वर्तमान ट्रांसफार्मर: उपकरण, संचालन का सिद्धांत और प्रकार

बुनियादी मूल्यों को बनाए रखते हुए विभिन्न विद्युत मापदंडों को समान में बदलने के लिए आधुनिक ऊर्जा में वर्तमान ट्रांसफार्मर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उपकरण का संचालन प्रेरण के नियम पर आधारित है, जो चुंबकीय और विद्युत क्षेत्रों के लिए प्रासंगिक है जो साइनसॉइड रूप से बदलते हैं। ट्रांसफार्मर मूल डेटा के अनुपात में मॉड्यूल और कोण के संचरण के अनुपालन में वर्तमान के प्राथमिक मूल्य को बदल देता है। उपकरणों के उपयोग के दायरे और जुड़े उपभोक्ताओं की संख्या के आधार पर उपकरण चुनना आवश्यक है।

करंट ट्रांसफॉर्मर क्या होता है?

इस उपकरण का उपयोग उद्योग, शहरी संचार और इंजीनियरिंग नेटवर्क में, उत्पादन में और अन्य क्षेत्रों में कुछ भौतिक मापदंडों के साथ करंट की आपूर्ति के लिए किया जाता है।वोल्टेज को प्राथमिक वाइंडिंग के घुमावों पर लगाया जाता है, जहां, चुंबकीय विकिरण की क्रिया के परिणामस्वरूप, एक प्रत्यावर्ती धारा बनती है। वही विकिरण शेष घुमावों से होकर गुजरता है, जिसके कारण EMF बल गति करते हैं, और जब द्वितीयक घुमावों को छोटा किया जाता है या जब विद्युत परिपथ से जोड़ा जाता है, तो सिस्टम में एक द्वितीयक धारा दिखाई देती है।

आधुनिक वर्तमान ट्रांसफार्मर आपको ऊर्जा को ऐसे मापदंडों के साथ परिवर्तित करने की अनुमति देते हैं कि इसका उपयोग उस पर काम करने वाले उपकरणों को नुकसान नहीं होने देता। इसके अलावा, वे उपकरण और कर्मियों के लिए अधिकतम सुरक्षा के साथ बढ़े हुए भार को मापना संभव बनाते हैं, क्योंकि प्राथमिक और माध्यमिक पंक्तियों के मोड़ एक दूसरे से मज़बूती से पृथक होते हैं।

ट्रांसफार्मर का उद्देश्य

यह निर्धारित करना काफी सरल है कि वर्तमान ट्रांसफार्मर की आवश्यकता क्यों है: दायरे में वे सभी उद्योग शामिल हैं जिनमें ऊर्जा मात्रा परिवर्तित होती है। ये उपकरण सहायक उपकरणों में से हैं जिनका उपयोग एसी सर्किट बनाते समय मापने वाले उपकरणों और रिले के समानांतर किया जाता है। इन मामलों में, ट्रांसफार्मर मापदंडों के अधिक सुविधाजनक डिकोडिंग या विभिन्न विशेषताओं वाले उपकरणों को एक सर्किट में जोड़ने के लिए ऊर्जा को परिवर्तित करते हैं।

वे ट्रांसफार्मर के मापने के कार्य को भी अलग करते हैं: वे बढ़े हुए वोल्टेज के साथ विद्युत सर्किट शुरू करने का काम करते हैं, जिससे मापने वाले उपकरणों को जोड़ना आवश्यक होता है, लेकिन इसे सीधे करना संभव नहीं है। ऐसे ट्रांसफार्मर का मुख्य कार्य वर्तमान मापदंडों के बारे में प्राप्त जानकारी को हेरफेर को मापने के लिए उपकरणों में स्थानांतरित करना है, जो माध्यमिक प्रकार की वाइंडिंग से जुड़े हैं।उपकरण सर्किट में करंट को नियंत्रित करना भी संभव बनाता है: रिले का उपयोग करते समय और अधिकतम वर्तमान मापदंडों तक पहुंचने पर, सुरक्षा सक्रिय होती है जो कर्मियों को बर्नआउट और नुकसान से बचने के लिए उपकरण को बंद कर देती है।

संचालन का सिद्धांत

ऐसे उपकरणों का संचालन प्रेरण के नियम पर आधारित होता है, जिसके अनुसार वोल्टेज प्राथमिक घुमावों में प्रवेश करता है और धारा निर्मित घुमावदार प्रतिरोध पर काबू पाती है, जिससे चुंबकीय सर्किट में संचरित चुंबकीय प्रवाह का निर्माण होता है। प्रवाह धारा के सापेक्ष लंबवत दिशा में जाता है, जो नुकसान को कम करता है, और जब यह द्वितीयक घुमावदार के घुमावों को पार करता है, तो ईएमएफ बल सक्रिय होता है। इसके प्रभाव के परिणामस्वरूप, सिस्टम में एक करंट दिखाई देता है, जो कॉइल के प्रतिरोध से अधिक मजबूत होता है, जबकि सेकेंडरी टर्न के आउटपुट पर वोल्टेज कम हो जाता है।

एक ट्रांसफॉर्मर का सबसे सरल डिजाइन इस प्रकार धातु का एक कोर और वाइंडिंग की एक जोड़ी होती है जो एक दूसरे से जुड़ी नहीं होती है और इन्सुलेशन के साथ तार के रूप में बनाई जाती है। कुछ मामलों में, लोड केवल प्राथमिक पर जाता है, न कि द्वितीयक मोड़ पर: यह तथाकथित निष्क्रिय मोड है। यदि, दूसरी ओर, ऊर्जा की खपत करने वाले उपकरण द्वितीयक वाइंडिंग से जुड़े होते हैं, तो एक करंट घुमावों से होकर गुजरता है, जो एक इलेक्ट्रोमोटिव बल बनाता है। ईएमएफ पैरामीटर घुमावों की संख्या से निर्धारित होते हैं। प्राथमिक और द्वितीयक घुमावों के लिए इलेक्ट्रोमोटिव बल के अनुपात को परिवर्तन अनुपात के रूप में जाना जाता है, जिसकी गणना उनकी संख्या के अनुपात से की जाती है। आप प्राथमिक या द्वितीयक वाइंडिंग के घुमावों की संख्या को बदलकर ऊर्जा के अंतिम उपभोक्ता के लिए वोल्टेज को नियंत्रित कर सकते हैं।

वर्तमान ट्रांसफार्मर का वर्गीकरण

ऐसे कई प्रकार के उपकरण हैं, जिन्हें कई मानदंडों के अनुसार विभाजित किया जाता है, जिसमें उद्देश्य, स्थापना विधि, रूपांतरण चरणों की संख्या और अन्य कारक शामिल हैं। वर्तमान ट्रांसफार्मर चुनने से पहले, आपको इन मापदंडों पर विचार करने की आवश्यकता है:

• नियुक्ति। इस मानदंड के अनुसार, मापने, मध्यवर्ती और सुरक्षात्मक मॉडल प्रतिष्ठित हैं। इसलिए, रिले सुरक्षा प्रणालियों और अन्य सर्किटों में कंप्यूटिंग क्रियाओं के लिए उपकरणों को जोड़ने पर एक मध्यवर्ती प्रकार के उपकरणों का उपयोग किया जाता है। अलग-अलग, प्रयोगशाला ट्रांसफार्मर प्रतिष्ठित हैं, जो संकेतकों की बढ़ी हुई सटीकता प्रदान करते हैं, बड़ी संख्या में रूपांतरण कारक होते हैं।
• इंस्टॉलेशन तरीका। बाहरी और आंतरिक स्थापना के लिए ट्रांसफार्मर हैं: वे न केवल अलग दिखते हैं, बल्कि बाहरी प्रभावों के प्रतिरोध के विभिन्न संकेतक भी हैं (उदाहरण के लिए, बाहरी उपयोग के लिए उपकरण वर्षा और तापमान परिवर्तन से सुरक्षित हैं)। ओवरहेड और पोर्टेबल ट्रांसफार्मर भी प्रतिष्ठित हैं; उत्तरार्द्ध में अपेक्षाकृत छोटा द्रव्यमान और आयाम होते हैं।
• घुमावदार प्रकार। ट्रांसफॉर्मर सिंगल- और मल्टी-टर्न, कॉइल, रॉड, बसबार हैं। प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग दोनों भिन्न हो सकते हैं, और अंतर भी इन्सुलेशन (सूखी, चीनी मिट्टी के बरतन, बैक्लाइट, तेल, यौगिक, आदि) से संबंधित हैं।
• परिवर्तन चरणों का स्तर। उपकरण एक- और दो-चरण (कैस्केड) हो सकते हैं, 1000 वी की वोल्टेज सीमा न्यूनतम या इसके विपरीत, अधिकतम हो सकती है।
• डिज़ाइन। इस मानदंड के अनुसार, दो प्रकार के वर्तमान ट्रांसफार्मर प्रतिष्ठित हैं - तेल और सूखा।पहले मामले में, घुमावदार मोड़ और चुंबकीय सर्किट एक विशेष तेल तरल युक्त कंटेनर में होते हैं: यह इन्सुलेशन की भूमिका निभाता है और आपको माध्यम के ऑपरेटिंग तापमान को नियंत्रित करने की अनुमति देता है। दूसरे मामले में, हवा से शीतलन होता है, ऐसी प्रणालियों का उपयोग औद्योगिक और आवासीय भवनों में किया जाता है, क्योंकि आग के बढ़ते खतरे के कारण तेल ट्रांसफार्मर को अंदर स्थापित नहीं किया जा सकता है।
• वोल्टेज प्रकार। ट्रांसफॉर्मर स्टेप-डाउन और स्टेप-अप हो सकते हैं: पहले मामले में, प्राथमिक घुमावों पर वोल्टेज कम हो जाता है, और दूसरे में, इसे बढ़ाया जाता है।
• एक अन्य वर्गीकरण विकल्प बिजली द्वारा वर्तमान ट्रांसफार्मर का विकल्प है। यह पैरामीटर उपकरण के उद्देश्य, जुड़े उपभोक्ताओं की संख्या, उनके गुणों पर निर्भर करता है।

पैरामीटर और विशेषताएं

ऐसे उपकरण चुनते समय, मुख्य तकनीकी मानकों को ध्यान में रखना आवश्यक है जो अनुप्रयोगों और लागत की सीमा को प्रभावित करते हैं। मुख्य गुण:

• रेटेड लोड, या पावर: इस मानदंड द्वारा चयन ट्रांसफॉर्मर विशेषताओं की तुलनात्मक तालिका का उपयोग करके किया जा सकता है। पैरामीटर मान अन्य वर्तमान विशेषताओं को निर्धारित करता है, क्योंकि यह कड़ाई से सामान्यीकृत है और चयनित सटीकता वर्ग में उपकरण के सामान्य संचालन को निर्धारित करने का कार्य करता है।
• वर्तमान मूल्यांकित। यह संकेतक उस अवधि को निर्धारित करता है जिसके दौरान डिवाइस महत्वपूर्ण तापमान पर अधिक गरम किए बिना कार्य कर सकता है। ट्रांसफार्मर उपकरण में, एक नियम के रूप में, हीटिंग के स्तर के मामले में एक ठोस रिजर्व होता है, 18-20% तक के अधिभार के साथ, ऑपरेशन सामान्य मोड में होता है।
• वोल्टेज।घुमावदार इन्सुलेशन की गुणवत्ता के लिए संकेतक महत्वपूर्ण है, उपकरण के सुचारू संचालन को सुनिश्चित करता है।
• गलती। यह घटना चुंबकीय प्रवाह के प्रभाव के कारण होती है, त्रुटि दर प्राथमिक और माध्यमिक वर्तमान के सटीक डेटा के बीच का अंतर है। ट्रांसफार्मर कोर में चुंबकीय प्रवाह में वृद्धि त्रुटि में आनुपातिक वृद्धि में योगदान करती है।
• परिवर्तन अनुपात, जो प्राथमिक और द्वितीयक घुमावों में धारा का अनुपात है। गुणांक का वास्तविक मूल्य नाममात्र मूल्य से ऊर्जा रूपांतरण के दौरान नुकसान की डिग्री के बराबर राशि से भिन्न होता है।
• नाममात्र मूल्य के वास्तविक रूप में प्राथमिक धारा के संबंध में व्यक्त सीमित बहुलता।
• द्वितीयक प्रकार की वाइंडिंग के घुमावों में होने वाली धारा की बहुलता।

वर्तमान ट्रांसफार्मर का मुख्य डेटा समतुल्य सर्किट द्वारा निर्धारित किया जाता है: यह आपको विभिन्न मोड में उपकरणों की विशेषताओं का अध्ययन करने की अनुमति देता है, निष्क्रिय से पूर्ण भार तक।

मुख्य संकेतक डिवाइस के शरीर पर एक विशेष अंकन के रूप में इंगित किए जाते हैं। इसमें उपकरण उठाने और माउंट करने की विधि पर डेटा भी हो सकता है, द्वितीयक घुमावों (350 वोल्ट से अधिक) पर बढ़े हुए वोल्टेज के बारे में चेतावनी की जानकारी, ग्राउंडिंग पैड की उपस्थिति के बारे में जानकारी। ऊर्जा कनवर्टर का अंकन स्टिकर के रूप में या पेंट के साथ लगाया जाता है।

संभावित खराबी

किसी भी अन्य उपकरण की तरह, समय-समय पर ट्रांसफार्मर खराब हो जाते हैं, और उन्हें निदान के साथ योग्य सेवा की आवश्यकता होती है। डिवाइस की जांच करने से पहले, आपको यह जानना होगा कि ब्रेकडाउन क्या हैं, कौन से संकेत उनके अनुरूप हैं:

• मामले के अंदर असमान शोर, कर्कश।यह घटना आमतौर पर ग्राउंडिंग तत्व में एक विराम, घुमावदार मोड़ से मामले पर एक ओवरलैप, या चुंबकीय सर्किट के लिए उपयोग की जाने वाली चादरों के दबाव के कमजोर होने का संकेत देती है।
• मामले का बहुत अधिक ताप, खपत पक्ष पर वर्तमान ताकत में वृद्धि। इंसुलेटिंग परत को पहनने या यांत्रिक क्षति के कारण घुमावदार शॉर्ट सर्किट के कारण समस्या हो सकती है, शॉर्ट सर्किट के परिणामस्वरूप लगातार अधिभार।
• इंसुलेटर में दरारें, स्लाइडिंग डिस्चार्ज। वे तब प्रकट होते हैं जब संचालन की शुरुआत से पहले एक विनिर्माण दोष की पहचान नहीं की गई थी, विदेशी वस्तुओं की एक डाली और विभिन्न मूल्यों के चरणों के इनपुट के बीच एक ओवरलैप।
• तेल उत्सर्जन जिसके दौरान निकास संरचना की झिल्ली नष्ट हो जाती है। समस्या को इंसुलेशन पहनने, तेल के स्तर में कमी, वोल्टेज ड्रॉप्स या थ्रू-टाइप शॉर्ट सर्किट की स्थिति के तहत ओवरकुरेंट की उपस्थिति के कारण एक इंटरफेशियल शॉर्ट सर्किट द्वारा समझाया गया है।
• गास्केट या ट्रांसफार्मर के नल से तेल का रिसाव। मुख्य कारण नोड्स की खराब-गुणवत्ता वाली वेल्डिंग, खराब सीलिंग, गास्केट का विनाश या गैर-लैप्ड वाल्व प्लग हैं।
• गैस सुरक्षा रिले पर स्विच करना। यह घटना तब होती है जब तेल विघटित हो जाता है, जो एक घुमावदार शॉर्ट सर्किट, एक ओपन सर्किट, स्विचिंग डिवाइस के संपर्कों के जलने या शॉर्ट सर्किट की स्थिति में ट्रांसफॉर्मर हाउसिंग के कारण होता है।
• गैस सुरक्षा रिले को बंद करना। समस्या तैलीय तरल के सक्रिय अपघटन के कारण होती है, जो इंटरफेशियल क्लोजर, आंतरिक या बाहरी हिस्से के ओवरवॉल्टेज या तथाकथित "स्टील फायर" के कारण होती है।
• ट्रिप्ड डिफरेंशियल प्रोटेक्शन। यह खराबी तब प्रकट होती है जब इनलेट हाउसिंग में खराबी होती है, जब चरणों के बीच ओवरलैप होता है, या अन्य मामलों में।

डिवाइस की कार्यक्षमता की दक्षता को अधिकतम करने के लिए, थर्मल इमेजर का उपयोग करके नियमित रूप से सत्यापन करना आवश्यक है: उपकरण संपर्कों की गुणवत्ता में कमी और ऑपरेटिंग तापमान में कमी का निदान करने की अनुमति देता है। सत्यापन के दौरान, विशेषज्ञ निम्नलिखित प्रकार की जोड़तोड़ करते हैं:

• 1. वोल्टेज और करंट रीडिंग लेना।
  2. बाहरी स्रोत का उपयोग करके लोड की जाँच करना।
  3. कार्य योजना में मापदंडों का निर्धारण।
  4. परिवर्तन अनुपात की गणना, संकेतकों की तुलना और विश्लेषण।

ट्रांसफार्मर की गणना

इस उपकरण के संचालन का मूल सिद्धांत सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है U1/U2=n1/n2, जिसके तत्वों को निम्नानुसार डिकोड किया गया है:

• U1 और U2 प्राथमिक और द्वितीयक घुमावों के वोल्टेज हैं।
• n1 और n2 - क्रमशः प्राथमिक और द्वितीयक प्रकार की वाइंडिंग पर उनकी संख्या।

कोर के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को निर्धारित करने के लिए, एक अन्य सूत्र का उपयोग किया जाता है: एस = 1.15 * पी, जिसमें शक्ति वाट में मापी जाती है, और क्षेत्रफल वर्ग सेंटीमीटर में मापा जाता है। यदि उपकरण में प्रयुक्त कोर का आकार W अक्षर का है, तो अनुभाग सूचकांक की गणना मध्य छड़ के लिए की जाती है। प्राथमिक स्तर की वाइंडिंग में घुमावों का निर्धारण करते समय, सूत्र का उपयोग किया जाता है एन = 50 * यू 1 / एस, जबकि घटक 50 अपरिवर्तनीय नहीं है, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप की घटना को रोकने के लिए गणना में, इसके बजाय मान 60 निर्धारित करने की सिफारिश की जाती है। एक अन्य सूत्र है डी = 0.8 * √मैं, जिसमें d तार का क्रॉस सेक्शन है, और I वर्तमान शक्ति संकेतक है; इसका उपयोग केबल व्यास की गणना के लिए किया जाता है।

गणना के दौरान प्राप्त आंकड़ों को गोल मूल्यों में समायोजित किया जाता है (उदाहरण के लिए, 37.5 डब्ल्यू की अनुमानित शक्ति 40 तक गोल होती है)। गोल करने की अनुमति केवल ऊपर है।इन सभी सूत्रों का उपयोग 220 वोल्ट नेटवर्क में काम कर रहे ट्रांसफॉर्मर का चयन करने के लिए किया जाता है; उच्च-आवृत्ति लाइनों का निर्माण करते समय, अन्य मापदंडों और गणना विधियों का उपयोग किया जाता है।

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