ट्रान्सफार्मर दोष निदान गर्न र शब्दको रोक्नुहोस्

चीनको अर्थतन्त्रको तेजीले विकाससँगै बिजुली उद्योगको परिमाण र आयाम धेरै विस्तारित भएको छ, जसले बिजुली ट्रान्सफारमरहरूको स्थापित क्षमता र एकल युनिटको क्षमताको लागि दावी बढाएको छ। यो लेख ट्रान्सफारमरको निर्माण, ट्रान्सफारमरको बिजुली रोकथाम, ट्रान्सफारमरको फाटक र ट्रान्सफारमरको शब्दको चार पक्षहरूमा एक संक्षिप्त परिचय प्रदान गर्दछ।

ट्रान्सफारमर एउटा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिने विद्युत साधन हो जसले एसी विद्युत ऊर्जाको रूपान्तरण गर्न सक्छ। यसले एक विद्युत ऊर्जाको रूप (विकल्पी धारा र वोल्टेज) अर्को विद्युत ऊर्जाको रूपमा (समान विकल्पी धारा र वोल्टेजको आवृत्ति) रूपान्तरण गर्न सक्छ। व्यावहारिक अनुप्रयोगमा, ट्रान्सफारमरको मुख्य कार्य वोल्टेजको स्तर बदल्न जसले बिजुली प्रसारणलाई अधिक सुविधाजनक बनाउँछ। 

आउटपुट वोल्टेज र इनपुट वोल्टेजको अनुपातको आधारमा, ट्रान्सफारमरहरूलाई स्टेप-डाउन वा स्टेप-अप ट्रान्सफारमर रूपमा वर्गीकृत गरिन्छ। एउटा ट्रान्सफारमर जसको वोल्टेज अनुपात १ भन्दा कम छ त्यसलाई स्टेप-डाउन ट्रान्सफारमर भनिन्छ, जसको मुख्य कार्य विभिन्न विद्युत साधनहरूलाई आवश्यक वोल्टेज प्रदान गर्न र उपभोक्ताहरूलाई उचित वोल्टेज प्राप्त गराउन छ। एउटा ट्रान्सफारमर जसको वोल्टेज अनुपात १ भन्दा बढी छ त्यसलाई स्टेप-अप ट्रान्सफारमर भनिन्छ, जसको मुख्य कार्य बिजुली प्रसारण खर्च घटाउन, प्रसारण दौरान ऊर्जा नष्ट घटाउन र प्रसारण दूरी बढाउन छ।

ट्रान्सफारमरको निर्माण
मध्यम र ठूलो क्षमताका बिजुली ट्रान्सफारमरहरूमा, एउटा बन्द तेल टाँकी प्रदान गरिन्छ, जसमा ट्रान्सफारमर तेल भरिएको छ। ट्रान्सफारमरको वाइनिङ र कोर तेलमा डुबिएको छ जसले राम्रो गर्मी निस्कासन गर्न सहयोग गर्छ। विद्युत बुशिंगहरूलाई वाइनिङ बाहिर निकाल्न र बाहिरी परिपथसँग जोड्न व्यवहार गरिन्छ। ट्रान्सफारमर मुख्यतया यस्ता घटकहरू बनेको छ: वोल्टेज रेगुलेटिङ डिभाइस, मुख्य शरीर, बाहिरी टर्मिनल डिभाइसहरू, तेल टाँकी, सुरक्षा उपकरणहरू, र शीतलन उपकरणहरू। वोल्टेज रेगुलेटिङ डिभाइस लोड र नालोड टप चेंजरमा विभाजित छ, जुन एक प्रकारको टप स्विच हो; मुख्य शरीर लीडहरू, कोर, आइसोलेशन संरचना, र वाइनिङ बनेको छ; बाहिरी टर्मिनल डिभाइसहरू लो वोल्टेज र हाइ वोल्टेज बुशिंगहरू समावेश गर्छन्; तेल टाँकी अनुपूर्वकहरू (यसमा तेल नमूना वाल्व, नामपट्टा, ड्रेन वाल्व, ग्राउंडिङ बोल्ट, र पहिलाहरू समावेश छन्) र मुख्य टाँकी शरीर (यसमा टाँकीको तल, दीवारहरू, र ढोका समावेश छन्); सुरक्षा उपकरणहरू ड्रायर ब्रीथर, गैस रिले, कंसर्वेटर टाँकी, तेल फ्लोट रिले, तेल स्तर दर्शक, तापमान सेन्सर, र सुरक्षा वेन्ट समावेश छन्; शीतलन उपकरणहरू कूलर र रेडिएटरहरू समावेश छन्।

ट्रान्सफारमरको शब्द र न्यूनीकरण उपायहरू
ट्रान्सफारमरहरू सामान्यतया प्रचालन दौरान शब्द उत्पन्न गर्छन्, जुन मुख्यतया विद्युत चुम्बकीय शक्तिले मुख्य शरीर र सिलिकन इस्पाती शीटहरूमा चुम्बकीय क्षेत्रमा विकर्षण र चुम्बकीय विस्तार उत्पन्न गर्न र फान र शीतलन प्रणालीको ब्लावरहरूले शब्द उत्पन्न गर्न छ। मानवी श्रवण प्रणालीले केवल निश्चित विकर्षण आवृत्तिमा शब्द ल्याउन सक्छ; जब आवृत्ति १६ Hz र २००० Hz बीच छ भने यसलाई सुन्न सकिन्छ। यस परिसर भन्दा उच्च अल्ट्रासाउन्ड र निम्न इन्फ्रासाउन्ड ल्याउन योग्य छैन। शब्द मुख्य शरीरबाट हवा, वाइनिङ, र क्लाम्पिङ संरचनामा प्रसारित हुन्छ—यो बिजुली ट्रान्सफारमरको शब्दको मुख्य प्रसारण मार्ग हो। शब्द चुम्बकीय फ्लक्स घनत्व घटाउँदै र मुख्य शरीरको सिलिकन इस्पाती शीटहरूमा चुम्बकीय विस्तार न्यूनीकरण गर्दै घटाउन सकिन्छ। तर फ्लक्स घनत्व घटाउँदा मुख्य शरीरको आकार र सिलिकन इस्पाती शीटहरूको संख्या बढ्छ, जसले लागत बढाउँछ। लागत बढाउँदै शब्द न्यूनीकरण गर्न, डैम्पिङ घटकहरू थप्न उपयुक्त छ। उदाहरणका लागि, लो वोल्टेज वाइनिङ र मुख्य शरीरबीच रबर फिटिङ स्पेसरहरू राख्दा वाइनिङलाई टाइट गर्न सकिन्छ र कुशलता प्रदान गर्न सकिन्छ। यो डैम्पिङ संरचना शब्दको प्रसारण दौरान शब्द न्यूनीकरणमा सहयोग गर्छ।

ट्रान्सफारमरको बिजुली रोकथाम
चीनमा, बिजुली ट्रान्सफारमरहरूलाई वार्षिक बिजुली द्वारा नुकसान भएको छ। यसको अनुसार, नुकसान भएका १० kV वितरण ट्रान्सफारमरहरूको ४%–१०% बिजुली द्वारा नुकसान भएको छ। असामान्य ग्राउंडिङ लीड जोडाउन र ट्रान्सफारमर बिजुली रोकथामको गलत इन्स्टालेशन बिजुली द्वारा नुकसानको मुख्य कारणहरू हुन्। मुख्य मुद्दाहरू यस प्रकार छन्: उच्च वोल्टेज र निम्न वोल्टेज तर्फको बिजुली रोकथाम र ट्रान्सफारमरको न्यूट्रल बिन्दुको अलग ग्राउंडिङ; अत्यधिक लम्बा लीड र ग्राउंडिङ चालकको छोटो अनुपात; निम्न वोल्टेज तर्फको बिजुली रोकथामको अनुपस्थिति; उच्च वोल्टेज तर्फको बिजुली रोकथामको लागि समर्थन संरचनालाई ग्राउंडिङ चालक रूपमा प्रयोग गर्ने; र बिजुली रोकथामहरूमा निर्वातीय परीक्षण गर्न नपाउने।

ट्रान्सफारमरको फाटक
जब यस्ता परिवर्तनहरू ट्रान्सफारमरमा घटना भइरहन्छन्, त्यस प्रकारको फाटक विश्लेषण ट्रान्सफारमरको वास्तविक प्रचालन स्थिति आधारमा गरिन सकिन्छ: ट्रान्सफारमरले दुर्घटनाको कारण बिजुली बन्द गर्ने वा आउटलेट शार्ट सर्किट जस्ता घटनाहरू भएको छ, तर विघटन भएको छैन; प्रचालन दौरान असामान्य घटनाहरू घटेको छ, जुन ऑपरेटरहरूलाई ट्रान्सफारमरलाई बन्द गर्न र परीक्षण वा परीक्षण गर्न बाध्य गर्छ; र निराकरणीय परीक्षण, रक्षणावधि स्वीकृति, वा सामान्य बिजुली बन्द गर्ने दशामा एक वा अधिक पैरामिटर मानहरू मानक सीमाभन्दा बढी छ। यदि वास्तविक प्रयोगमा यस्ता स्थितिहरू भएको छ भने, ट्रान्सफारमरलाई तुरुन्तै संबंधित परीक्षण र परीक्षण गर्नुपर्छ जसले यसलाई सामान्य रूपमा प्रचालन गर्न सकिन्छ।

फाटक थाहा गर्ने चरणहरू:

• पहिलो, फाटकको संभावना थाहा गर्नुहोस्, र यो देखिन्यो (देखिन्यो) वा लुकाएको (लुकाएको) फाटक हो भने थाहा गर्नुहोस्।

• दोस्रो, फाटकको प्रकृति थाहा गर्नुहोस्—यो तेल सम्बन्धी फाटक वा ठोस आइसोलेशन फाटक, तापीय फाटक वा विद्युत फाटक हो भने थाहा गर्नुहोस्।

• तेस्रो, फाटक शक्ति, संतुलन भएको कारण रिले सक्रिय हुने समय, गम्भीरता, विकास दिशा, गर्म स्थानको तापक्रम, र तेलमा गैसको संतुलन स्तर यी विशेष निर्देशकहरू फाटकको उपस्थिति थाहा गर्नका लागि सामान्य निर्देशकहरू हुन्।

• चौथो, घटनालाई संभाल्ने उपयुक्त विधि थाहा गर्नुहोस्। यदि घटनापछि ट्रान्सफारमर प्रचालन गर्न सक्छ भने, प्रचालन दौरान सुरक्षा उपाय र निरीक्षण विधिहरू योग्य छन् भने थाहा गर्नुहोस्, र अन्तर्निरीक्षण वा मरम्मत आवश्यक छ कि छैन भने थाहा गर्नुहोस्।

विभिन्न कारणों से ट्रान्सफोर्मर में दोष हो सकता है, जिन्हें विभिन्न तरीकों से वर्गीकृत किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, सर्किट प्रकार के आधार पर, इन्हें तेल सर्किट दोष, चुंबकीय सर्किट दोष और विद्युत सर्किट दोष के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। वर्तमान में, सबसे आम और गंभीर ट्रान्सफोर्मर दोष आउटलेट शॉर्ट सर्किट है, जो डिस्चार्ज दोषों को भी ट्रिगर कर सकता है। ट्रान्सफोर्मर में शॉर्ट सर्किट दोष आमतौर पर ट्रान्सफोर्मर के अंदर फेज-से-फेज शॉर्ट सर्किट, लीड या वाइंडिंग में ग्राउंड दोष, और आउटलेट शॉर्ट सर्किट के रूप में जाना जाता है।

इन दोषों के कारण बहुत से दुर्घटनाएँ होती हैं। उदाहरण के लिए, ट्रान्सफोर्मर के निम्न वोल्टेज आउटलेट पर शॉर्ट सर्किट अक्सर प्रभावित वाइंडिंग को बदलने की आवश्यकता पैदा करता है; गंभीर मामलों में, सभी वाइंडिंग को बदलने की आवश्यकता हो सकती है, जो महत्वपूर्ण आर्थिक नुकसान और परिणाम ला सकता है। ट्रान्सफोर्मर शॉर्ट सर्किट को गंभीरता से ध्यान देना चाहिए। उदाहरण के लिए, एक ट्रान्सफोर्मर (110 kV, 31.5 MVA, मॉडल SFS2E8-31500/110) ने शॉर्ट सर्किट दुर्घटना का सामना किया, जिसके साथ मुख्य ट्रान्सफोर्मर के तीन ओर के स्विचों का ट्रिप हो गया और हेवी गैस सुरक्षा सक्रिय हो गई।

ट्रान्सफोर्मर को फैक्ट्री में वापस भेजने के बाद, हुड उठाने के दौरान जांच में पाया गया: दुर्घटना के दौरान बारिश के कारण आधार और ऊपरी कोर दोनों पर रस्ता; फेज C में मध्य वोल्टेज वाइंडिंग की गंभीर विकृति, फेज C में उच्च वोल्टेज वाइंडिंग का ढहना, और क्लैंपिंग प्लेटों के विस्थापन के कारण निम्न-और-मध्य वोल्टेज वाइंडिंग के बीच शॉर्ट सर्किट; फेज B में मध्य-और-निम्न वोल्टेज वाइंडिंग की गंभीर विकृति; फेज C में निम्न वोल्टेज वाइंडिंग दो खंडों पर जल गई; और वाइंडिंग टर्नों के बीच कई छोटे तांबे के कण और तांबे की बिंदियाँ। मुख्य कारण शामिल थे: इन्सुलेशन संरचना की इन्सुलेशन ताकत की कमी; विस्थापित क्लैंपिंग स्ट्रिप्स, गायब पैड, और ढीला विस्थापन; और ढीले वाइंडिंग।

डिस्चार्ज अधिकतर ट्रान्सफोर्मर इन्सुलेशन को नुकसान पहुंचाता है, जो दो पहलुओं में प्रकट होता है: पहला, डिस्चार्ज द्वारा उत्पादित एक्टिव गैसें—जैसे कि क्लोरीन ऑक्साइड, ओजोन, और गर्मी—कुछ शर्तों के तहत रासायनिक अभिक्रियाओं का कारण बनती हैं, जो स्थानीय इन्सुलेशन को नुकसान पहुंचाती हैं, डाइएलेक्ट्रिक नुकसान में वृद्धि करती हैं, और अंततः थर्मल ब्रेकडाउन का कारण बनती हैं। दूसरा, डिस्चार्ज कण इन्सुलेशन को सीधे आघात करते हैं, जो स्थानीय इन्सुलेशन को नुकसान पहुंचाता है जो धीरे-धीरे फैलता है और अंततः टूट जाता है।

उदाहरण के लिए, एक ट्रान्सफोर्मर (63 MVA, 220 kV) ने 1.5 गुना वोल्टेज पर डिस्चार्ज का सामना किया, जिसके साथ श्रव्य डिस्चार्ज ध्वनि और डिस्चार्ज स्तर 4000–5000 pC तक पहुंच गए। जब इंटर-टर्न परीक्षण वोल्टेज 1.0 गुना तक कम कर दिया गया और लाइन-एंड परीक्षण विधि 1.5 गुना वोल्टेज सपोर्ट पर बदल दी गई, तो डिस्चार्ज ध्वनि नहीं हुई और डिस्चार्ज स्तर तेजी से 1000 pC से नीचे गिर गया। विघटन और जांच में, एंड इन्सुलेशन कोनरिंग रिंग्स के अंदर वृक्षाकार डिस्चार्ज ट्रेस खोजे गए, जो मुख्य रूप से गैर-मानक इन्सुलेशन सामग्री के कारण थे।

जब ठोस इन्सुलेशन की सतह पर आंशिक डिस्चार्ज होता है, विशेष रूप से जब विद्युत क्षेत्र की दोनों सामान्य और स्पर्शरेखीय घटक होती हैं, तो नतीजा अधिकतम गंभीर होता है। आंशिक डिस्चार्ज दोष किसी भी स्थान पर हो सकते हैं जहाँ इन्सुलेशन सामग्री खराब हो या विद्युत क्षेत्र केंद्रित हो, जैसे कि वाइंडिंग टर्नों के बीच, उच्च वोल्टेज वाइंडिंग इलेक्ट्रोस्टैटिक शील्ड के लीड पर, फेज बाधाओं के बीच, और उच्च वोल्टेज लीड पर।

ट्रान्सफोर्मर इलेक्ट्रॉनिक सर्किट और विद्युत प्रणालियों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले विद्युत उपकरण हैं। विद्युत उपयोग, वितरण और प्रसारण के लिए महत्वपूर्ण उपकरण के रूप में, ट्रान्सफोर्मर अनिवार्य भूमिका निभाते हैं। इसलिए, व्यावहारिक अनुप्रयोगों में ट्रान्सफोर्मर पर अधिक ध्यान देना चाहिए।