न फेजों के बीच इन्सुलेशन ब्रेकडाउन

• सटीक टर्नों के बीच इन्सुलेशन ब्रेकडाउन अर्थात् इंटर-टर्न दोष

• ट्रांसफॉर्मर कोर दोष

पावर ट्रांसफॉर्मर में आंतरिक पृथ्वी दोष

एक इम्पीडेंस द्वारा ग्राउंड किए गए न्यूट्रल पॉइंट वाले स्टार कनेक्टेड वाइंडिंग में आंतरिक पृथ्वी दोष

एक इम्पीडेंस द्वारा ग्राउंड किए गए न्यूट्रल पॉइंट वाले स्टार कनेक्टेड वाइंडिंग में, दोष धारा ग्राउंडिंग इम्पीडेंस और दोष बिंदु से न्यूट्रल तक की दूरी पर निर्भर करती है। यदि दोष बिंदु न्यूट्रल से दूर है, तो दोष बिंदु पर वोल्टेज अधिक होता है, जिससे दोष धारा अधिक होती है। दोष धारा वाइंडिंग के भाग के लीकेज रिएक्टेंस पर भी निर्भर करती है, लेकिन यह आमतौर पर ग्राउंडिंग इम्पीडेंस की तुलना में कम होता है।

ठोस रूप से ग्राउंड किए गए न्यूट्रल पॉइंट वाले स्टार कनेक्टेड वाइंडिंग में आंतरिक पृथ्वी दोष

इस मामले में, ग्राउंडिंग इम्पीडेंस आदर्श रूप से शून्य है। दोष धारा वाइंडिंग के भाग के लीकेज रिएक्टेंस पर निर्भर करती है जो दोष बिंदु और ट्रांसफॉर्मर के न्यूट्रल पॉइंट के बीच आता है। दोष धारा ट्रांसफॉर्मर में न्यूट्रल पॉइंट और दोष बिंदु के बीच की दूरी पर भी निर्भर करती है।

पिछले मामले में कहा गया था कि इन दो बिंदुओं के बीच का वोल्टेज वाइंडिंग टर्नों की संख्या पर निर्भर करता है जो दोष बिंदु और न्यूट्रल पॉइंट के बीच आता है। इसलिए, ठोस रूप से ग्राउंड किए गए न्यूट्रल पॉइंट वाले स्टार कनेक्टेड वाइंडिंग में, दोष धारा दो मुख्य कारकों पर निर्भर करती है, पहला दोष बिंदु और न्यूट्रल पॉइंट के बीच आने वाले वाइंडिंग के लीकेज रिएक्टेंस और दूसरा दोष बिंदु और न्यूट्रल पॉइंट के बीच की दूरी।

लेकिन वाइंडिंग के भाग का लीकेज रिएक्टेंस दोष बिंदु की स्थिति के साथ जटिल रूप से बदलता है। यह देखा गया है कि न्यूट्रल के निकट दोष बिंदु के लिए रिएक्टेंस बहुत तेजी से कम हो जाता है और इसलिए न्यूट्रल छोर के निकट दोष के लिए दोष धारा सबसे अधिक होती है। इस बिंदु पर, दोष धारा के लिए उपलब्ध वोल्टेज कम होता है और एक ही समय में रिएक्टेंस दोष धारा का विरोध भी कम होता है, इसलिए दोष धारा का मान बहुत अधिक होता है।

फिर न्यूट्रल पॉइंट से दूर दोष बिंदु पर, दोष धारा के लिए उपलब्ध वोल्टेज अधिक होता है, लेकिन एक ही समय में दोष बिंदु और न्यूट्रल पॉइंट के बीच वाइंडिंग के भाग द्वारा प्रदान किया गया रिएक्टेंस अधिक होता है। यह देखा जा सकता है कि दोष धारा वाइंडिंग के पूरे भाग में बहुत अधिक स्तर पर रहती है। दूसरे शब्दों में, दोष धारा वाइंडिंग पर दोष की स्थिति के निरपेक्ष एक बहुत अधिक मात्रा में बनी रहती है।

पावर ट्रांसफॉर्मर में आंतरिक फेज से फेज दोष

ट्रांसफॉर्मर में फेज से फेज दोष दुर्लभ हैं। यदि ऐसा दोष होता है, तो यह प्राथमिक तरफ तत्काल ओवर करंट रिले और डिफरेंशियल रिले को संचालित करने के लिए उच्च धारा उत्पन्न करेगा।

पावर ट्रांसफॉर्मर में इंटर-टर्न दोष

विद्युत एक्स्ट्रा हाई वोल्टेज ट्रांसमिशन सिस्टम से जुड़े पावर ट्रांसफॉर्मर, ट्रांसमिशन लाइन पर लाइटनिंग सर्ज के कारण उच्च मात्रा, खड़ा फ्रंट और उच्च फ्रीक्वेंसी इम्पल्स वोल्टेज के लिए बहुत संभावित होते हैं। टर्नों के बीच का वोल्टेज तनाव इतना बड़ा हो जाता है कि यह तनाव को सहन नहीं कर सकता और कुछ बिंदुओं पर इंटर-टर्न के बीच इन्सुलेशन विफल हो जाता है। इसके अलावा, लो वोल्टेज वाइंडिंग भी ट्रांसफर किए गए सर्ज वोल्टेज के कारण तनावग्रस्त होता है। बहुत सारे पावर ट्रांसफॉर्मर फेलर टर्नों के बीच दोष से उत्पन्न होते हैं। इंटर-टर्न दोष बाह्य शॉर्ट सर्किट से उत्पन्न यांत्रिक बलों के कारण भी हो सकते हैं।

पावर ट्रांसफॉर्मर में कोर दोष

यदि कोर लैमिनेशन का कोई भाग क्षतिग्रस्त हो या एक चालक सामग्री द्वारा ब्रिज किया जाए, तो यह एडी करंट और स्थानीय गर्मी उत्पन्न कर सकता है। यह तब भी हो सकता है जब कोर लैमिनेशन को टाइटन करने वाले बोल्टों का इन्सुल