पावर ट्रांसफॉर्मर्स की इन्सुलेशन रिजिस्टेंस और डाइएलेक्ट्रिक लॉस एनालिसिस

1 परिचय

विद्युत ट्रांसफॉर्मर विद्युत प्रणालियों में सबसे महत्वपूर्ण उपकरणों में से एक हैं, और इसका अधिकतम संभावना से रोकथाम तथा ट्रांसफॉर्मर की विफलताओं और दुर्घटनाओं को कम से कम करना आवश्यक है। विभिन्न प्रकार की इंसुलेशन विफलताएँ सभी ट्रांसफॉर्मर दुर्घटनाओं का 85% से अधिक हिस्सा बनाती हैं। इसलिए, ट्रांसफॉर्मर के सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, ट्रांसफॉर्मर की नियमित इंसुलेशन परीक्षण की आवश्यकता होती है ताकि पहले से ही इंसुलेशन दोषों का पता चल सके और संभावित दुर्घटना के खतरों को समय पर दूर किया जा सके। मेरे कैरियर के दौरान, मैं बार-बार ट्रांसफॉर्मर परीक्षण कार्यों में भाग लेता रहा हूँ, जिससे मेरे पास इस क्षेत्र में व्यापक ज्ञान एकत्रित हो गया है। यह लेख ट्रांसफॉर्मर की व्यापक इंसुलेशन परीक्षण और परीक्षण परिणामों द्वारा प्रतिबिंबित इंसुलेशन स्थितियों की विस्तृत जानकारी प्रदान करता है।

2 इंसुलेशन प्रतिरोध और अवशोषण अनुपात की माप

2.1 इंसुलेशन प्रतिरोध की माप

मापन के दौरान, मेगोह्ममीटर का उपयोग मानक विनिर्देशों के अनुसार किया जाना चाहिए, जिससे प्रत्येक ट्रांसफॉर्मर वाइंडिंग और भूमि, तथा वाइंडिंग के बीच का इंसुलेशन प्रतिरोध क्रमिक रूप से मापा जा सके। परीक्षण में शामिल वाइंडिंग के टर्मिनल को शॉर्ट सर्किट किया जाना चाहिए, जबकि गैर-परीक्षित वाइंडिंग के टर्मिनल सभी को शॉर्ट सर्किट किया जाना चाहिए और ग्राउंड किया जाना चाहिए। मापन स्थानों और क्रम नीचे दी गई तालिका के अनुसार होना चाहिए।

अवरोध प्रतिरोध मानों की तुलना करते समय, उन्हें निम्नलिखित गणितीय व्यंजक का उपयोग करके एक ही तापमान पर परिवर्तित किया जाना चाहिए:

सूत्र में:

R1 तापमान t1 पर मापा गया अवरोध प्रतिरोध मान (मेगाओह्म में) प्रदर्शित करता है

R2 तापमान t2 पर गणना किया गया अवरोध प्रतिरोध मान (मेगाओह्म में) प्रदर्शित करता है

मापे गए अवरोध प्रतिरोध मान अधिकांशतः प्रत्येक विलिंग के लगातार मापों के परिणामों की तुलना द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। पिछले परीक्षण के परिणामों की तुलना में, कोई महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं होना चाहिए, आम तौर पर पिछले मान का 70% से कम नहीं होना चाहिए। आयोजन परीक्षणों के दौरान, मान आम तौर पर कारखाना परीक्षण मान (समान तापमान पर) का 70% से कम नहीं होना चाहिए।

जब कोई संदर्भ मान उपलब्ध नहीं होते, तो अवरोध प्रतिरोध मानों के लिए मानक आमतौर पर नीचे दी गई तालिका में सूचीबद्ध होता है।

2.2 अवशोषण अनुपात और ध्रुवीकरण सूचक का माप

अवशोषण अनुपात एक मेगओहमीटर द्वारा वोल्टेज लगाने के 60 सेकंड और 15 सेकंड बाद मापी गई इंसुलेशन प्रतिरोध मानों का अनुपात होता है। अवशोषण अनुपात इंसुलेशन में नमी के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होता है। जब तापमान 10°C और 30°C के बीच हो, तो अवशोषण अनुपात 1.3 से कम नहीं होना चाहिए।

220kV या उससे अधिक या 120MVA या उससे अधिक रेटिंग वाले ट्रांसफॉर्मरों के लिए, ध्रुवीकरण सूचक मापा जाना चाहिए। यह सूचक दस मिनट और एक मिनट पर ली गई पाठ्यांकों का अनुपात है, जिसमें ध्रुवीकरण सूचक 1.5 से कम नहीं होना चाहिए।

इंसुलेशन प्रतिरोध और अवशोषण अनुपात मापन ट्रांसफॉर्मरों के इंसुलेशन की स्थिति की जाँच करने का एक सरल और सार्वभौमिक तरीका है। यह परीक्षण इंसुलेशन में नमी और स्थानीय दोष, जैसे कि फूटे पोर्सेलेन बुशिंग, ग्राउंडेड लीड्स आदि को प्रभावी रूप से निकाल सकता है। यदि मापा गया इंसुलेशन प्रतिरोध और अवशोषण अनुपात निर्दिष्ट मानों को पूरा नहीं करता, तो इंसुलेशन में उपरोक्त प्रकार के निश्चित दोष निश्चित रूप से मौजूद होंगे।

3 लीकेज करंट परीक्षण

परीक्षण के दौरान, एक डीसी हाई वोल्टेज जनरेटर और माइक्रोऐमीटर का उपयोग किया जाता है। वोल्टेज लगाने के बिंदु निम्न सारणी में दिखाए गए हैं:

परीक्षण वोल्टेज अनुमान निम्न सारणी में दिखाए गए हैं।

वोल्टेज को परीक्षण वोल्टेज तक बढ़ाने के बाद, एक मिनट पर परीक्षित कुंडली से गुजरने वाली डीसी धारा को पढ़ें; यह मान नापी गई लीकेज धारा है।

लीकेज धारा परीक्षण मूल रूप से इन्सुलेशन प्रतिरोध को मापता है। हालांकि, क्योंकि लीकेज धारा को मापने के लिए उच्च डीसी वोल्टेज का उपयोग किया जाता है, इससे एक मेगओमीटर द्वारा नहीं खोजे जा सकने वाले इन्सुलेशन दोष, जैसे ट्रांसफार्मरों में आंशिक विघटन दोष और लीड बुशिंग दोष, को खोजा जा सकता है। माप परिणामों के विश्लेषण और निर्णय के लिए, तुलना मुख्य रूप से समान ट्रांसफार्मरों और विभिन्न कुंडलियों के बीच, और पिछले वर्षों के परीक्षण परिणामों के बीच की जाती है, जिसमें महत्वपूर्ण परिवर्तनों की अपेक्षा नहीं की जाती है। यदि मान वर्षों में बढ़ते जाते हैं, तो ध्यान देना चाहिए क्योंकि यह अक्सर धीरे-धीरे इन्सुलेशन की अवसाद को दर्शाता है। यदि पिछले वर्षों की तुलना में अचानक वृद्धि होती है, तो यह संभवतः गंभीर दोषों को दर्शाता है जिनकी जांच की आवश्यकता होती है।

4 डाइएलेक्ट्रिक लॉस एंगल की टेन्जेंट का मापन

क्योंकि ट्रांसफार्मर का केस त्याग जमीन पर जुड़ा होता है, डाइएलेक्ट्रिक लॉस एंगल की टेन्जेंट को मापने के लिए रिवर्स वायरिंग वाला QS1 प्रकार का AC ब्रिज का उपयोग किया जाता है। मापन के स्थान नीचे दिए गए तालिका में दिखाए गए हैं।

नोट: तालिका की वास्तविक सामग्री पाठ में प्रदान नहीं की गई है, इसलिए यहाँ इसे सामान्य शब्दों में उल्लिखित किया गया है। यदि आपको तालिका के लिए विशिष्ट विवरण या डेटा है, तो उन्हें अधिक सटीकता के लिए अनुवाद में शामिल किया जा सकता है।

यह अनुवाद डाइएलेक्ट्रिक लॉस एंगल की परीक्षा के तकनीकी प्रक्रिया और जमीनिंग के विचारों के कारण निश्चित उपकरणों का उपयोग करने के पीछे के तर्क को कवर करता है। यह भी वर्तमान परीक्षण परिणामों की ऐतिहासिक डेटा के साथ तुलना करने के महत्व को दर्शाता है, जिससे ट्रांसफार्मर की इन्सुलेशन प्रणाली में संभावित समस्याओं की पहचान की जा सकती है।

माप के दौरान, परीक्षण में लिए जा रहे वाइंडिंग के दो सिरे शॉर्ट-सर्किट किए जाने चाहिए, जबकि सभी गैर-परीक्षण फेज वाइंडिंग को शॉर्ट-सर्किट किया जाना चाहिए और ग्राउंड किया जाना चाहिए। यह वाइंडिंग इंडक्टेंस के कारण होने वाली मापन त्रुटियों से बचाता है।

ट्रांसफॉर्मर वाइंडिंग इंसुलेशन के डाइएलेक्ट्रिक लॉस एंगल के टेंजेंट के मानक मान (20°C पर) निम्न सारणी में दिखाए गए हैं:

डाइएलेक्ट्रिक लॉस एंगल का टेन्जेंट पिछले मानों की तुलना में बहुत अधिक परिवर्तन नहीं दिखाना चाहिए (आम तौर पर 30% से अधिक नहीं)। जब वाइंडिंग वोल्टेज 10 किलोवोल्ट या अधिक होता है, तो परीक्षण वोल्टेज 10 किलोवोल्ट होता है, और जब वाइंडिंग वोल्टेज 10 किलोवोल्ट से कम होता है, तो यह रेटेड वोल्टेज (यून) के बराबर होता है।

माप करते समय, डाइएलेक्ट्रिक लॉस एंगल का टेन्जेंट निम्नलिखित गणितीय व्यंजक का उपयोग करके एक ही तापमान पर परिवर्तित किया जाना चाहिए:

सूत्र में:

tgδ1 और tgδ2 क्रमशः तापमान t1 और t2 पर टन डेल्टा मानों को दर्शाते हैं।

ट्रांसफॉर्मर वाइंडिंग इन्सुलेशन के डाइएलेक्ट्रिक लॉस एंगल का टेन्जेंट मापन मुख्य रूप से ट्रांसफॉर्मर में आर्द्रता, इन्सुलेशन की उम्र बढ़ना, तेल की गुणवत्ता में कमी, इन्सुलेशन पर गच्छा एकत्रित होना, और गंभीर स्थानीय दोषों की जांच के लिए किया जाता है। यदि मापा गया डाइएलेक्ट्रिक लॉस एंगल का टेन्जेंट निर्दिष्ट मानों को पूरा नहीं करता है, तो इन्सुलेशन में उपरोक्त प्रकार के कुछ दोष निश्चित रूप से मौजूद हैं।

5 विद्युत आवृत्ति एसी धारण वोल्टेज परीक्षण

विद्युत आवृत्ति एसी धारण वोल्टेज परीक्षण के लिए आम तौर पर एक परीक्षण ट्रांसफॉर्मर, वोल्टेज रेगुलेटर, उच्च-वोल्टेज इलेक्ट्रोस्टैटिक वोल्टमीटर, और गोलाकार अंतराल की आवश्यकता होती है। जब आवश्यक हो, तो उच्च-वोल्टेज ओर एक एसी ऐमीटर और पानी का प्रतिरोध भी श्रृंखला में जोड़ा जा सकता है। परीक्षण के दौरान, परीक्षण उपकरण को परीक्षण नमूने के परीक्षण वोल्टेज और क्षमता की आवश्यकताओं के आधार पर यथायोग्य रूप से चुना जाना चाहिए।