विद्युत ट्रान्सफार्मर: छोटे सर्किट की जोखिमहरु, कारणहरु र सुधार मापदण्डहरु

शक्ति ट्रान्सफर्मरहरू: छोटो परिपथ जोखिमहरू, कारणहरू र सुधार उपायहरू

शक्ति ट्रान्सफर्मरहरू शक्ति प्रणालीको महत्वपूर्ण घटकहरू हुन् जसले ऊर्जा ट्रान्समिशन प्रदान गर्दछन् र सुरक्षित शक्ति संचालनमा महत्वपूर्ण प्रेरक उपकरणहरू हुन्। यसको संरचनामा प्राथमिक कोइलहरू, द्वितीयक कोइलहरू र लोहोको आधार छन्, जसले विद्युत चुम्बकीय प्रेरणको सिद्धान्त उपयोग गर्दछ एसी वोल्टेज बदल्न। लामो अवधिकै प्रौद्योगिकीय सुधारको माध्यम बाट शक्ति प्रदानको विश्वसनीयता र स्थिरता लगातार बढेको छ। तर, विभिन्न प्रमुख छुपेको खतराहरू अझै पनि अस्तित्वमा छन्। केही ट्रान्सफर्मर इकाइहरूमा छोटो परिपथ प्रभावको प्रतिरोध क्षमता नपुगेको छ, जसले छोटो परिपथ घटनालाई सुलज्जा गर्छ। फँटाउनुपर्ने दोषको कारण र स्थान निर्धारण गर्न ट्रान्सफर्मर दोष र निदान प्रौद्योगिकीमा अनुसन्धान बढाउनुपर्छ र यसको अनुसार ट्रान्सफर्मर दोष निदान समस्यालाई सुचारु रूपमा समाधान गर्न सकिने प्रौद्योगिकीहरू अपनाउनुपर्छ।

१. शक्ति ट्रान्सफर्मरको छोटो परिपथको खतराहरू

• अचानक विद्युत धाराको प्रभाव: ट्रान्सफर्मरमा अचानक छोटो परिपथ बडी छोटो परिपथ धारा उत्पन्न गर्छ। यसको अवधि संक्षिप्त हुन्छ, तर ट्रान्सफर्मरको मुख्य परिपथ छेडिने पहिले, यो छुपेको खतरा पहिले निर्मित हुन सक्छ, जसले ट्रान्सफर्मरको आन्तरिक क्षति र अलगाव स्तरको कमी गर्छ।

• चुम्बकीय बलको प्रभाव: छोटो परिपथ दौराले अतिधारा लागि महत्वपूर्ण चुम्बकीय बलहरू उत्पन्न हुन्छन् जसले स्थिरतामा प्रभाव पार्छ। गम्भीर स्थितिमा, ट्रान्सफर्मरको कोइलहरूलाई एक निश्चित अन्तर रूपमा प्रभाव पार्छ, जस्तै कोइल विकृति, कोइल अलगाव शक्तिको क्षति र अन्य घटकहरूको क्षति। अत्यधिक स्थितिमा, यो ट्रान्सफर्मरको ज्वलन जस्ता शक्ति सुरक्षा दुर्घटनालाई ल्याउन सक्छ।

२. शक्ति ट्रान्सफर्मरको छोटो परिपथका कारणहरू

(१) धारा गणना कार्यक्रमहरू आदर्शीकृत मॉडलहरूमा आधारित बनाइएका छन् जसले एकसमान लीक चुम्बकीय क्षेत्र वितरण, एकसमान टर्न व्यास र एकसमान बल फेस धेरै गर्दछ। तर, वास्तवमा, ट्रान्सफर्मरहरूमा लीक चुम्बकीय क्षेत्र एकसमान रूपमा वितरित छैन र यसको रूपमा योको विभागमा अपेक्षाकृत सान्द्र हुन्छ, जहाँ चुम्बकीय तारहरू अधिक यान्त्रिक बल अनुभव गर्छन्। निरन्तर ट्रान्सपोज्ड केबल (CTC) को ट्रान्सपोजिसन बिन्दुहरूमा, चढाई ढलान बल स्थानान्तरणको दिशा बदल्दछ, जसले टार्क उत्पन्न गर्छ। स्पेसर ब्लकहरूको एलास्टिक मापदण्डको कारण, स्पेसर ब्लकहरूको असमान अक्षीय वितरणले विकल्प लीक चुम्बकीय क्षेत्रहरू द्वारा उत्पन्न बलहरूलाई देर संघटन दिन सक्छ। यो लोहोको योको विभाग, ट्रान्सपोजिसन बिन्दुहरू र टैप चेंजरहरूको संबंधित स्थानहरूमा कोइल डिस्कहरूको पहिलो विकृति गर्ने मौलिक कारण हो।

(२) धेरै यान्त्रिक शक्तिको साथ सामान्य ट्रान्सपोज्ड चालकहरू प्रयोग गर्दा यी छोटो परिपथ यान्त्रिक बलहरूले विकृति, टुक्राको अलग र चाँदी खुल्ने लाग्छ। सामान्य ट्रान्सपोज्ड चालकहरू प्रयोग गर्दा, यी स्थानहरूमा ठूलो धारा र धेरै ट्रान्सपोजिसन चढाई टार्क उत्पन्न गर्छ। अतिरिक्त, कोइलहरूको दुई छोरमा कोइल डिस्कहरू रेडियल र अक्षीय लीक चुम्बकीय क्षेत्रहरूको संयुक्त प्रभावले ठूलो टार्क अनुभव गर्छन्, जसले ट्विस्ट विकृति गर्छ। 

उदाहरणका लागि, ५००किवी याङगाउ ट्रान्सफर्मरको फेज ए सामान्य कोइलमा ७१ ट्रान्सपोजिसन थियो, र यसको रूपमा ठूलो सामान्य ट्रान्सपोज्ड चालकहरू प्रयोग गर्दा, यी ६६ ट्रान्सपोजिसनहरूमा विभिन्न अन्तरको विकृति देखिन्थ्यो। यस्तै, वुजिङ नम्बर ११ मुख्य ट्रान्सफर्मरमा पनि सामान्य ट्रान्सपोज्ड चालकहरू प्रयोग गर्दा, लोहोको योको विभागमा उच्च वोल्टेज कोइल छोरहरूमा विभिन्न अन्तरको तार उलट्न र खुल्न देखिन्थ्यो।

(३) छोटो परिपथ प्रतिरोध गणनाहरू चुम्बकीय तारहरूको मोड र टेन्सिल शक्तिमा तापक्रियाको प्रभावलाई विचार गर्दैन। तापक्रियाको तापमानमा डिजाइन गरिएको छोटो परिपथ प्रतिरोध वास्तविक संचालन स्थितिलाई प्रतिबिम्बित गर्दैन। परीक्षण नतिजाहरू अनुसार, चुम्बकीय तारहरूको तापमान यीको यीकोको देखि उत्पादन सीमा (σ0.2) मा महत्वपूर्ण प्रभाव पार्छ। चुम्बकीय तारहरूको तापमान बढ्दा, यीकोको मोड शक्ति, टेन्सिल शक्ति र फैलाव देखि घट्दछ। २५०°सेल्सियसमा, मोड र टेन्सिल शक्ति ५०°सेल्सियस भन्दा घट्दछ, र फैलाव ४०% भन्दा बढी घट्दछ। वास्तविक संचालनमा, ट्रान्सफर्मरहरू निर्धारित भारमा औसत कोइल तापमान १०५°सेल्सियस र गर्म बिन्दु तापमान ११८°सेल्सियस छ। धेरै ट्रान्सफर्मरहरू संचालनमा ऑटोमेटिक रिक्लोजिङ प्रक्रियाहरू गर्छन्।

त्यसैले, यदि छोटो परिपथ बिन्दु तुरुन्तै लुप्त नहुन्छ भने, ट्रान्सफर्मरले अत्यन्त संक्षिप्त समय (०.८ सेकेन्ड) भित्र दोस्रो छोटो परिपथ प्रभाव अनुभव गर्छ। तर, पहिलो छोटो परिपथ धारा प्रभाव पछि, कोइल तापमान तीव्र रूपमा बढ्छ। GB1094 मानकहरू अनुसार, अधिकतम अनुमत तापमान २५०°सेल्सियस छ, जहाँ कोइलको छोटो परिपथ प्रतिरोध गर्दै बढी घट्दछ। यो बताउँदछ कि अधिकांश ट्रान्सफर्मर छोटो परिपथ दुर्घटनाहरू रिक्लोजिङ संचालन पछि घट्छ।

(४) ढीलो कोइल निर्माण, अनुचित ट्रान्सपोजिसन व्यवस्थापन र अत्यधिक पतलो बनाउँदा चुम्बकीय तारहरू लटकिन्छन्। दुर्घटनाको दृष्टिकोण बाट, विकृति ट्रान्सपोजिसन बिन्दुहरूमा सामान्य रूपमा पाइन्छ, विशेष गरी ट्रान्सपोज्ड चालकहरूको ट्रान्सपोजिसन बिन्दुहरूमा।

(५) मुच्छित चालकहरू प्रयोग गर्दा ट्रान्सफर्मरको छोटो परिपथ प्रतिरोध निकै खराब हुन्छ। यी समस्याको आरम्भिक अनुसन्धान अथवा कोइल उपकरण र प्रक्रियाहरूको दुविधाको कारण, निर्माताहरू अर्ध-स्थिर चालकहरू प्रयोग गर्न अनिच्छुक थिए वा यी आवश्यकताहरू नपाइन्थ्यो। ट्रान्सफर्मरहरू जसको विफलता भएको छ, सबैमा मुच्छित चालकहरू प्रयोग गरिएको थिए।

(६) अत्यधिक संगठन फाका चुम्बकीय तारहरूमा पर्याप्त समर्थन नहुने खतरा रच्छ, जसले ट्रान्सफर्मरको छोटो परिपथ प्रतिरोधमा छुपेको खतरा बनाउँछ।

(७) विभिन्न कोइलहरू वा टैप स्थानहरूमा असमान प्राकृतिक टान लगाउने छोटो परिपथ प्रभावमा कोइल डिस्कहरू छलफल गर्छ, जसले चुम्बकीय तारहरूमा अत्यधिक मोड टन्सिल र अन्तिममा विकृति गर्छ।

(८) विक्रमण टर्न वा तारहरू बीचको चिकित्सा उपचारको अभावले छोटो परिपथ प्रतिरोधमा कमजोरी ल्याउँछ। भारी डिपेन मिश्रित गुन्थन विक्रमणले कुनै क्षति भएको देखाइन।

(९) विक्रमण पूर्व-संकुचन शक्ति नियन्त्रण गलत भएकोले पारम्परिक ट्रान्सपोज्ड चालकहरूमा चालकहरूको असंरेखन हुन्छ।

(१०) बाहिरी छोटो परिपथ घटनाहरूको बारम्बार घटना बहुल छोटो परिपथ धारा प्रभावको संचयी प्रभावले विद्युत चुंबकीय तारहरूको मान्यता घटाउँदछ वा आंतरिक सापेक्षिक विस्थापन ल्याउँदछ, जसले अन्ततोगत्वा अवरोधन भेद गर्छ।

३.शक्ति ट्रान्सफरमरको छोटो परिपथ प्रतिरोध बढाउनका लागि सुधार उपायहरू

(१) छोटो परिपथ परीक्षण गर्नुहोस् र समस्याहरू पहिले आउँदा रोक्नुहोस्

 ठूलो ट्रान्सफरमरको संचालन विश्वसनीयता मुख्यतया उनीहरूको संरचना र निर्माण प्रक्रिया गुणस्तरमा निर्भर गर्छ, त्यसपछि संचालनको दौरामा गरिएका विभिन्न परीक्षणहरूले समयमा उपकरणको स्थिति जान्न मद्दत गर्छ। ट्रान्सफरमरको यान्त्रिक स्थिरता जान्न, छोटो परिपथ परीक्षण गर्न सकिन्छ र यसले सुधार गर्नका लागि दुर्बल स्थानहरू पहिचान गर्छ, जसले ट्रान्सफरमरको संरचनात्मक बल डिझाइनमा आत्मविश्वास दिन्छ।

(२) डिझाइन मानकीकरण गर्नुहोस् र कुण्डल निर्माणमा अक्षीय संकुचन प्रक्रियालाई जोड्नुहोस्

ट्रान्सफरमर डिझाइन गर्दा, निर्माणकर्ताहरूले न केवल नुक्सान घटाउन र अवरोधन स्तर बढाउन गर्नुपर्छ, तर यान्त्रिक बल र छोटो परिपथ दोष प्रतिरोध बढाउन गर्नुपर्छ। निर्माण प्रक्रियाहरूको बारेमा, अनेक ट्रान्सफरमरहरूले अवरोधी प्रेस प्लेटहरू प्रयोग गर्छन्, जहाँ उच्च र निम्न वोल्टेज कुण्डलहरू एक प्रेस प्लेट साझा गर्छन्, यो संरचना उच्च निर्माण प्रक्रिया मानकहरूलाई आवश्यक बनाउँछ। अवकाशको ब्लकहरूलाई घनीकरण उपचार दिनुपर्छ, र कुण्डल प्रक्रिया गर्ने पछि, व्यक्तिगत कुण्डलहरूलाई नियत दबाव दिएर सुकाइनुपर्छ र संकुचित कुण्डलको उचाई मापिनुपर्छ।

यस प्रक्रिया पछि, एउटै प्रेस प्लेटमा रहेका कुण्डलहरूलाई एउटै उचाईमा समायोजन गर्नुपर्छ। अन्तिम संयोजनमा, हाइड्रोलिक उपकरणहरूले उपयोग गरी कुण्डलहरूमा निर्धारित दबाव लगाउनुपर्छ र यसले डिझाइन र प्रक्रिया आवश्यक उचाई प्राप्त गर्छ। अन्तिम संयोजनमा, उच्च वोल्टेज कुण्डलको संकुचनमात्र नहीं, निम्न वोल्टेज कुण्डलको संकुचनको नियन्त्रण गर्न पनि ध्यान दिनुपर्छ।