विशेष ट्रांसफार्मर का डिज़ाइन और स्वचालित क्षमता नियंत्रण के साथ लागू करना

1. परिचय

ऊर्जा सामाजिक कार्य और विकास के लिए आवश्यक है। राष्ट्रीय ऊर्जा-संरक्षण और उत्सर्जन-मुक्ति नीतियों को पूरा करने के लिए, ऊर्जा कंपनियों के लिए महत्वपूर्ण संसाधनों का उपयोग बढ़ाना आवश्यक है। बहु-चरणीय ग्रामीण ग्रिड अपग्रेडेशन वितरण ट्रांसफार्मर के विकास को बढ़ावा देता है। इसके बावजूद, क्षमता और उपयोग की समस्याओं के कारण व्यापक रूप से प्रयोग किए जाने वाले ट्रांसफार्मर अभी भी महत्वपूर्ण समग्र नुकसानों का सामना कर रहे हैं; मध्य-और निम्न-वोल्टेज ग्रिड नुकसानों का 70% वितरण ट्रांसफार्मर से आता है। ग्रामीण ग्रिड में संकेंद्रित, सीजन-प्रभावित लोड होती है, जिससे ट्रांसफार्मरों की औसत लोड दर कम हो जाती है। ऐसे क्षेत्रों में क्षमता-नियामक ट्रांसफार्मर का उपयोग करने से क्षमता और लोड को मेल खाने में मदद मिलती है, जिससे आर्थिक और सुरक्षित संचालन, ओवरलोड और ऊर्जा की व्यर्थ खपत को कम किया जा सकता है। ऑटो-क्षमता-नियामक विशेष ट्रांसफार्मर का डिजाइन तकनीकी उत्प्रेरण और व्यावहारिक/सैद्धांतिक मूल्य प्रदान करता है।

2. ट्रांसफार्मर नुकसान उत्पादन तंत्र

ट्रांसफार्मर, ऊर्जा वितरण और वोल्टेज/करंट समायोजन के लिए वितरण नेटवर्कों में महत्वपूर्ण हैं, सामान्य संचालन के दौरान बड़े ऊर्जा नुकसानों का सामना करते हैं - जिनमें शॉर्ट-सर्किट (लोड) और नो-लोड नुकसान शामिल हैं।

शॉर्ट-सर्किट नुकसान (लोड नुकसान) लोड के तहत वायंदों में रेटेड धारा प्रवाहित होने पर होता है। यह शॉर्ट-सर्किट परीक्षण (प्राथमिक पर निम्न वोल्टेज लगाना, द्वितीयक पर रेटेड धारा मापना, कोर नुकसान को नजरअंदाज करना) द्वारा निर्धारित किया जाता है, जो कॉपर नुकसान का अनुमान लगाता है। यह नुकसान लोड के साथ बढ़ता है, जो लोड गुणांकों और रेटेड शॉर्ट-सर्किट नुकसान द्वारा सीमित होता है।

3. ऑटो-क्षमता-नियामक विशेष ट्रांसफार्मर का डिजाइन और लागू करना
3.1 क्षमता-नियामक ट्रांसफार्मर संरचना

प्रयोग किए गए D-Y टैप-बदल वितरण ट्रांसफार्मर बड़ी और छोटी क्षमता के संचालन के लिए विभिन्न वायंदा मोड उपयोग करता है: बड़ी क्षमता के लिए डेल्टा (D), छोटी क्षमता के लिए स्टार (Y) (इसे स्टार-डेल्टा परिवर्तन कहा जाता है)। इसके निम्न-वोल्टेज वायंदे 27%-टर्न और 73%-टर्न तारों को जोड़ते हैं, जिनमें अंतिम का अनुप्रस्थ-खंड पहले का ~1/2 होता है।

3.2 ऑटो-क्षमता-नियामन का लागू करना

ओन-लोड ऑटो-क्षमता-नियामक ट्रांसफार्मर ऑटोमैटिक नियंत्रण मॉड्यूलों पर निर्भर करते हैं: डेटा एकीकरण, स्टोरेज, ट्रांसफार्मर, मानव-मशीन इंटरैक्शन, पावर सप्लाई, और I/O लूप। वोल्टेज/करंट ट्रांसफार्मर सिग्नल एकत्र करते हैं; एनालॉग सर्किट और माइक्रोप्रोसेसर उन्हें प्रोसेस करते हैं। प्रोसेस किए गए डेटा को मेमोरी में स्टोर किया जाता है ताकि बाहरी इंटरफेस या भविष्य के एक्सचेंज के लिए उपलब्ध हो सकें। चित्र 1 ऑटो-नियंत्रण प्रणाली की संरचना दिखाता है।

3.3 ऑटोमैटिक नियंत्रण प्रणाली का नियंत्रण प्रक्रिया

क्षमता-नियामक ट्रांसफार्मर और द्वितीयक पक्ष की वोल्टेज का एनालॉग धारा ओन-लोड क्षमता-नियामक नियंत्रक द्वारा एकत्र की जाती है। क्षमता-नियामक स्विच की स्विच स्थिति मात्रा के साथ, नियंत्रित वस्तु की संचालन अवस्था विशेषताओं और संचालन पैरामीटरों के आधार पर संख्यात्मक निर्णय लागू किया जा सकता है। फिर, वास्तविक नियंत्रण स्थितियों के आधार पर टास्क को निष्पादित करने की शर्तें पूरी होती हैं या नहीं, यह निर्धारित किया जाता है।

यदि शर्तें पूरी होती हैं और वितरण ट्रांसफार्मर की क्षमता को समायोजित करने की आवश्यकता हो, तो प्रोग्राम ट्रांसफार्मर क्षमता समायोजन के लिए टास्क मॉड्यूल में स्विच कर देगा। क्षमता समायोजन टास्क पूरा होने के बाद, यह अन्य सहायक कार्य मॉड्यूल में प्रवेश करेगा। यदि टास्क संचालन की शर्तें पूरी नहीं होती हैं, या तुरंत ट्रांसफार्मर की क्षमता को समायोजित करने की आवश्यकता नहीं हो, तो प्रोग्राम तुरंत अन्य सहायक कार्य मॉड्यूल में प्रवेश कर देगा। चित्र 2 ऑटोमैटिक नियंत्रण प्रणाली का फ्लो चार्ट दिखाता है।

3.4 ओन-लोड क्षमता-नियामक ऑटोमैटिक नियंत्रण प्रणाली की हार्डवेयर संरचना

ओन-लोड क्षमता-नियामक ऑटोमैटिक नियंत्रण प्रणाली की हार्डवेयर संरचना मुख्य रूप से सिग्नल एकीकरण इकाई, डेटा कम्युनिकेशन इकाई, इनपुट इकाई, आउटपुट इकाई, नियंत्रण पैनल प्रणाली, पावर क्रिस्टल ऑस्किलेटर, और क्लॉक सर्किट से बनी होती है।

ओन-लोड ऑटोमैटिक क्षमता-नियामक प्रणाली में उच्च विरोधी-विक्षेपन क्षमता और हार्डवेयर की विश्वसनीयता होती है, जो मुख्य रूप से इसलिए है क्योंकि इसके सभी घटकों के लिए औद्योगिक-ग्रेड चिप चुनी गई हैं। इसके अलावा, सर्किट डिजाइन के दौरान घटकों और सर्किटों की इलेक्ट्रोमैग्नेटिक संगतता का ध्यान रखा गया है। यह सुनिश्चित करता है कि ओन-लोड ऑटोमैटिक क्षमता-नियामक प्रणाली उच्च स्तर की संचालन विश्वसनीयता और इलेक्ट्रिकल सुरक्षा के साथ लागू होती है, और तीव्र इलेक्ट्रिकल वातावरण में भी उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है।

4. निष्कर्ष

वितरण नेटवर्कों में, वितरण ट्रांसफार्मरों का व्यापक उपयोग इन ट्रांसफार्मरों में वर्तमान नुकसानों को वितरण नेटवर्क के कुल नुकसानों के एक उच्च अनुपात का योगदान करता है। ग्रामीण बिजली लोड सीजनल परिवर्तन, छोटे वार्षिक उपयोग काल, और नो-लोड या लाइट-लोड स्थितियों की आवर्ती घटनाओं जैसी अनुकूल शर्तों से प्रतिबंधित होती है। इस परिणामस्वरूप, ट्रांसफार्मरों की लोड दर एक उचित संचालन परिसर के भीतर रहने की स्थिति अपेक्षाकृत दुर्लभ होती है।

क्षमता-नियामक ट्रांसफार्मर लोड उतार-चढाव और क्षमता-नियामक स्विच की स्थिति के आधार पर समायोजित कर सकते हैं। ट्रांसफार्मर वायंदों के कनेक्शन मोड को बदलकर, वे ट्रांसफार्मर को क्षमता-नियामन की विशेषता देते हैं। इसलिए, बड़ी लोड और वोल्टेज उतार-चढाव के बार-बार होने वाले ग्रामीण विद्युत ग्रिड क्षेत्रों में क्षमता-नियामक ट्रांसफार्मर की उचित स्थापना सर्किट ऊर्जा संरक्षण और नुकसान नियंत्रण में अपेक्षाकृत स्पष्ट प्रभाव देती है।

बिजली-उपयोग तकनीकों के लगातार विकास और प्रगति के साथ, ओन-लोड ऑटोमैटिक क्षमता-नियामक ट्रांसफार्मरों की कार्यक्षमता सुधार भी अधिक पूर्ण हो रही है। यह विश्वास है कि ऑटोमैटिक क्षमता-नियामक विशेष ट्रांसफार्मर भावी वितरण नेटवर्कों में ऊर्जा संरक्षण और नुकसान नियंत्रण की दिशा में नए उत्प्रेरण प्राप्त करेंगे।