ਕਿਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਇੱਕ ਪਾਵਰ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਬਿਜਲੀ ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿੱਚ ਵੋਲਟੇਜ ਰੁਪਾਂਤਰਨ ਨੂੰ ਸਹਾਇਤਾ ਦਿੰਦਾ ਹੈ?
ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿੱਚ ਵੋਲਟੇਜ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮੇਸ਼ਨ ਦੀ ਯੋਗਦਾਨ ਕਿਵੇਂ ਹੁੰਦੀ ਹੈ?
ਪਾਵਰ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿੱਚ ਵੈਲਟੇਜ ਬਾਅਦਲੀ ਕਰਨ ਲਈ ਮੁਖਿਆ ਉਪਕਰਣ ਹਨ। ਇਹ ਵਿਕਲਟੀਂਗ ਕਰੰਟ (AC) ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਬਾਹਰ ਜਾਂ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਇਸਤੇਮਾਲ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਇੰਡੱਕਸ਼ਨ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਉੱਤੇ ਆਧਾਰਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਫ੍ਰੀਕੁਏਂਸੀ ਨੂੰ ਬਦਲੇ ਬਿਨਾਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਇੱਕ ਵੋਲਟੇਜ ਲੈਵਲ ਤੋਂ ਇੱਕ ਹੋਰ ਤੱਕ ਬਦਲਦੇ ਹਨ। ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਪਾਵਰ ਟਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਅਤੇ ਡਿਸਟ੍ਰੀਬਿਊਸ਼ਨ ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਟਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਦੀ ਕਾਰਯਕਾਰਤਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੇ, ਨੁਕਸਾਨ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦੇ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਸਿਸਟਮਾਂ ਦੀ ਸੁਰੱਖਿਅਤ ਅਤੇ ਸਥਿਰ ਚਲ ਰੱਖਣ ਲਈ ਯੋਗਦਾਨ ਦਿੰਦੇ ਹਨ।
1. ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰਾਂ ਦਾ ਬੁਨਿਆਦੀ ਕਾਰਯ-ਤੱਤ
ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਫਾਰਾਡੇ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਇੰਡੱਕਸ਼ਨ ਦੇ ਨਿਯਮ ਉੱਤੇ ਆਧਾਰਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਕੋਰ ਸਟ੍ਰੱਕਚਰ ਵਿੱਚ ਦੋ ਵਿੰਡਿੰਗ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ: ਪ੍ਰਾਈਮਰੀ ਵਿੰਡਿੰਗ ਅਤੇ ਸਕੈਂਡਰੀ ਵਿੰਡਿੰਗ, ਦੋਵੇਂ ਇੱਕ ਸਾਂਝੀ ਲੋਹੇ ਦੀ ਕੋਰ ਨਾਲ ਵਿੱਕੀਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਲੋਹੇ ਦੀ ਕੋਰ ਮੈਗਨੈਟਿਕ ਫੀਲਡ ਨੂੰ ਸ਼ਾਂਤ ਕਰਨ ਅਤੇ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਯੋਗਦਾਨ ਦਿੰਦੀ ਹੈ, ਇਸ ਨਾਲ ਊਰਜਾ ਟਰਾਂਸਫਰ ਦੀ ਕਾਰਯਕਾਰਤਾ ਵਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਪ੍ਰਾਈਮਰੀ ਵਿੰਡਿੰਗ: ਇਹ ਪਾਵਰ ਸੋਰਸ ਨਾਲ ਜੋੜੀ ਹੋਈ ਹੈ, ਇਹ ਇਨਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦੀ ਹੈ।
ਸਕੈਂਡਰੀ ਵਿੰਡਿੰਗ: ਇਹ ਲੋਡ ਨਾਲ ਜੋੜੀ ਹੋਈ ਹੈ, ਇਹ ਆਉਟਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਦੇਂਦੀ ਹੈ।
ਜਦੋਂ ਪ੍ਰਾਈਮਰੀ ਵਿੰਡਿੰਗ ਵਿੱਚ ਵਿਕਲਟੀਂਗ ਕਰੰਟ ਬਹਿੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਲੋਹੇ ਦੀ ਕੋਰ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਵਿਕਲਟੀਂਗ ਮੈਗਨੈਟਿਕ ਫੀਲਡ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਫਾਰਾਡੇ ਦੇ ਨਿਯਮ ਅਨੁਸਾਰ, ਇਹ ਵਿਕਲਟੀਂਗ ਮੈਗਨੈਟਿਕ ਫੀਲਡ ਸਕੈਂਡਰੀ ਵਿੰਡਿੰਗ ਵਿੱਚ ਇੰਡੱਕਟਡ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੋਟਿਵ ਫੋਰਸ (EMF) ਨੂੰ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਇੱਕ ਕਰੰਟ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰਾਈਮਰੀ ਅਤੇ ਸਕੈਂਡਰੀ ਵਿੰਡਿੰਗ ਵਿਚਕਾਰ ਟਰਨ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤ ਨੂੰ ਸੁਹਾਇਲ ਕਰਕੇ, ਵੋਲਟੇਜ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
2. ਵੋਲਟੇਜ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮੇਸ਼ਨ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ
ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਦੀ ਵੋਲਟੇਜ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮੇਸ਼ਨ ਦੀ ਕਾਰਕਿਰਦਗੀ ਪ੍ਰਾਈਮਰੀ ਅਤੇ ਸਕੈਂਡਰੀ ਵਿੰਡਿੰਗ ਵਿਚਕਾਰ ਟਰਨ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤ ਉੱਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਸੰਬੰਧ ਵੋਲਟੇਜ ਅਨੁਪਾਤ ਸ਼ਬਦ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:
ਜਿੱਥੇ:
V1 ਪ੍ਰਾਈਮਰੀ ਵਿੰਡਿੰਗ ਦਾ ਇਨਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ ਹੈ।
V2 ਸਕੈਂਡਰੀ ਵਿੰਡਿੰਗ ਦਾ ਆਉਟਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ ਹੈ।
N1 ਪ੍ਰਾਈਮਰੀ ਵਿੰਡਿੰਗ ਵਿੱਚ ਟਰਨ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਹੈ।
N 2 ਸਕੈਂਡਰੀ ਵਿੰਡਿੰਗ ਵਿੱਚ ਟਰਨ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਹੈ।
ਟਰਨ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤ ਨੂੰ ਬਦਲਕੇ, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਵੋਲਟੇਜ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ:
ਸਟੇਪ-ਅੱਪ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ: ਜਦੋਂ ਸਕੈਂਡਰੀ ਵਿੰਡਿੰਗ ਵਿੱਚ ਟਰਨ ਦੀ ਗਿਣਤੀ N2 ਪ੍ਰਾਈਮਰੀ ਵਿੰਡਿੰਗ ਵਿੱਚ ਟਰਨ ਦੀ ਗਿਣਤੀ N 1 ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਆਉਟਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ V2 ਇਨਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ V1 ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਹੜਾ ਕਿ V2 >V1 ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਸਟੇਪ-ਅੱਪ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਨਿਕਟ ਦੂਰੀਆਂ 'ਤੇ ਪਾਵਰ ਨੁਕਸਾਨ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਪਾਵਰ ਟਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿੱਚ ਇਸਤੇਮਾਲ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਲਵਾਂ ਦੂਰੀਆਂ 'ਤੇ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਵੱਧ ਕਰਦੇ ਹਨ।
ਸਟੇਪ-ਡਾਉਨ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ: ਜਦੋਂ ਸਕੈਂਡਰੀ ਵਿੰਡਿੰਗ ਵਿੱਚ ਟਰਨ ਦੀ ਗਿਣਤੀ N2 ਪ੍ਰਾਈਮਰੀ ਵਿੰਡਿੰਗ ਵਿੱਚ ਟਰਨ ਦੀ ਗਿਣਤੀ N1 ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਆਉਟਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ V2 ਇਨਪੁਟ ਵੋਲਟੇਜ V1 ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਹੜਾ ਕਿ V2 <V1 ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਸਟੇਪ-ਡਾਉਨ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਦੂਰੀਆਂ 'ਤੇ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਘੱਟ ਕਰਨ ਲਈ ਇਸਤੇਮਾਲ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਜਿਹੜਾ ਕਿ ਹਾਈ-ਵੋਲਟੇਜ ਟਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਲਾਇਨਾਂ ਨੂੰ ਰੈਜਿਡੈਂਸ਼ੀਅਲ ਅਤੇ ਔਦ್ಯੋਗਿਕ ਉਪਯੋਗ ਲਈ ਉਚਿਤ ਵੋਲਟੇਜ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦੇ ਹਨ।
3. ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰਾਂ ਵਿੱਚ ਪਾਵਰ ਦਾ ਸੰਬੰਧ
ਊਰਜਾ ਦੀ ਸੰਰਕਸ਼ਣ ਦੇ ਨਿਯਮ ਅਨੁਸਾਰ, ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਦਾ ਇਨਪੁਟ ਪਾਵਰ ਅਤੇ ਆਉਟਪੁਟ ਪਾਵਰ ਲਗਭਗ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ (ਛੋਟੇ ਊਰਜਾ ਨੁਕਸਾਨ ਨੂੰ ਨਗਾਹ ਵਿੱਚ ਲੈਂਦੇ ਹੋਏ)। ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਵਿੱਚ ਪਾਵਰ ਦਾ ਸੰਬੰਧ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪ੍ਰਗਟ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:
ਜਿੱਥੇ:
I1 ਪ੍ਰਾਈਮਰੀ ਵਿੰਡਿੰਗ ਵਿੱਚ ਇਨਪੁਟ ਕਰੰਟ ਹੈ।
I2 ਸਕੈਂਡਰੀ ਵਿੰਡਿੰਗ ਵਿੱਚ ਆਉਟਪੁਟ ਕਰੰਟ ਹੈ।
ਕਿਉਂਕਿ ਵੋਲਟੇਜ ਅਤੇ ਕਰੰਟ ਵਿੱਚ ਉਲਟ ਸੰਬੰਧ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਵੋਲਟੇਜ ਵੱਧ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਕਰੰਟ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਉਲਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਟਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਲਾਇਨਾਂ ਵਿੱਚ ਪਾਵਰ ਨੁਕਸਾਨ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਮਦਦ ਕਰਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਪਾਵਰ ਨੁਕਸਾਨ ਕਰੰਟ ਦੇ ਵਰਗ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ (Ploss =I2 ×R)। ਵੋਲਟੇਜ ਵੱਧਾਉਣ ਦੁਆਰਾ, ਕਰੰਟ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਨਾਲ ਨੁਕਸਾਨ ਘਟ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।
4. ਪਾਵਰ ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿੱਚ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰਾਂ ਦੀਆਂ ਉਪਯੋਗਤਾਵਾਂ
ਪਾਵਰ ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿੱਚ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰਾਂ ਦੀਆਂ ਕਈ ਮੁੱਖ ਉਪਯੋਗਤਾਵਾਂ ਹਨ:
ਪਾਵਰ ਪਲਾਂਟਾਂ:ਪਾਵਰ ਪਲਾਂਟਾਂ ਵਿੱਚ, ਟਰਬੀਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਵੋਲਟੇਜ ਸਧਾਰਨ ਰੀਤੀ ਨਾਲ ਕਮ ਹੁੰਦਾ ਹੈ (ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, 10 kV)। ਲਾਂਘੀ ਦੂਰੀਆਂ 'ਤੇ ਟਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਦੌਰਾਨ ਪਾਵਰ ਨੁਕਸਾਨ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ, ਸਟੇਪ-ਅੱਪ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਇਸਤੇਮਾਲ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਜੋ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਸੱਦਹਾਂ ਕਿਲੋਵੋਲਟਾਂ (ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, 500 kV) ਤੱਕ ਵੱਧ ਕਰਦੇ ਹਨ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਹਾਈ-ਵੋਲਟੇਜ ਟਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਲਾਇਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਬਿਜਲੀ ਟਰਾਂਸਮਿਟ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਟਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਸਿਸਟਮਾਂ:ਹਾਈ-ਵੋਲਟੇਜ ਟਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਲਾਇਨਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਪਾਵਰ ਪਲਾਂਟਾਂ ਤੋਂ ਵਿਭਿਨਨ ਪ੍ਰਦੇਸ਼ਾਂ ਤੱਕ ਬਿਜਲੀ ਟਰਾਂਸਮਿਟ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਟਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿੱਚ ਸਟੇਪ-ਅੱਪ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਰੀਤੀ ਨਾਲ ਇਸਤੇਮਾਲ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਜੋ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਵੱਧ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਕਰੰਟ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਲਾਇਨ ਨੁਕਸਾਨ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦੇ ਹਨ।
ਸਬਸਟੇਸ਼ਨਾਂ:ਸਬਸਟੇਸ਼ਨਾਂ ਟਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਅਤੇ ਡਿਸਟ੍ਰੀਬਿਊਸ਼ਨ ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਮੁਖਿਆ ਨੋਡ ਦੀ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਸਬਸਟੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਸਟੇਪ-ਡਾਉਨ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਇਸਤੇਮਾਲ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਜੋ ਹਾਈ-ਵੋਲਟੇਜ ਟਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਲਾਇਨ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਲੋਕਲ ਡਿਸਟ੍ਰੀਬਿਊਸ਼ਨ ਲਈ ਉਚਿਤ ਵੋਲਟੇਜ (ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, 110 kV, 35 kV, ਜਾਂ 10 kV) ਤੱਕ ਘੱਟ ਕਰਦੇ ਹਨ।
ਡਿਸਟ੍ਰੀਬਿਊਸ਼ਨ ਸਿਸਟਮਾਂ:ਡਿਸਟ੍ਰੀਬਿਊਸ਼ਨ ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿੱਚ, ਸਟੇਪ-ਡਾਉਨ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਰੈਜਿਡੈਂਸ਼ੀਅਲ ਅਤੇ ਔਦ್ਯੋਗਿਕ ਉਪਯੋਗ ਲਈ ਉਚਿਤ ਵੋਲ
