पावर ट्रांसफोर्मर कोर और क्लैंप्स के ग्राउंडिंग विधियों का अनुकूलन

ट्रांसफॉर्मर ग्राउंडिंग सुरक्षा उपाय दो प्रकार के होते हैं: पहला ट्रांसफॉर्मर न्यूट्रल बिंदु ग्राउंडिंग। यह सुरक्षा उपाय ट्रांसफॉर्मर के संचालन के दौरान तीन-फेज लोड असंतुलन के कारण न्यूट्रल बिंदु वोल्टेज ड्रिफ्ट से रोकता है, जिससे सुरक्षा उपकरण तेजी से ट्रिप होते हैं और छोटे-सर्किट करंट कम होते हैं। यह ट्रांसफॉर्मर के लिए कार्यात्मक ग्राउंडिंग माना जाता है। दूसरा उपाय ट्रांसफॉर्मर कोर और क्लैंप्स का ग्राउंडिंग है।

यह सुरक्षा आंतरिक चुंबकीय क्षेत्र के कारण संचालन के दौरान कोर और क्लैंप सतहों पर प्रेरित वोल्टेज विकसित होने से रोकती है, जो आंशिक डिस्चार्ज दोषों का कारण बन सकता है। यह ट्रांसफॉर्मर के लिए सुरक्षात्मक ग्राउंडिंग माना जाता है। सुरक्षित और विश्वसनीय ट्रांसफॉर्मर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, यह लेख ट्रांसफॉर्मर कोर और क्लैंप्स के लिए ग्राउंडिंग विधियों का विश्लेषण और इनका अनुकूलन करता है।

1. कोर और क्लैंप ग्राउंडिंग का महत्व

ट्रांसफॉर्मर के प्रमुख आंतरिक घटक शामिल हैं: वाइंडिंग, कोर, और क्लैंप। वाइंडिंग ट्रांसफॉर्मर का विद्युत परिपथ बनाती है, कोर चुंबकीय परिपथ बनाता है, और क्लैंप मुख्य रूप से वाइंडिंग और सिलिकॉन स्टील शीट को ठोस करने के लिए उपयोग किया जाता है। सामान्य संचालन के दौरान, प्राथमिक और द्वितीयक कुंडल जब विद्युत धारा से गुजरती है, तो चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है। इस चुंबकीय वातावरण में, कोर और क्लैंप सतहों पर प्रेरित वोल्टेज विकसित होते हैं।

जैसे-जैसे चुंबकीय क्षेत्र की ताकत बढ़ती है, चुंबकीय फ्लक्स धीरे-धीरे बड़ा होता है, जिससे प्रेरित वोल्टेज धीरे-धीरे बढ़ते हैं। असमान चुंबकीय क्षेत्र वितरण के कारण, असमान प्रेरित वोल्टेज विभवांतर उत्पन्न करते हैं, जो कोर और क्लैंप सतहों पर निरंतर डिस्चार्ज का कारण बनते हैं, जो ट्रांसफॉर्मर के आंतरिक दोषों का कारण बनते हैं। यह वोल्टेज, जो ट्रांसफॉर्मर में आंतरिक डिस्चार्ज दोषों का कारण बनता है, "फ्लोटिंग वोल्टेज" कहलाता है। इसलिए, संचालन के दौरान, ट्रांसफॉर्मर कोर और क्लैंप को एक बिंदु पर ग्राउंड किया जाना चाहिए ताकि प्रेरित वोल्टेज को कम किया जा सके और उन्हें निरस्त किया जा सके।

ट्रांसफॉर्मर कोर और क्लैंप को ग्राउंड करते समय, केवल एक ग्राउंडिंग बिंदु की अनुमति होती है ताकि कोर और क्लैंप के बीच परिपथ धारा न हो। यदि दो या अधिक ग्राउंडिंग बिंदु होते हैं, तो विभवांतर दोनों के बीच परिपथ धारा का कारण बनता है, जो ट्रांसफॉर्मर के आंतरिक तापमान को असामान्य रूप से बढ़ाता है। यह सीधे आंतरिक ठोस इन्सुलेशन को नुकसान पहुंचाता है और इन्सुलेशन ऑइल को जलने की गति बढ़ाता है, जो ट्रांसफॉर्मर के सामान्य उपयोगी जीवनकाल पर प्रभाव डालता है।

2. कोर और क्लैंप के लिए ग्राउंडिंग विधियाँ और इनका अनुकूलन

चीन के वर्तमान ट्रांसफॉर्मर डिजाइनों में, कोर और क्लैंप ग्राउंडिंग मुख्य रूप से छोटे बुशिंग या इन्सुलेटेड बोल्ट्स के माध्यम से ट्रांसफॉर्मर टैंक के बाहर ले जाकर ग्राउंड किया जाता है। यह ग्राउंडिंग दृष्टिकोण दो विधियों में विभाजित है:

पहली ग्राउंडिंग विधि (आंकड़ा 1) कोर और क्लैंप को बुशिंग या इन्सुलेटेड बोल्ट्स के माध्यम से जोड़ती है, फिर उन्हें एक साथ तुरंत शॉर्ट सर्किट करके ग्राउंड करती है। सामान्य ट्रांसफॉर्मर संचालन के दौरान, यह ग्राउंडिंग विधि तीन धारा प्रवाह पथ दिखाती है, I1, I2, और I3:

• I1: कोर → ग्राउंडिंग टर्मिनल → ग्राउंड

• I2: क्लैंप → ग्राउंडिंग टर्मिनल → ग्राउंड

• I3: कोर → ग्राउंडिंग टर्मिनल → ग्राउंड → क्लैंप

दूसरी ग्राउंडिंग विधि (आंकड़ा 2) कोर और क्लैंप को बुशिंग या इन्सुलेटेड बोल्ट्स के माध्यम से अलग-अलग ग्राउंडिंग बिंदुओं पर ले जाती है। यह ग्राउंडिंग विधि भी सामान्य संचालन के दौरान तीन धारा प्रवाह पथ दिखाती है:

• I1: कोर → कोर ग्राउंडिंग बिंदु → ग्राउंड

• I2: क्लैंप → क्लैंप ग्राउंडिंग बिंदु → ग्राउंड

• I3: कोर → कोर ग्राउंडिंग बिंदु → पृथ्वी → क्लैंप ग्राउंडिंग बिंदु → क्लैंप

उपरोक्त दो ग्राउंडिंग विधियों में, प्रेरित ग्राउंडिंग धाराओं I1 और I2 नॉर्मल स्थितियों को दर्शाती हैं। हालांकि, प्रेरित ग्राउंडिंग धारा I3 में बहुत अंतर है:

आंकड़ा 1 में दिखाई गई ग्राउंडिंग विधि में, प्रेरित धारा कोर → ग्राउंडिंग टर्मिनल → क्लैंप के माध्यम से प्रवाहित होती है, जो ट्रांसफॉर्मर कोर और क्लैंप के बीच "परिपथ धारा" बनाती है। इस धारा के ताप प्रभाव के कारण, ट्रांसफॉर्मर का आंतरिक तापमान असामान्य रूप से बढ़ता है। उच्च तापमान सीधे ठोस इन्सुलेशन की अवसाद और इन्सुलेशन ऑइल को जलने की गति बढ़ाता है। इसके अलावा, परिपथ धारा के प्रभाव से, ऑनलाइन मॉनिटोरिंग सिस्टम कोर और क्लैंप की ग्राउंडिंग धाराओं को सटीक रूप से मापने में असमर्थ होता है, जो उपकरण दोषों के दौरान गलत निदान का कारण बनता है। इसलिए, पहली ग्राउंडिंग विधि में बहुत बड़ी कमी है।

इसके विपरीत, आंकड़ा 2 में दिखाई गई ग्राउंडिंग विधि में, प्रेरित धारा कोर → कोर ग्राउंड → पृथ्वी → क्लैंप ग्राउंड → क्लैंप के माध्यम से प्रवाहित होती है। क्योंकि धारा उच्च-रोध पृथ्वी के माध्यम से प्रवाहित होती है, इसलिए कोर और क्लैंप के बीच "परिपथ धारा" नहीं बन सकती। यह ट्रांसफॉर्मर में असामान्य तापमान वृद्धि को रोकता है और ऑनलाइन मॉनिटोरिंग सिस्टम को कोर और क्लैंप दोनों की ग्राउंडिंग धाराओं को सटीक रूप से मापने की अनुमति देता है (DL/T 596-2021 पावर प्रिवेंटिव टेस्ट कोड के अनुसार, ट्रांसफॉर्मर संचालन के दौरान कोर ग्राउंडिंग धारा 0.1 A से अधिक नहीं होनी चाहिए और क्लैंप ग्राउंडिंग धारा 0.3 A से अधिक नहीं होनी चाहिए)। यह ट्रांसफॉर्मर के आंतरिक दोषों का निर्धारण करने के लिए विश्वसनीय साक्ष्य प्रदान करता है।

xx-223000/500 नो-एक्साइटेशन वोल्टेज रेगुलेटिंग पावर ट्रांसफॉर्मर के लिए, कोर और क्लैंप को आंकड़ा 1 में दिखाई गई विधि से ग्राउंड किया जाता है, जो कई संचालन समस्याएं प्रस्तुत करता है:

(1) संचालन के दौरान, आंतरिक कोर और क्लैंप के बीच आसानी से "परिपथ धारा" बनती है। धारा का ताप प्रभाव असामान्य तापमान वृद्धि का कारण बनता है, जो ठोस इन्सुलेशन की अवसाद और इन्सुलेशन ऑइल को जलने की गति बढ़ाता है, जिससे ट्रांसफॉर्मर का उपयोगी जीवनकाल कम होता है।

(2) "परिपथ धारा" के प्रभाव से, ऑनलाइन मॉनिटोरिंग सिस्टम को कोर और क्लैंप की ग्राउंडिंग धाराओं को सटीक रूप से मापने में असफलता होती है, जिससे आंतरिक दोषों को निर्धारित करने के लिए निष्कर्षात्मक साक्ष्य देना संभव नहीं होता।

(3) कोर और क्लैंप की प्रेरित ग्राउंडिंग धाराओं को लगातार मापा जा सकता है और ऑनलाइन सिस्टम द्वारा निगरानी की गई लीकेज धाराओं के साथ तुलना की जा सकती है, जिससे मॉनिटोरिंग सिस्टम की सटीकता की जाँच की जा सकती है।

(4) ट्रांसफॉर्मर के रखरखाव और मरम्मत के दौरान, कोर/क्लैंप और ग्राउंड के बीच अयोग्यता प्रतिरोध को मापते समय, बाहरी ग्राउंडिंग लीड्स को अलग करना आवश्यक होता है। क्योंकि यह ट्रांसफॉर्मर मॉडल M10 कॉपर बोल्ट (ग्राउंड से अयोग्यता) का उपयोग कोर और क्लैंप कनेक्शन के लिए करता है, जो अत्यधिक चालकता लेकिन कम यांत्रिक मजबूती रखता है और टूटने की संभावना रखता है। क्षेत्रीय संचालनों के दौरान, संकीर्ण स्थान और असंतुलित बल आसानी से कॉपर बोल्ट को टूटा सकते हैं। ट्रांसफॉर्मर की संपीड़ित आंतरिक संरचना के कारण, इस दोष को सुधारने के लिए टैंक कवर को उठाना आवश्यक होता है, जो सामान्य रखरखाव चक्र और संचालन की दक्षता पर प्रभाव डालता है।

इन चार मुद्दों को ध्यान में रखते हुए, संचालन के दौरान कोर और क्लैंप की प्रेरित ग्राउंडिंग धाराओं का सटीक निर्धारण, ट्रांसफॉर्मर की सेवा जीवन का विस्तार, "परिपथ धारा" को समाप्त करना, और मरम्मत संचालन से नुकसान को रोकना, जो मरम्मत के विस्तार को बढ़ाता है, इसके लिए ट्रांसफॉर्मर के कोर और क्लैंप ग्राउंडिंग विधि को फिगर 1 से फिगर 2 तक ऑप्टीमाइज करने की सिफारिश की जाती है।

3.समाप्ति

ट्रांसफॉर्मर के आंतरिक घटकों और कार्यों के विस्तृत परिचय, संचालन के दौरान होने वाले डिस्चार्ज दोषों के वैज्ञानिक विश्लेषण, और दोषपूर्ण भागों में संशोधनों के लिए सफल रूप से लागू किए गए संशोधनों के माध्यम से, यह दृष्टिकोण उपकरणों की सेवा जीवन को बढ़ाने, विद्युत ग्रिड की सुरक्षा में सुधार, और उपकरणों के रखरखाव की लागत को कम करने में सफलता प्राप्त करता है।