எப்படி சரியான டிரான்ஸ்பார்மரை தேர்வு செய்வது?

டிரான்ஸ்ஃபார்மர் தேர்வு மற்றும் கட்டமைப்பு தரநிலைகள்

1. டிரான்ஸ்ஃபார்மர் தேர்வு மற்றும் கட்டமைப்பின் முக்கியத்துவம்

மின்சக்தி அமைப்புகளில் டிரான்ஸ்ஃபார்மர்கள் முக்கிய பங்களிப்பை ஏற்கின்றன. அவை வெவ்வேறு தேவைகளுக்கு ஏற்ப மின்னழுத்த நிலைகளை சரிசெய்கின்றன, இதன் மூலம் மின்நிலையங்களில் உற்பத்தி செய்யப்படும் மின்சாரம் திறம்பட கடத்தப்படவும், பரவலாக்கப்படவும் உதவுகிறது. தவறான டிரான்ஸ்ஃபார்மர் தேர்வு அல்லது கட்டமைப்பு கடுமையான பிரச்சினைகளை ஏற்படுத்தலாம். எடுத்துக்காட்டாக, திறன் மிகக் குறைவாக இருந்தால், டிரான்ஸ்ஃபார்மர் இணைக்கப்பட்ட சுமையை சுமக்க முடியாமல் போகலாம், இதனால் மின்னழுத்தம் குறைந்து, உபகரணங்களின் செயல்திறன் பாதிக்கப்படும் — தொழில்துறை இயந்திரங்கள் மெதுவாக இயங்கலாம் அல்லது முற்றிலும் நிறுத்தப்படலாம். மாறாக, அதிக அளவிலான அலகைத் தேர்ந்தெடுப்பது வளங்களின் வீணடிப்பையும், செலவையும் அதிகரிக்கும். எனவே, சரியான டிரான்ஸ்ஃபார்மர் மாதிரியைத் தேர்ந்தெடுப்பதும், அதை சரியாக கட்டமைப்பதும் மின்சக்தி அமைப்பின் நிலையான மற்றும் திறம்பட இயங்குவதை உறுதி செய்வதற்கு அவசியமானது.

2. டிரான்ஸ்ஃபார்மர் தேர்வுக்கான முக்கிய அளவுருக்கள்

(1) திறன்

டிரான்ஸ்ஃபார்மர் திறன் உண்மையான சுமை தேவையின் அடிப்படையில் தீர்மானிக்கப்பட வேண்டும். முதலில், அனைத்து மின்சார உபகரணங்களின் மின்சக்தி தரவரிசைகளை கூட்டுவதன் மூலம் மொத்த இணைக்கப்பட்ட சுமையை கணக்கிடவும். பின்னர், எதிர்கால விரிவாக்கத்திற்கான இடத்தை விடுக்கவும். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு குடியிருப்பு சமூகத்தில் தற்போது 500 kW மொத்த சுமை இருந்தால், மின்கார சார்ஜிங் நிலையங்கள் போன்ற சாத்தியமான கூடுதல்களைக் கருத்தில் கொண்டு, சற்று அதிக திறன் கொண்ட டிரான்ஸ்ஃபார்மர்—எடுத்துக்காட்டாக, 630 kVA—தேர்வு செய்யப்பட வேண்டும். இது உச்ச தேவையின் போது அல்லது புதிய சுமைகள் சேர்க்கப்படும் போது நம்பகமான இயக்கத்தை உறுதி செய்கிறது, அதிக சுமை காரணமாக ஏற்படும் தோல்விகளைத் தடுக்கிறது.

(2) மின்னழுத்த நிலை

மின்னழுத்த நிலை முழு மின்சக்தி அமைப்பின் நிலைக்கு பொருந்த வேண்டும். பொதுவான மின்னழுத்த நிலைகளில் 10 kV, 35 kV, மற்றும் 110 kV ஆகியவை அடங்கும். வீட்டு உபயோகங்கள் அல்லது சிறிய தொழில்துறை உபகரணங்கள் போன்ற குறைந்த மின்னழுத்த பயன்பாடுகளுக்கு, அதிக மின்னழுத்தத்தை பயன்படுத்தக்கூடிய நிலைகளுக்கு குறைப்பதற்கு பொதுவாக 10 kV டிரான்ஸ்ஃபார்மர் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பெரிய அளவிலான தொழில்துறை வசதிகள் அல்லது தொலைதூர மின்சார கடத்தலுக்கு, 35 kV அல்லது அதற்கு மேலான அதிக மின்னழுத்தங்கள் தேவைப்படலாம். உதாரணமாக, துணை நிலையங்களிலிருந்து தொலைவில் உயர் மின்சக்தி உபகரணங்களைக் கொண்ட பெரிய சுரங்க செயல்பாடு 35 kV டிரான்ஸ்ஃபார்மரை கடத்தல் இழப்புகளை குறைக்க பயன்படுத்தலாம்.

(3) கட்ட எண்ணிக்கை

டிரான்ஸ்ஃபார்மர்கள் ஒற்றை-கட்ட மற்றும் மூன்று-கட்ட கட்டமைப்புகளில் கிடைக்கின்றன. ஒற்றை-கட்ட அலகுகள் பொதுவாக குறைந்த நம்பகத்தன்மை தேவைகளுடன் குறைந்த திறன் பயன்பாடுகளுக்கு, எடுத்துக்காட்டாக, விளக்கு சுற்றுகளுக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மூன்று-கட்ட டிரான்ஸ்ஃபார்மர்கள் அதிக திறமை மற்றும் மிக நிலையான மின்சார வழங்கல் காரணமாக தொழிற்சாலைகள், வணிக கட்டிடங்கள் மற்றும் குடியிருப்பு கூட்டுத் தொகுப்புகளில் பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, மூன்று-கட்ட மோட்டார்கள் மற்றும் விளக்குகளைப் பயன்படுத்தும் தொழிற்சாலைகள் மூன்று-கட்ட டிரான்ஸ்ஃபார்மர்களிலிருந்து பயனடைகின்றன, இவை பல்வேறு சுமை அளவுகளில் அதிக திறன் மற்றும் சிறந்த சரியமைப்புத்திறனை வழங்குகின்றன.

3. டிரான்ஸ்ஃபார்மர் கட்டமைப்பில் சுற்றுச்சூழல் காரணிகள்

(1) வெப்பநிலை

சுற்றுச்சூழல் வெப்பநிலை டிரான்ஸ்ஃபார்மர் செயல்திறனை மிகவும் பாதிக்கிறது. அதிக வெப்பநிலை சுற்றுகளின் மின்தடையை அதிகரிக்கிறது, இதனால் செப்பு இழப்புகள் அதிகரிக்கின்றன மற்றும் காப்பு வயதாகுதல் விரைவுபடுத்தப்படுகிறது. சூடான காலநிலையில், சிறந்த குளிர்விப்பு செயல்திறன் கொண்ட டிரான்ஸ்ஃபார்மர்களைத் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும். எடுத்துக்காட்டாக, எண்ணெயில் நனைந்த கட்டாய காற்று குளிர்விக்கப்படும் டிரான்ஸ்ஃபார்மர்கள் அல்லது கட்டாய காற்றோட்டம் கொண்ட உலர்-வகை டிரான்ஸ்ஃபார்மர்கள் கோடைக்கால பகுதிகளில் உள்ள வெளிப்புற துணை நிலையங்களுக்கு ஏற்றவை. இந்த வடிவமைப்புகள் விசிறிகள் அல்லது மேம்பட்ட காற்றோட்டம் மூலம் வெப்பம் குறைப்பதை மேம்படுத்துகின்றன. குளிர் பகுதிகளில், வெப்ப அழுத்தம் குறைந்தாலும், குளிர்விப்பை பாதிக்கக்கூடிய எண்ணெயின் கனமான தன்மை அதிகரிப்பை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். நம்பகமான இயக்கத்தை உறுதி செய்ய தகுந்த குளிர்விப்பு முறைகளை இருப்பினும் பயன்படுத்த வேண்டும்.

(2) ஈரப்பதம்

அதிக ஈரப்பதம் காப்பு செயல்திறனை குறைக்கிறது. ஈரம் ஊடுருவுதல் காப்பு மின்தடையை குறைக்கலாம் மற்றும் கசிவு மின்னோட்ட ஆபத்துகளை அதிகரிக்கலாம்—குறிப்பாக உலர்-வகை டிரான்ஸ்ஃபார்மர்களில். கடலோர பகுதிகள் அல்லது ஈரமான உள்ளூர் இடங்கள் போன்ற ஈரமான சூழல்களில், ஈரத்தை எதிர்க்கும் மாதிரிகள் பரிந்துரைக்கப்படுகின்றன. உலர்-வகை அலகுகள் நீர் விலக்கும் காப்பு பொருட்கள் அல்லது சிறப்பு வார்னிஷ்களைப் பயன்படுத்தி ஈர எதிர்ப்பை மேம்படுத்தலாம். எண்ணெய் நிரப்பப்பட்ட டிரான்ஸ்ஃபார்மர்களுக்கு இறுக்கமான அடைப்பு, தொடர் எண்ணெய் நிலை சரிபார்ப்பு மற்றும் ஈரத்தை கண்காணித்தல் தேவைப்படுகிறது, செயல்திறன் குறைவதை தடுக்க.

(3) உயரம்

உயரம் அதிகரிக்கும் போது, காற்றின் அடர்த்தி குறைகிறது, இதனால் குளிர்விப்பு திறன் மற்றும் மின்காப்பு வலிமை இரண்டும் குறைகின்றன. பொதுவாக, கடல் மட்டத்திற்கு மேல் ஒவ்வொரு 100 மீட்டருக்கும், டிரான்ஸ்ஃபார்மர் வெளியீட்டு திறன் தோராயமாக 1% குறைக்கப்பட வேண்டும். 2,000 மீட்டர் உயரத்தில், எடுத்துக்காட்டாக, தரப்பட்ட திறன் கீழ்நோக்கி சரிசெய்யப்பட வேண்டும், அல்லது உயரம்-குறிப்பிட்ட டிரான்ஸ்ஃபார்மர் தேர்வு செய்யப்பட வேண்டும். இதுபோன்ற அலகுகள் பொதுவாக மேம்பட்ட காப்பு மற்றும் உலர்ந்த காற்று நிலைமைகளில் பாதுகாப்பான மற்றும் நம்பகமான இயக்கத்தை உறுதி செய்ய மேம்பட்ட குளிர்விப்பு கட்டமைப்புகளைக் கொண்டுள்ளன.

4. வெவ்வேறு பயன்பாடுகளுக்கான டிரான்ஸ்ஃபார்மர் தேர்வு

(1) குடியிருப்பு சமூகங்கள்

குடியிருப்பு பகுதிகள் பொதுவ

தொழில்துறை வசதிகள் மோட்டார்கள், வெல்டர்கள் மற்றும் உலைகள் போன்ற பல்வேறு அதிக மின்சக்தி கொண்ட உபகரணங்களை கொண்டுள்ளன, இவை ஏற்ற இறக்கமான சுமைகளை கொண்டுள்ளன. 200 kW போன்ற மிதமான மின்சக்தி தேவைகளைக் கொண்ட சிறிய தொழிற்சாலைகள் 10 kV எண்ணெய்-நனைந்த அல்லது உலர்-வகை மின்மாற்றிகளை (எ.கா., 315 kVA) பயன்படுத்தலாம். எஃகு அல்லது சிமெண்ட் ஆலைகள் போன்ற பெரிய ஆலைகளுக்கு பெரிய மின்சாக்கரவேண்டும், பெரும்பாலும் சில MVA வரை திறன் கொண்ட 35 kV அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அமைப்புகள் தேவைப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, பத்துக்கணக்கான MW தேவை கொண்ட எஃகு ஆலைக்கு 10 MVA+ 35 kV மின்மாற்றி தேவைப்படலாம். தூசி, எண்ணெய் போன்ற கடுமையான தொழில்துறை சூழல்களைக் கருத்தில் கொண்டு, மின்மாற்றிகள் அதிக IP தரநிலைகளையும் வலுவான குளிர்ச்சியையும் கொண்டிருக்க வேண்டும்—அடைப்புடன் கூடிய எண்ணெய் நிரப்பப்பட்ட அலகுகள் மற்றும் கூடுதல் ரேடியேட்டர்கள் அல்லது முற்றிலும் மூடிய உலர்-வகைகள் இதற்கு சிறந்த தேர்வுகளாகும்.

(3) வணிக கட்டிடங்கள்

வணிக கட்டிடங்கள்—ஷாப்பிங் மால்கள், அலுவலக கட்டிடங்கள் மற்றும் ஹோட்டல்கள் உட்பட—வெவ்வேறு சுமைகளைக் கொண்டுள்ளன. மால்களில் நீண்ட விளக்குகள், HVAC, லிப்டுகள் மற்றும் குத்தகைக்காரரின் உபகரணங்கள் உள்ளன; அலுவலகங்கள் முக்கியமாக கணினிகள் மற்றும் விளக்குகளைப் பயன்படுத்துகின்றன; ஹோட்டல்கள் விருந்தினர் அறைகள் மற்றும் சமையலறை சுமைகளைச் சேர்க்கின்றன. மூன்று-நிலை பரவளைய மின்மாற்றிகள் தரமானவை. 800–1,200 kVA தேவைப்படும் 10,000 m² மாலுக்கு, 1,000 kVA உலர்-வகை மின்மாற்றி ஏற்றதாக இருக்கும். அதிக குடியிருப்பு மற்றும் நம்பகத்தன்மை தேவைகளைக் கருத்தில் கொண்டு, மின்மாற்றிகள் நம்பகமானவையாகவும் பராமரிக்க எளிதாகவும் இருக்க வேண்டும். குறைந்த பராமரிப்பு, பாதுகாப்பு மற்றும் சிறிய இடைவெளி காரணமாக உலர்-வகைகள் முன்னுரிமை அளிக்கப்படுகின்றன, இது அதிக இடத்தைப் பயன்படுத்தாமல் உள்ளே நிறுவுவதை அனுமதிக்கிறது.

5. மின்மாற்றி தேர்வின் பொருளாதார பகுப்பாய்வு

(1) உபகரண கொள்முதல் செலவு

மின்மாற்றிகளின் விலை திறன், மின்னழுத்த வகுப்பு மற்றும் தொழில்நுட்பத்தைப் பொறுத்து மிகவும் மாறுபடுகிறது. பெரிய, அதிக மின்னழுத்தம் அல்லது மேம்பட்ட மாதிரிகள் அதிக விலை கொண்டவை. 100 kVA உலர்-வகை அலகு ஆயிரக்கணக்கான டாலர்கள் செலவாகலாம், அதே நேரத்தில் 10 MVA 110 kV எண்ணெய் நிரப்பப்பட்ட மின்மாற்றி ஆயிரக்கணக்கான டாலர்களை தாண்டலாம். தேவைக்கு மேல் குறிப்பிடுவது ஆரம்ப முதலீட்டை அதிகரிக்கிறது மற்றும் வளங்களை வீணாக்குகிறது; குறைந்த அளவு குறிப்பிடுவது எதிர்கால மேம்படுத்தல்களுக்கு ஆபத்தை ஏற்படுத்துகிறது மற்றும் கூடுதல் செலவுகளை ஏற்படுத்துகிறது. சிறந்த மதிப்பை அடைய செயல்திறன் மற்றும் பட்ஜெட்டை சமநிலைப்படுத்தும் சிறந்த தேர்வு தேவை.

(2) இயக்க செலவுகள்

இயக்க செலவுகள் ஆற்றல் நுகர்வு மற்றும் பராமரிப்பை உள்ளடக்கியது. ஆற்றல் இழப்பு மாதிரியைப் பொறுத்து மாறுபடுகிறது—ஆற்றல்-திறமையான மின்மாற்றிகள் குறைந்த மின்சக்தியை நுகர்கின்றன. ஆரம்பத்தில் அதிக விலை கொண்டவை என்றாலும், நேரத்துடன் மின்சாரத்தில் சேமிப்பை வழங்குகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, ஆண்டுக்கு 100,000 kWh நுகரும் ஒரு ஸ்டாண்டர்ட் மின்மாற்றிக்கும் ஆண்டுக்கு 80,000 kWh மட்டுமே பயன்படுத்தும் திறமையான மாதிரிக்கும் இடையே 20,000 kWh ஆண்டு சேமிப்பு உள்ளது. $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">0.50</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">/</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">k</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">W</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">h</span>}<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">,</span>\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">t</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">h</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">i</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">s</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">e</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">q</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">u</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">a</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">l</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">s</span>}$0.50/kWh,இது ஆண்டுக்கு 10,000 சேமிப்பை சமமாக்குகிறது. பராமரிப்பு செலவுகளும் வேறுபடுகின்றன: உலர்-வகைகள் குறைந்த பராமரிப்பை தேவைப்படுத்துகின்றன, அதே நேரத்தில் எண்ணெய் நிரப்பப்பட்ட அலகுகள் தொடர்ச்சியான எண்ணெய் சோதனை மற்றும் நிரப்புதலை தேவைப்படுத்துகின்றன, இது உழைப்பு மற்றும் பொருள் செலவுகளை அதிகரிக்கிறது. தேர்வு முடிவுகளில் நீண்டகால இயக்க செலவுகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும்.

(3) வாழ்க்கை சுழற்சி செலவு

வாழ்க்கை சுழற்சி செலவு கொள்முதல், நிறுவல், இயக்கம், பராமரிப்பு மற்றும் பயன்பாட்டை நிறுத்துதல் செலவுகளை உள்ளடக்கியது. அதிக இழப்புகள் மற்றும் அடிக்கடி பராமரிப்பு கொண்ட மலிவான மின்மாற்றி ஒரு விலை உயர்ந்த, திறமையான, குறைந்த பராமரிப்பு மாதிரியை விட அதன் ஆயுள் முழுவதும் அதிக செலவாகலாம். மிகவும் செலவு-பயனுள்ள தீர்வை அடையாளம் காண விரிவான வாழ்க்கை சுழற்சி பகுப்பாய்வு உதவுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, சிறந்த திறமை மற்றும் நம்பகத்தன்மை கொண்ட சற்று விலை உயர்ந்த மின்மாற்றி 20–30 ஆண்டுகளில் குறிப்பிடத்தக்க சேமிப்பை வழங்கலாம். எனவே, பொருளாதார மதிப்பீடு முதல் விலையை மட்டுமல்ல, மொத்த உரிமைச் செலவையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

முடிவு

மின்மாற்றி தேர்வு மற்றும் கட்டமைப்பு ஒரு சிக்கலான ஆனால் முக்கியமான செயல்முறையாகும். இது மின்சார அளவுருக்கள், சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகள், பயன்பாட்டு சூழ்நிலைகள் மற்றும் பொருளாதார காரணிகளை கவனமாக கருத்தில் கொள்ள தேவைப்படுகிறது. சரியான மின்மாற்றியை தேர்ந்தெடுத்து சரியான முறையில் கட்டமைப்பதன் மூலம் மட்டுமே மின்சார அமைப்பின் நிலையான இயக்கத்தை உறுதி செய்ய முடியும், ஆற்றல் திறமையை மேம்படுத்த முடியும், செலவுகளைக் குறைக்க முடியும், மேலும் வீடுகள் மற்றும் தொழில்துறைகளுக்கு நம்பகமான மின்சாரத்தை வழங்க முடியும்.