चार प्रमुख विद्युत ट्रांसफॉर्मर जलने के मामलों का विश्लेषण

केस वन

1 अगस्त 2016 को, एक विद्युत सप्लाई स्टेशन पर 50kVA वितरण ट्रांसफॉर्मर का संचालन के दौरान तेल छूटने लगा, इसके बाद हाई-वोल्टेज फ्यूज़ जल गया। इन्सुलेशन टेस्टिंग से पता चला कि निम्न-वोल्टेज साइड से ग्राउंड तक मेगोहम शून्य था। कोर निरीक्षण से पता चला कि निम्न-वोल्टेज वाइंडिंग इन्सुलेशन की क्षति ने एक शॉर्ट सर्किट का कारण बना। विश्लेषण ने इस ट्रांसफॉर्मर की विफलता के कई प्राथमिक कारणों की पहचान की:

ओवरलोडिंग: ग्रासरूट विद्युत सप्लाई स्टेशनों पर लोड प्रबंधन ऐतिहासिक रूप से एक कमजोर बिंदु रहा है। ग्रामीण विद्युत प्रणाली के सुधार से पहले, विकास बड़ी तरह से अनियोजित था। ट्रांसफॉर्मर बर्नआउट चीनी नए वर्ष, कृषि मौसम, और जब आबादी की आवश्यकता थी, तब आम घटनाएं थीं। हालांकि प्रबंधन प्रणालियाँ लागू की गई हैं, ग्रामीण इलेक्ट्रिशियन्स की प्रबंधन क्षमता में सुधार की आवश्यकता है। ग्रामीण विद्युत लोड तेजी से बढ़ रही है, जिसमें मजबूत सीजनल पैटर्न और योजनाबद्ध प्रबंधन की कमी है। लंबे समय तक ओवरलोडिंग से ट्रांसफॉर्मर बर्नआउट हो जाता है। इसके अलावा, किसानों की आय में बहुत बड़ी वृद्धि हुई है, घरेलू उपकरणों की लोड तेजी से बढ़ रही है, और घरेलू केंद्रित ग्रामीण व्यक्तिगत प्रोसेसिंग उद्योगों का तेजी से विकास हुआ है, जिससे विद्युत लोड में बड़ी वृद्धि हुई है। जबकि वितरण उपकरणों पर निवेश बहुत है, सीमित वित्तपोषण के कारण ट्रांसफॉर्मर की प्रतिस्थापना लोड वृद्धि के साथ नहीं रह सकती, जिससे ट्रांसफॉर्मर ओवरलोडिंग से बर्नआउट हो जाता है।

इसके अलावा, ग्रामीण विद्युत लोड का प्रबंधन कठिन है, और योजनाबद्ध विद्युत उपयोग की जागरूकता कमजोर है। जलाने, कृषि मौसम, और शाम के घंटों जैसे शिखर लोड समय के दौरान, विद्युत उपयोग की प्रतिस्पर्धा समस्याजनक हो जाती है, जो ट्रांसफॉर्मर बर्नआउट का योगदान देती है।

थ्री-फेज लोड असंतुलन: जब थ्री-फेज लोड असंतुलित होता है, तो असममित थ्री-फेज धाराएं होती हैं, जो न्यूट्रल लाइन में शून्य-अनुक्रम धारा उत्पन्न करती हैं। इस धारा द्वारा उत्पन्न शून्य-अनुक्रम चुंबकीय फ्लक्स ट्रांसफॉर्मर वाइंडिंग में शून्य-अनुक्रम पोटेंशियल उत्पन्न करता है, जो न्यूट्रल बिंदु के पोटेंशियल को विस्थापित करता है। अधिक धारा वाला फेज ओवरलोड हो जाता है, जो वाइंडिंग इन्सुलेशन को क्षति पहुंचाता है, जबकि कम धारा वाला फेज अपनी निर्धारित क्षमता तक नहीं पहुंच पाता, जिससे ट्रांसफॉर्मर की आउटपुट दक्षता कम हो जाती है। ओवरलोडिंग ट्रांसफॉर्मर वाइंडिंग के निम्न-वोल्टेज टर्मिनल और न्यूट्रल टर्मिनल पर खराब कनेक्शन गुम्मा सील और तेल पैड को गर्मी, पुराने होने और विकृत होने का कारण बनता है, जिससे तेल रिसाव और टर्मिनल बर्नआउट होता है।

शॉर्ट सर्किट फ़ॉल्ट: चाहे यह एकल-फेज ग्राउंड फ़ॉल्ट हो या फेज-से-फेज शॉर्ट सर्किट, वितरण ट्रांसफॉर्मर के निम्न-वोल्टेज वाइंडिंग का छोटा इम्पीडेंस बहुत उच्च शॉर्ट सर्किट धारा उत्पन्न करता है। विशेष रूप से निकटवर्ती शॉर्ट सर्किट के मामले में, फ़ॉल्ट धारा ट्रांसफॉर्मर की निर्धारित धारा से 20 गुना अधिक हो सकती है। ये शक्तिशाली शॉर्ट सर्किट धाराएं बहुत बड़े चुंबकीय प्रभाव बल और गर्मी उत्पन्न करती हैं, जो वितरण ट्रांसफॉर्मर को क्षति पहुंचाती हैं, जिससे शॉर्ट सर्किट ट्रांसफॉर्मर के लिए सबसे विनाशक विफलता का मोड होता है।

शॉर्ट सर्किट फ़ॉल्ट के वर्तमान प्राथमिक कारण निम्नलिखित हैं:

• निम्न-वोल्टेज वितरण लाइनों के लिए खराब क्लियरेंस, जहाँ गिरने वाले पेड या वाहनों के खंभे पर टकराने से शॉर्ट सर्किट होता है

• निम्न-वोल्टेज सर्किट ब्रेकरों की गलत स्थापना, संचालन, या रखरखाव, जो ब्रेकर टर्मिनल पर शॉर्ट सर्किट का कारण बनता है

• ट्रांसफॉर्मर पर स्थापित निम्न-वोल्टेज मीटिंग बॉक्स की गलत स्थापना या अपर्याप्त रखरखाव, जो निकटवर्ती शॉर्ट सर्किट का कारण बनता है

प्रतिकार:

• निम्न-वोल्टेज फ्यूज़ को ठीक से कॉन्फिगर करें, ताकि निम्न-वोल्टेज धारा ट्रांसफॉर्मर की निर्धारित धारा से अधिक होने पर फ्यूज़ गल जाए, जिससे ट्रांसफॉर्मर की सुरक्षा हो। निम्न-वोल्टेज फ्यूज़ को ट्रांसफॉर्मर की क्षमता का 1.5 गुना आकार दें।

• उच्च मांग के समय ट्रांसफॉर्मर लोड को मापें और ओवरलोडिंग ट्रांसफॉर्मरों को तुरंत प्रतिस्थापित करें।

• संचालन और रखरखाव को मजबूत करें, टूटे हुए इन्सुलेटर्स को बदलें, लाइन कॉरिडोर्स को साफ करें, और फेज-से-फेज शॉर्ट सर्किट से बचकर ट्रांसफॉर्मर की सुरक्षा करें।

केस टू

2015 में, एक पावर ब्यूरो ने 32 ट्रांसफॉर्मर बर्नआउट अनुभव किया। अधिकांश ट्रांसफॉर्मर एक ही निर्माता द्वारा बनाए गए थे। व्यापक कोर निरीक्षण और तेल नमूना लेने के बाद, पाया गया कि 80% ट्रांसफॉर्मर तेल नमूनों में पानी था। आगे के विश्लेषण ने दिखाया कि इन ट्रांसफॉर्मरों के कंसर्वेटरों पर तेल भरने वाले पाइपों की सीलिंग खराब थी। बारिश के दौरान, पानी लंबे समय तक पाइपों में जमा होता था और धीरे-धीरे ट्रांसफॉर्मर में घुस जाता था। समय के साथ, ट्रांसफॉर्मर तेल में पानी की मात्रा लगातार बढ़ती रही, जिससे इसकी इन्सुलेशन गुणवत्ता कम हो गई और ट्रांसफॉर्मर विफल हो गए।

प्रतिकार:

• तेल भरने वाले पाइपों पर धातु के कप लगाएं, ताकि उन्हें पानी से सीधे संपर्क से अलग रखा जा सके। इस प्रकार के सभी ट्रांसफॉर्मरों पर इन कपों को लगाने के बाद, बर्नआउट की संख्या में गिरावट आई।

• वितरण ट्रांसफॉर्मरों पर वार्षिक तेल नमूना परीक्षण करें और परीक्षण के परिणाम असंतोषजनक होने पर तेल को तुरंत प्रतिस्थापित करें।

केस थ्री

2018 में, एक सप्लाई स्टेशन पर एक पावर ट्रांसफॉर्मर एक स्पष्ट, सूरजी दिन में जब लोड भारी नहीं थी, बर्नआउट हो गया। कोर निरीक्षण ने उच्च-वोल्टेज कोइल पर अच्छी तरह से दिखाई देने वाले शॉर्ट सर्किट आर्किंग बिंदुओं को दिखाया, जो खराब इन्सुलेशन के कारण शॉर्ट सर्किट का कारण बना।

विश्लेषण: इस प्रकार की ट्रांसफोर्मर विफलता में स्पष्ट बाहरी कारकों की कमी होती है, जिससे कोर निरीक्षण के बिना कारण की पहचान करना कठिन होता है। ऐसी अधिकांश विफलताएं ट्रांसफोर्मर की अवरोधन क्षमता के लंबे समय तक चलने से होने वाले गिरावट के कारण होती हैं, और समय पर उपाय नहीं लिए जाते हैं। अंततः, अवरोधन ऑपरेशनल आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता, जिससे ट्रांसफोर्मर जल जाता है।

उपाय:

• वितरण ट्रांसफोर्मरों पर वार्षिक अवरोधन प्रतिरोध परीक्षण करें, रिकॉर्ड रखें और प्रवृत्ति का विश्लेषण करें। जब अवरोधन मान आवश्यकताओं से कम हो जाते हैं, तो तुरंत ट्रांसफोर्मर बदलें ताकि जलन से बचा जा सके।

• भारी बिजली चमक के क्षेत्रों में स्थित ट्रांसफोर्मरों के अवरोधन की नियमित निगरानी करें, ताकि अवरोधन की गिरावट के कारण विफलताओं से बचा जा सके।

केस फोर

7 जुलाई 2017 को, एक भारी बिजली चमक के दौरान, एक पावर सप्लाई स्टेशन के एक पहाड़ के शीर्ष पर स्थित ट्रांसफोर्मर का उच्च-वोल्टेज फ्यूज जल गया और तेल छिटका। अवरोधन परीक्षण ने उच्च-वोल्टेज से भूमि तक शून्य मेगोहम प्रदर्शित किया, जो ट्रांसफोर्मर की क्षति का संकेत देता है।

विश्लेषण: इस ट्रांसफोर्मर विफलता का कारण भारी बिजली चमक के कारण उत्पन्न अतिवोल्टेज था, जिसने ट्रांसफोर्मर के अवरोधन को टूट दिया, जिसके परिणामस्वरूप एक शॉर्ट सर्किट हुआ।

उपाय:

• ट्रांसफोर्मर चमक रोधकों के भूमि प्रतिरोध को सुधारें, ताकि मान संयुक्त सीमाओं के भीतर रहें।

• वितरण ट्रांसफोर्मरों पर दोनों उच्च और निम्न-वोल्टेज चमक रोधकों का वार्षिक अवरोधन परीक्षण करें, और जो मानकों को पूरा नहीं करते, उन्हें तुरंत बदलें।

लोगों के प्रबंधन को मजबूत करके दुर्घटनाओं से बचाव

वितरण ट्रांसफोर्मरों की संचालन स्थिति प्रबंधन की गुणवत्ता से अभिन्न रूप से संबंधित है। धैर्यपूर्वक प्रबंधन के साथ, ट्रांसफोर्मर जलन की घटनाओं को प्रभावी रूप से रोका जा सकता है।

• प्रत्येक ट्रांसफोर्मर क्षेत्र की लोड स्थिति को समझें: पावर प्रबंधन कर्मियों को नियमित रूप से उपयोगकर्ता लोड का मूल्यांकन करना चाहिए, गृह उपयोगकर्ताओं के घरेलू उपकरणों में वृद्धि और फैक्टरियों और खदानों के विस्तार, अतिरिक्त मशीनरी और वायु चालित/थर्मल उपकरणों की वृद्धि का निगरानी करें। यह जानकारी मीटर रीडिंग और नियमित क्षेत्रीय दौरों से एकत्र की जा सकती है।

• पिछले अनुभवों और पाठों का सारांश लें: सीजनल जलवायु परिवर्तनों की उपकरणों पर प्रभाव की प्रवृत्तियों को समझें। आपदाओं के दौरान दिखाई देने वाले कमजोर बिंदुओं और संभावित खतरों को मजबूत और सुधारें, और वास्तविक स्थितियों के आधार पर ट्रांसफोर्मर ओवरलोड सुरक्षा को समायोजित करने जैसे लक्षित रोकथामी उपाय लागू करें, ताकि उपकरणों की प्राकृतिक आपदाओं के खिलाफ प्रतिरोधक्षमता में सुधार हो।

• सक्रिय लोड विश्लेषण और भविष्यवाणी करें: पिछले दो बिंदुओं से एकत्रित प्रथम-हाथ की डेटा का उपयोग करके, वैज्ञानिक रूप से लोड भविष्यवाणी करें और लाइन मॉडिफिकेशन, लोड रीडिस्ट्रीब्यूशन और ट्रांसफोर्मर क्षमता वृद्धि जैसे उचित अपग्रेड को लागू करें। हवा, बर्फ, बर्फ और चिल्ला आपदाओं के दौरान उपकरणों की निगरानी मजबूत करें, ताकि विफलताओं से बचा जा सके और उपकरणों की विश्वसनीयता में सुधार हो, ट्रांसफोर्मर जलन से बचाव किया जा सके।

• कर्मचारियों की जिम्मेदारी पर जोर दें: पहले, उपयोगकर्ता सेवा पर केंद्रित एक मजबूत सेवा चेतना स्थापित करें और गुणवत्तापूर्ण, स्थिर वोल्टेज की गारंटी दें। कर्मचारियों को संभावित खतरों की पहचान करने और उपयोगकर्ता की प्रतिक्रिया सुनने में कुशल होना चाहिए, समस्याओं को तुरंत बिना किसी देरी के संबोधित करें। उपकरणों को ज्ञात दोषों या समस्याओं के साथ कभी नहीं संचालित किया जाना चाहिए। प्रबंधन को प्रतिक्रियात्मक तथा रूढ़िवादी से आत्मविश्वासपूर्ण और रचनात्मक लागू करने की ओर बदलना चाहिए। दूसरे, जिम्मेदारी को लागू किया जाना चाहिए। जिम्मेदारी के तंत्र के बिना, नौकरी की जिम्मेदारियाँ और नियम अर्थहीन हो जाते हैं। उन कर्मचारियों पर दृढ़ जिम्मेदारी का लागू किया जाना चाहिए जो अपनी जिम्मेदारियों को नगण्य समझते हैं, व्यक्तिगत लाभ के लिए अधिकार का दुरुपयोग करते हैं, या उपायों को प्रभावी रूप से लागू नहीं करते—जिसके परिणामस्वरूप उपयोगकर्ता की समस्याएं, खतरे, या उपकरणों की क्षति अनसुलझी रहती हैं। केवल जब जिम्मेदारी का निर्वाह और दृढ़ जिम्मेदारी के तंत्र को एकीकृत किया जाता है, तभी कार्य पर जिम्मेदारी मजबूत होती है, संचालन दक्षता में सुधार होता है, लागू करने की प्रभावशीलता में सुधार होता है, उपयोगकर्ता की आवश्यकताओं को बेहतर सेवा दी जा सकती है, मानव-संचालित बिजली दुर्घटनाओं से रोका जा सकता है, और उपकरणों की संचालन अखंडता बनाई जा सकती है।

निष्कर्ष

संक्षेप में, ऑपरेशन के दौरान पावर ट्रांसफोर्मरों की विफलता कई कारणों से हो सकती है, लेकिन मजबूत प्रबंधन और रखरखाव के साथ, मानव-संचालित ट्रांसफोर्मर विफलताओं को लगभग निर्धारित रूप से कम किया जा सकता है। यह पावर सप्लाई की विश्वसनीयता में सुधार करता है, जबकि पावर कंपनियों के रखरखाव की लागत कम होती है, जो उद्योगों और उपयोगकर्ताओं दोनों के लिए लाभदायक है। यह ट्रांसफोर्मर विफलताओं के विश्लेषण और उचित उपायों के लागू करने के साथ-साथ व्यावहारिक महत्व को प्रदर्शित करता है।