UHV ट्रान्सफोर्मर उत्पादन: धीमा पर शुद्ध र सार्थक

1. सारांश

• अत्यधिक उच्च वोल्टेज (UHV) ट्रान्सफॉर्मर मोडर्न बिजली प्रणालीको मुख्य उपकरण हुन्। उनीहरूको वोल्टेज रेटिंगहरू, जटिल संरचना, परिशुद्ध निर्माण प्रक्रियाहरू र महत्वपूर्ण उत्पादन तकनीकहरूलाई बुझ्ने लागि यसले कसरी एउटा देशको बिजली उपकरण निर्माण क्षमताको चरम बिंदुलाई प्रतिनिधित्व गर्छ भन्ने देखिन्छ।

• वोल्टेज लेवलको परिभाषा
  "अत्यधिक उच्च वोल्टेज ट्रान्सफॉर्मर" अभिवादी आमतौरले १,००० kV वा त्यो भन्दा उच्च रेटिंगका एसी प्रसारण लाइनहरूमा वा ±८०० kV वा त्यो भन्दा उच्च रेटिंगका डीसी प्रसारण लाइनहरूमा प्रयोग गरिने ट्रान्सफॉर्मरलाई लागू गरिन्छ।

१.१ तकनीकी पृष्ठभूमि
यस्ता उच्च वोल्टेज ट्रान्सफॉर्मरको विकास राष्ट्रिय आर्थिक र बिजली क्षेत्रको विकासले चालित गर्छ, दूरी र उच्च क्षमता, तथा निम्न नष्टांश बिजली प्रसारण सक्षम गर्ने लक्ष्यले चालित गर्छ। उदाहरणका लागि, २०१० मा चीनले स्वतन्त्र रूपमा १,००० kV / १,००० MVA UHV ट्रान्सफॉर्मर विकास गरेको थिए।

१.२ UHV डीसी प्रसारणमा
UHV तकनीक डीसी (उच्च वोल्टेज डाइरेक्ट करेन्ट) प्रसारणमा पनि समान रूपमा महत्वपूर्ण छ। उदाहरणका लागि, ±१,१०० kV UHV DC कन्वर्टर ट्रान्सफॉर्मर चीनको "मेड इन चाइना २०२५" र "बेल्ट अँड रोड इनिशियेटिभ" रणनीतिहरूको अन्तर्गत एक प्रमुख उत्पादन हो, जसको तकनीक अब विश्व लेडिङ रूपमा मान्यता प्राप्त छ।

२. मुख्य घटकहरू
UHV ट्रान्सफॉर्मरहरू उच्च रूपमा जटिल र परिशुद्ध संरचनाहरू छन्। एक टिप्पणीय तेल डुबाउने UHV ट्रान्सफॉर्मरलाई उदाहरण लिएर, यसको मुख्य घटकहरू निम्न छन्:

३. निर्माण प्रक्रिया र महत्त्वपूर्ण प्रविधिहरू

अत्यधिक उच्च वोल्टेज (UHV) ट्रान्सफारमरको निर्माण एउटा प्रणालीगत अभियान्त्रिक प्रक्रिया हो जसले अनिल सामग्रीबाट शुरु देखि पूर्ण उत्पादनसम्म फैलिएको छ। निम्नलिखित यसको प्रमुख उत्पादन चरणहरू उल्लेख गरेको छ:

निम्नलिखित महत्वपूर्ण प्रक्रियाहरू अत्यधिक उच्च वोल्टेज (UHV) ट्रान्सफारमरको प्रदर्शन र सेवा आयुसंग सम्बन्धित छन् र विशेष ध्यान दिइनुपर्छ:

3.1 विद्युत चुंबकीय डिजाइन र बेसिक फ्लक्स नियन्त्रण

3.1.1 महत्व

UHV ट्रान्सफारमरहरूको क्षमता धेरै उच्च हुन्छ (जस्तै, प्रत्येक भागमा 500 MVA सम्म), जसले बेसिक फ्लक्सलाई एक अधिक उल्लेखनीय समस्या बनाउँछ। अत्यधिक बेसिक फ्लक्सले स्थानिय ओवरहीट र अतिरिक्त नुक्सान उत्पन्न गर्न सक्छ, जसले सुरक्षित संचालनलाई खतरा दिन सक्छ।
3.1.2 मुख्य विचारावली
उन्नत विद्युत चुंबकीय सिमुलेशन तकनीकहरूको प्रयोग गरिनुपर्छ। योको उपायहरू जस्तै नवीनावली योको चुंबकीय शील्डिङ र टंकी जन्यामा "L-आकार" तामा शील्डिङ उपयोग गरी ढाँचा घटकहरूमा इडी करेन्ट नुक्सानलाई तीन चौथाई घटाउन सकिन्छ।

3.2 आइसुलेशन ढाँचा डिजाइन र प्रक्रिया
3.2.1 महत्व
आइसुलेशन प्रणाली UHV ट्रान्सफारमरको विश्वसनीय संचालनको जीवन रेखा हो, किनभने यसले अत्यधिक उच्च संचालन वोल्टेज र संभावित ओवरवोल्टेज झेल्नुपर्छ।
3.2.2 मुख्य विचारावली
बहु-स्तरीय मोल्डित कोण-रिंग आइसुलेशन ढाँचाहरू जस्ता डिजाइनहरू अपनाइन्छन् जसले ठोस विद्युत क्षेत्र वितरण र योग्य आइसुलेशन बाटो गारण्टी दिन्छ। वेक्युम इम्प्रेग्नेशन र सुखाने प्रक्रियाहरूलाई तीव्र नियन्त्रण गर्नुपर्छ—जस्तै, उच्च क्षमता वाले ठाउँमा भाप फेज सुखाने उपकरण प्रयोग गरी आइसुलेशन सामग्रीहरूको गहिराइने सुखाने गर्न सकिन्छ, जसले आर्द्रता आवश्यक रूपमा ≤ 0.4% पुग्छ। यो आंशिक डिस्चार्ज र आइसुलेशन भेदन रोक्न अत्यधिक महत्वपूर्ण छ।

3.3 ठाउँमा विन्यास प्रक्रिया
3.3.1 महत्व
यातायात शर्तहरू चुनौतीपूर्ण छन्—जस्तै, उच्च ऊंचाई वा पहाड क्षेत्र—UHV ट्रान्सफारमरलाई ठाउँमा विन्यास गर्नुपर्छ। यो लाखो घटकहरूको विघटन, परिवहन, सुरक्षा, र पुनर्विन्यास जस्ता शामिल छ, जसले यसको डिजाइन र प्रक्रिया जटिलताले पारम्परिक ट्रान्सफारमरहरूलाई बढी छ।
3.3.2 मुख्य विचारावली
मॉड्युलर ढाँचा डिजाइनहरू आवश्यक छन्—जस्तै, विभाजित-कोर फ्रेमहरू र खुल्न सक्ने जोडन संरचनाहरू। ठाउँमा विन्यास टोलरन्स मिलिमिटर-स्तरीय परिशुद्धता (जस्तै, कोइल-कोर केन्द्र रेखामा विचलन < 3 मिमी) पुग्नुपर्छ। टोलरन्स नियन्त्रण, आर्द्रता रोकथाम, र सफाई सुरक्षा लाई तीव्र प्रक्रिया आवश्यक छ जसले विन्यास पछि प्रदर्शन गारण्टी दिन्छ।

3.4 विन्डिङ निर्माण र गुणस्तर नियन्त्रण
3.4.1 महत्व
विन्डिङको गुणस्तर ट्रान्सफारमरको विद्युत प्रदर्शन, यान्त्रिक बल, र छोटो सर्किट धारन क्षमतालाई निर्धारण गर्दछ।
3.4.2 मुख्य विचारावली
अनुक्रमिक विन्डिङ उपकरण प्रयोग गरिनुपर्छ जसले तीव्र टेन्सन नियन्त्रण र लेयर समरेखन गारण्टी दिन्छ। विन्डिङ पछि, पावर-फ्रिक्वेन्सी धारन वोल्टेज र DC प्रतिरोध परीक्षणहरू गरिनुपर्छ जसले टर्न-बीच छोटो सर्किट जस्ता जोखिमहरूलाई खोज्न दिन्छ।

3.5 फेक्ट्री अक्सेप्टन्स परीक्षण र आंशिक डिस्चार्ज मापन
3.5.1 महत्व
यी परीक्षणहरू डिलिवरी पहिले अन्तिम गुणस्तर चेकप्वाइन्टको रूपमा काम गर्छ, जसले डिजाइन वा निर्माणमा संभावित दोषहरूलाई पहिचान गर्छ।
3.5.2 मुख्य विचारावली
स्थानिय परीक्षणहरूको बाहेक, आंशिक डिस्चार्ज (PD) मापन विशेष रूपमा महत्वपूर्ण छ। PD परीक्षण आइसुलेशनमा निम्न दोषहरूको प्रति उच्च संवेदनशीलता राख्दछ र यसले आन्तरिक आइसुलेशन स्थितिको एक महत्वपूर्ण चिन्ह दिन्छ।

3.6 UHV ट्रान्सफारमरको लागि कोइल विन्डिङ
3.6.1

३.६.२ कारणहरू जसले कोइल विक्रमणलाई पूर्णतया स्वचालित गर्न सकिँदैन
युएचवी ट्रान्सफार्मर कोइल विक्रमणमा मानवी शिल्पकारलाई अनिर्विकल्पित राख्ने तीन मुख्य कारणहरू छन्:

३.६.२.१ चरम परिशुद्धता आवश्यकता
युएचवी ट्रान्सफार्मर कोइलहरू सामान्यतया हजारो मिटर लम्बाइको चालक से बनेको हुन्छन्, जसमा केही हजार चक्कर बनाएको हुन्छ, र अन्तिम वजन २०-३० मेट्रिक टन पुग्छ। विक्रमण प्रक्रियाको दौरान, प्रत्येक टप औंठाउँदा, प्रत्येक अन्तरकाष्ठ रख्दा, र प्रत्येक अन्तरकाष्ठ कागज लपेट्दा निरपेक्ष परिशुद्धतामा चलानुपर्छ—कुनै पनि भिन्नता स्वीकार्य छैन। यो स्तरको वास्तविक समयको निर्णय र सूक्ष्म समायोजन वर्तमान समयमा मशीनहरूकी “हात” र “आँखा” जस्ता शिल्पकारहरूको दक्षता र आत्मविश्वासलाई फेरि पुग्न छैन।

३.६.२.२ संरचनात्मक जटिलता र अनुकूलनशीलता
युएचवी ट्रान्सफार्मरहरू अत्यधिक जटिल र विचरणशील संरचनाका साथ विभिन्न डिझाइनमा आउँछन्। उदाहरणका लागि, ±१,१०० किलोवोल्ट रूपान्तरक ट्रान्सफार्मरमा, विभिन्न प्रकारका चालकहरूलाई जोड्न लागि सैकड़ो वा हजारो जोड आवश्यक हुन सक्छ। ऑपरेटरहरूले तार सामग्रीको नैनिक भिन्नताको आधारमा तकनीकहरूलाई विविध रूपमा समायोजन गर्नुपर्छ—जस्तै “कपिलरहरू जोड्ने”। यो अनुकूलनशील र निर्णय गर्ने र अनुपालन गर्ने योग्यता ठिक त शिल्पकारीय कौशलमा उत्कृष्ट हुन्छ।

३.६.२.३ गुणस्तरको अप्रतिहत प्रयास
एक एक कोइलमा दस हजार भन्दा बढी महत्वपूर्ण विवरणहरू छन्। एक छोटो भूल—जस्तै एक लायर अन्तरकाष्ठ कागज छोड्ने—अन्तरकाष्ठ टुट्ने र लाखो वा करोड रुपैयाको फिर्ता खर्च र अर्थात पूरो बिजुली जालको सुरक्षा जोखिममा ल्याउन सक्छ। यस चरम गुणस्तरको जोखिमको आधारमा, अत्यधिक दायित्वबोधी र अत्यधिक कुशल शिल्पकारहरूपर भरोसा गर्ने अभी सबैभन्दा भरोसहरू र विश्वसनीय दृष्टिकोण हो।

४. उत्पादन क्षमता

युएचवी ट्रान्सफार्मर उद्योगमा, वार्षिक उत्पादन आमतौरले कुल क्षमता (किलोवोल्ट-एम्पियरमा) द्वारा मापिन्छ, एकाइको संख्याद्वारा नहीं, किनभने व्यक्तिगत ट्रान्सफार्मर रेटिंगहरू विभिन्न रहन्छन्—केही सैकड़ो मेगावोल्ट-एम्पियर देखि एक हजार भन्दा बढी मेगावोल्ट-एम्पियर सम्म।

४.१ व्यावहारिक क्षमता र रणनीतिक संतुलन
मानवी विक्रमणको समय लाग्ने प्रकृतिको आधारमा, उद्योगले कसरी माग भर्ने?

४.१.१ गतिको बजाय विश्वसनीयता
युएचवी ट्रान्सफार्मरहरू अक्सर बिजुली जालको “हृदय” भनिन्छ, जहाँ विश्वसनीयता अत्यधिक महत्वपूर्ण छ। उदाहरणका लागि, मास्टर शिल्पकार जाङ गुओयुनले २५ वर्षमा १०,००० भन्दा बढी कोइलहरू विक्रमण गर्न भाग लिएका छन्, जसको कुल चालक लम्बाइ ४०,००० किलोमिटर भन्दा बढी छ। उनको हात विक्रमण गरेको कोइलहरू निरन्तर अन्तरकाष्ठ चालक टोलरेन्स १ मिलीमिटर भन्दा बढी छैन—यो उद्योगको मानक २ मिलीमिटरको आधा हो। यो असाधारण परिशुद्धता, जसको मशीनहरू अझै स्थिर रूपमा नक्कल गर्न सक्छैन, ट्रान्सफार्मरको प्रदर्शन र सेवा आयुको लागि ठिक त निर्धारण गर्छ।

४.१.२ क्षमता कसरी मापिन्छ
यी उच्च-स्तरीय संपत्तिहरू विशेष रूपमा “आदेश-निर्देशित” आधारमा उत्पादित गरिन्छ, इन्वेन्टरीको लागि नहीं—जस्तै विमानवाहक निर्माण वा युवा लिथोग्राफी मशीनहरू। क्षमता त्यसैले एक वर्षमा एक फेक्टरीले कति योग्य एकाइहरू सफलतापूर्वक दिन सक्छ भन्ने द्वारा परिभाषित गरिन्छ।

४.१.३ समग्र कार्यक्षमता सुधारको रणनीतिहरू
गुणस्तरको लागि आधार नभएको अवस्थामा कार्यक्षमता सुधार गर्न, उत्पादकहरूले अत्यधिक कुशल तकनीशियनहरूको बडा टोली तयार गर्न बहुल निवेश गर्छन्। उदाहरणका लागि, “मास्टर शिल्पकार आविष्कार स्टुडियोहरू”ले २,००० भन्दा बढी कर्मचारीलाई उन्नत विक्रमण तकनीकमा प्रशिक्षण दिएका छन्। अतिरिक्त, उत्पादन योजना र कार्यप्रवाह प्रबन्धन सुधारिएको छ जसले मुख्य विक्रमण ऑपरेशन र त्यसको पूर्व र पश्चात वार्ता समर्थन गर्ने प्रक्रियाहरूबीच निर्बाध समन्वय गर्न सुनिश्चित गर्छ।

४.२ वार्षिक उत्पादनको सीमा किन छ
अत्यधिक वोल्टेज (UHV) ट्रान्सफोर्मरहरूको वार्षिक उत्पादन मात्रा सामान्य वस्तुहरूजस्तै "दहाँको हजार" मा मापिने सकिँदैन, यो उनीहरूको अत्यधिक जटिल निर्माण प्रक्रिया र अत्यधिक लामो उत्पादन चक्रको कारण भएको छ।

४.२.१ तकनीकी रूपमा जटिल र समय-भारी
अत्यधिक वोल्टेज (UHV) ट्रान्सफोर्मरहरूलाई अक्सर बिजुली ग्रिडको "हृदय" भनिन्छ, यसलाई डिझाइन, सामग्री, निर्माण, र परीक्षणमा अत्यधिक कडा आवश्यकता छ। यो पूरा प्रक्रिया—रॉ मटेरियल खरीद गर्ने बाट गुणस्तरीय घटकहरू (जस्तै वाइंडिङ र कोर) को निर्माण देखि अन्तिम संघटन र महिनाहरूपर्यन्त ठोस परीक्षणसम्म—पूरा गर्न एउटा लामो समय लाग्छ।

४.२.२ केही मेगा परियोजनाहरूमा शक्ति आवंटन
विश्वबाट, ±८०० किलोवोल्ट वा उच्च रेटिङ भएका UHV ट्रान्सफोर्मरहरू निर्माण गर्न सक्ने केवल केही कम्पनिहरूमात्र छन् (जस्तै, TBEA, XD Group, Siemens, ABB)। राष्ट्रिय UHV परियोजनाहरू अनुमति दिइएको र चरणबाट निर्माण गरिन्छ, प्रत्येक ठूलो परियोजनामा ट्रान्सफोर्मरको संख्या पूर्व योजना गरिन्छ। उदाहरणका लागि, एक एकल UHV DC प्रसारण परियोजनाले दहाँको कन्वर्टर ट्रान्सफोर्मरहरूको आवश्यकता पर्छ। यसैले, नेतृत्व गर्ने निर्माताहरूको ठूलो उत्पादन शक्ति—जस्तै TBEA को लगभग ५०० मिलियन किलोवोल्ट-एम्पियर—विशिष्ट ठूलो परियोजना ऑर्डरहरू पूरा गर्न र विशेष विक्र्यको लागि उत्पादन गर्न नही।

४.३ उद्योगको संदर्भ र विश्विक आवश्यकता

४.३.१ घरेलौ विकासमा बल
चीनमा UHV ग्रिड निर्माण अहिले तीव्र विस्तारको अवस्थामा छ। राष्ट्रिय योजनामा, १४वीं पञ्चवर्षीय योजना अवधि (२०२१–२०२५) मा, State Grid ले ३८ नयाँ UHV लाइनहरू—जसमा २४ AC र १४ DC परियोजनाहरू छन्—१३वीं पञ्चवर्षीय योजनाको तुलनामा ठूलो परिमाणमा विस्तार गरिन्छ। यो UHV ट्रान्सफोर्मरहरूको लागि एक स्थिर र वार्धक्य घरेलौ बाजार प्रदान गर्छ।

४.३.२ चीनलाई मुख्य आपूर्तिकर्ता बनाउँदै विश्विक आवश्यकता बढ्दै गएको छ
विश्वबाट, बिजुली उद्योगले ट्रान्सफोर्मरको गम्भीर कमी अनुभव गर्दै छ। मानक ट्रान्सफोर्मरहरूको डिलिभरी लीड टाइमहरू दुई वर्षभन्दा लामो छन्, र ठूलो शक्ति ट्रान्सफोर्मरहरूको लागि तिन वा चार वर्ष पुग्यो। यस पृष्ठभूमिमा, चीन पूर्ण औद्योगिक श्रृंखला, उच्च उत्पादन दक्षता (उदाहरणका लागि, विदेशी निर्माताहरूले एक UHV ट्रान्सफोर्मर निर्माण गर्न लगभग १८ महिना लिन्छ, तर चीनका प्रमुख कम्पनिहरूले लगभग तीन महिनामा पूरा गर्न सक्छ), र लागत दक्षताको कारण एक महत्वपूर्ण विश्विक आपूर्तिकर्ता बनेको छ। चीनबाट निर्यात गरिने ट्रान्सफोर्मरहरू २०२५ को पहिलो आठ महिनामा रुपया २९.७११ बिलियन पुगेको छ, यो पिछ्लो वर्षबाट ५०% अधिक छ, यसले चीनको उत्पादन शक्ति बढ्दो अन्तर्राष्ट्रिय आवश्यकताको सक्रिय रूपमा पूरा गर्दै छ भन्ने दर्शाउँछ।

४. निष्कर्ष
पहाड र घाटीभरि बिजुली प्रसारण गर्ने UHV ट्रान्सफोर्मरले अभियान्त्रिक दक्षताको सर्वोच्च स्तरलाई देखाउँछ—डिझाइन र सामग्री देखि प्रत्येक निर्माण चरणमा। यी ठोस प्रक्रियाहरू र महत्वपूर्ण प्रौद्योगिकी उपलब्धिहरूले आजको आधुनिक, दक्ष, र उच्च विश्वसनीय UHV बिजुली ग्रिडको आधार गठन गर्छन्।