सिलिका जेल ट्रांसफॉर्मर वेंटिलेशन सिस्टम में कैसे हाइग्रोस्कोपिक एजेंट की भूमिका निभाता है

ट्रांसफॉर्मर ब्रीथिंग सिस्टम में सिलिका जेल की भूमिका

सिलिका जेल (Silica Gel) एक सामान्य रूप से प्रयोग किया जाने वाला अवशोषक है, जिसमें उत्कृष्ट आद्रता-अवशोषण क्षमता होती है, जो शुष्कता और आद्रता-नियंत्रण के लिए विद्युत उपकरणों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ट्रांसफॉर्मर ब्रीथिंग सिस्टम में, सिलिका जेल मुख्य रूप से ट्रांसफॉर्मर टैंक में प्रवेश करने वाले हवा से पानी को अवशोषित करने का कार्य करता है, जिससे तेल और इन्सुलेशन सामग्रियों में पानी का प्रवेश रोका जाता है, इस प्रकार ट्रांसफॉर्मर की इन्सुलेशन प्रदर्शन की रक्षा की जाती है।

1. सिलिका जेल का कार्य तंत्र

• अवशोषण तंत्र: सिलिका जेल की सतह पर बड़ी संख्या में छोटे-छोटे छेद होते हैं, जो हवा से पानी के अणुओं को अवशोषित कर सकते हैं। जब हवा ट्रांसफॉर्मर ब्रीथर से गुजरती है, तो सिलिका जेल द्वारा पानी अवशोषित होता है, जिससे शुष्क हवा टैंक में प्रवेश करती है।

• पुनर्विन्यास: सिलिका जेल का अवशोषण प्रक्रिया पुनर्विन्यासी होती है। जब यह पानी से संतृप्त हो जाता है, तो उष्मा द्वारा इसे पुनर्जीवित किया जा सकता है, जिससे अवशोषित पानी छूट जाता है और इसकी आद्रता-अवशोषण क्षमता फिर से बहाल हो जाती है। इससे सिलिका जेल का पुनर्उपयोग किया जा सकता है, जिससे इसकी सेवा अवधि बढ़ जाती है।

2. ट्रांसफॉर्मर ब्रीथिंग सिस्टम में सिलिका जेल का उपयोग

ब्रीथर: ट्रांसफॉर्मरों में आमतौर पर ब्रीथर (जिसे ड्रायर ब्रीथर भी कहा जाता है) लगा रहता है, जो तेल टैंक को वातावरण से जोड़ता है। ब्रीथर के अंदर, सिलिका जेल आने वाली हवा को फ़िल्टर करता है, जिससे केवल शुष्क हवा टैंक में प्रवेश करती है। जब ट्रांसफॉर्मर का आंतरिक तापमान बदलता है, तो टैंक के अंदर का दबाव भी बदलता है, जिससे टैंक और बाहरी वातावरण के बीच गैस का विनिमय होता है। ब्रीथर में सिलिका जेल द्वारा हवा से पानी अवशोषित किया जाता है, जिससे गीली हवा टैंक में प्रवेश नहीं कर पाती।

सीलिंग सिस्टम: कुछ ट्रांसफॉर्मरों में, सिलिका जेल का उपयोग सीलिंग सिस्टम में ड्रायर के रूप में भी किया जाता है, जिससे गलत ढंग से सील किए गए क्षेत्रों से पानी का प्रवेश रोका जाता है।

आद्रता नियंत्रण की अपर्याप्तता के परिणाम

यदि ट्रांसफॉर्मर में आद्रता नियंत्रण अपर्याप्त हो, तो पानी टैंक में प्रवेश कर सकता है और ट्रांसफॉर्मर तेल में घुल सकता है या इन्सुलेशन सामग्रियों पर जम सकता है, जिससे एक श्रृंखला में समस्याएं उत्पन्न हो सकती हैं, जो ट्रांसफॉर्मर के प्रदर्शन और जीवनकाल पर गंभीर प्रभाव डाल सकती हैं। नीचे आद्रता नियंत्रण की अपर्याप्तता के मुख्य परिणाम दिए गए हैं:

1. इन्सुलेशन प्रदर्शन का अवक्षय

• इन्सुलेशन सामग्रियों पर प्रभाव: पानी ट्रांसफॉर्मर तेल और ठोस इन्सुलेशन सामग्रियों (जैसे कागज और फाइबर) दोनों की विद्युत विभाजक क्षमता को कम कर देता है। जैसे-जैसे पानी की मात्रा बढ़ती है, इन्सुलेशन सामग्रियों का विद्युत नियतांक बढ़ता है, और विद्युत विभाजन वोल्टेज घटता है, जिससे आंशिक विद्युत विभाजन या शॉर्ट सर्किट अधिक संभावित हो जाते हैं।

• त्वरित वयस्कता: पानी इन्सुलेशन सामग्रियों की वयस्कता को भी तेज करता है, जिससे ट्रांसफॉर्मर का जीवनकाल कम हो जाता है। उच्च तापमान की स्थितियों में, पानी तेल में ऑक्सीकरण उत्पादों के साथ मिलकर अम्लीय पदार्थ बनाता है, जो इन्सुलेशन सामग्रियों को अधिक गायब करता है।

2. तेल की गुणवत्ता का अवक्षय

• तेल में अतिरिक्त पानी: जब पानी ट्रांसफॉर्मर तेल में प्रवेश करता है, तो यह तेल के भौतिक और रासायनिक गुणों को बदल देता है। पानी तेल में ऑक्सीकरण अभिक्रियाओं को प्रोत्साहित करता है, जिससे अम्लीय पदार्थ और अवक्षेप बनते हैं, जो तेल की ऑक्सीकरण रोधी क्षमता और शीतलन दक्षता को कम कर देते हैं।

• शीतलन की कमी: पानी तेल की ऊष्मीय चालकता को कम कर देता है, जिससे ट्रांसफॉर्मर का ऊष्मा विसर्जन प्रभावित होता है। यह उच्च ऑपरेटिंग तापमान का कारण बन सकता है, जो इन्सुलेशन सामग्रियों की वयस्कता और नुकसान को तेज करता है।

3. आंशिक विद्युत विभाजन और आर्क दोष

• आंशिक विद्युत विभाजन: पानी तेल के विद्युत विभाजन वोल्टेज को कम कर देता है, विशेष रूप से उच्च वोल्टेज ट्रांसफॉर्मरों में, जिससे आंशिक विद्युत विभाजन की संभावना बढ़ जाती है। आंशिक विद्युत विभाजन इन्सुलेशन सामग्रियों को नुकसान पहुंचाता है, और आर्क दोषों का कारण बन सकता है, जिससे ट्रांसफॉर्मर का अचानक बंद होना हो सकता है।

• आर्क दोष: गंभीर पानी का प्रवेश आर्क दोषों का कारण बन सकता है, जो आग या विस्फोट का कारण बन सकता है, जो विद्युत प्रणाली के लिए गंभीर सुरक्षा खतरे पैदा कर सकता है।

4. कोर और वाइंडिंग का अपघटन

• धातु घटकों का अपघटन: ट्रांसफॉर्मर टैंक में प्रवेश करने वाला पानी कोर और वाइंडिंग जैसे धातु घटकों से संपर्क कर सकता है, जिससे अपघटन होता है। जब तेल में अम्लीय पदार्थ होते हैं, तो यह प्रभाव तेज हो जाता है, जो धातु घटकों की यांत्रिक शक्ति को कम कर देता है और ट्रांसफॉर्मर के सामान्य संचालन पर प्रभाव डालता है।

• वाइंडिंग का विकृतिकरण: पानी वाइंडिंग के इन्सुलेशन परतों को मुलायम या फुलाया कर सकता है, जिससे वाइंडिंग का विकृतिकरण या शॉर्ट सर्किट हो सकता है। गंभीर मामलों में, वाइंडिंग को बदलना पड़ सकता है, जिससे रखरखाव की लागत बढ़ जाती है।

5. ट्रांसफॉर्मर की विश्वसनीयता पर प्रभाव

• संवेदनशील बंद: इन्सुलेशन प्रदर्शन के अवक्षय, तेल की गुणवत्ता के अवक्षय और अन्य समस्याओं के कारण, ट्रांसफॉर्मर में अक्सर दोष हो सकते हैं, जिससे रखरखाव के लिए बंद होना पड़ सकता है, जो विद्युत प्रणाली की स्थिरता और विश्वसनीयता पर प्रभाव डाल सकता है।

• कम जीवनकाल: लंबे समय तक आद्रता नियंत्रण की अपर्याप्तता ट्रांसफॉर्मर की वयस्कता को तेज कर सकती है, जिससे इसका जीवनकाल कम हो जाता है और रखरखाव और प्रतिस्थापन की लागत बढ़ जाती है।

प्रभावी आद्रता नियंत्रण सुनिश्चित करना

प्रभावी आद्रता नियंत्रण सुनिश्चित करने और उपरोक्त समस्याओं से बचने के लिए, निम्नलिखित उपाय आवश्यक हैं:

• सिलिका जेल की स्थिति की नियमित जाँच: सिलिका जेल पानी अवशोषित करने पर रंग बदलता है (आमतौर पर नीले से गुलाबी)। जब यह संतृप्त हो जाता है, तो इसे तुरंत बदल देना या पुनर्जीवित करना चाहिए, ताकि इसकी आद्रता-अवशोषण क्षमता बनी रहे।

• ब्रीथर वेंटिलेशन की रक्षा: सुनिश्चित करें कि ब्रीथर अवरोधित नहीं है, जिससे हवा सिलिका जेल से गुजरकर ठीक तरह से शुष्क हो सके। हवा के प्रवाह को रोकने वाले अवरोधों से बचें।

• सीलिंग को मजबूत करें: ट्रांसफॉर्मर के सीलिंग सिस्टम की नियमित जाँच करें, ताकि टैंक अच्छी तरह से सीलिंग हो, जिससे गलत ढंग से सीलिंग किए गए क्षेत्रों से पानी का प्रवेश रोका जा सके।

• तेल में पानी की मात्रा की निगरानी: नियमित रूप से ट्रांसफॉर्मर तेल का नमूना लें और इसकी पानी की मात्रा का विश्लेषण करें, ताकि आद्रता नियंत्रण की अपर्याप्तता की शुरुआती पहचान की जा सके और उचित कार्रवाई की जा सके।

• डीह्यूमिडिफिकेशन उपकरण इन्स्टॉल करें: बड़े ट्रांसफॉर्मरों या गीले वातावरण में संचालित होने वाले ट्रांसफॉर्मरों के लिए, डीह्यूमिडिफिकेशन उपकरण (जैसे शुष्क हवा जनरेटर) इन्स्टॉल करने का विचार करें, जिससे आद्रता नियंत्रण में सुधार हो सके।

सारांश

सिलिका जेल ट्रांसफॉर्मर ब्रीथिंग सिस्टम में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो टैंक में प्रवेश करने वाली हवा से पानी को अवशोषित करके ट्रांसफॉर्मर की इन्सुलेशन प्रदर्शन और तेल की गुणवत्ता की रक्षा करता है। यदि आद्रता नियंत्रण अपर्याप्त हो, तो पानी टैंक में प्रवेश कर सकता है, जिससे इन्सुलेशन प्रदर्शन का अवक्षय, तेल की गुणवत्ता का अवक्षय, आंशिक विद्युत विभाजन, धातु घटकों का अपघटन और ट्रांसफॉर्मर की विश्वसनीयता और जीवनकाल का कम होना जैसी विभिन्न समस्याएं हो सकती हैं। इसलिए, सिलिका जेल की अच्छी स्थिति और प्रभावी आद्रता नियंत्रण उपायों के लिए सुनिश्चित करना ट्रांसफॉर्मर के सुरक्षित और स्थिर संचालन के लिए आवश्यक है।