पावर ग्रिड में दो, तीन या अधिक वाइंडिंग वाली एक विद्युत इकाई स्थिर रूप से स्थापित होती है। बिजली ट्रांसफार्मर आवृत्ति विचलन के बिना वैकल्पिक वोल्टेज और वर्तमान को बदलता है। सेकेंडरी पावर सप्लाई में इस्तेमाल होने वाले कन्वर्टर को स्टेप-डाउन डिवाइस कहा जाता है। स्टेप-अप संरचनाएं वोल्टेज बढ़ाती हैं, उच्च शक्ति, थ्रूपुट और कैपेसिटेंस के साथ उच्च वोल्टेज बिजली लाइनों में उपयोग की जाती हैं।
विषय
आवेदन क्षेत्र
बिजली उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किए गए प्रतिष्ठानों के सेट में बिजली ट्रांसफार्मर शामिल हैं। बिजली संयंत्र एक परमाणु, कार्बनिक, ठोस या तरल ईंधन की ऊर्जा का उपयोग करते हैं, गैस पर चलते हैं या पानी की धारा की शक्ति का उपयोग करते हैं, लेकिन उपभोक्ता और उत्पादन लाइनों के सामान्य कामकाज के लिए सबस्टेशन आउटपुट कन्वर्टर्स आवश्यक हैं।
इकाइयां औद्योगिक सुविधाओं, ग्रामीण उद्यमों, रक्षा परिसरों, तेल और गैस विकास के नेटवर्क में स्थापित हैं। बिजली ट्रांसफार्मर का सीधा उद्देश्य - वोल्टेज और करंट को कम करना और बढ़ाना - परिवहन, आवास, खुदरा बुनियादी ढांचे, नेटवर्क वितरण सुविधाओं के संचालन के लिए उपयोग किया जाता है।
मुख्य भाग और प्रणालियाँ
आपूर्ति वोल्टेज और लोड इनपुट पर लागू होते हैं, जो आंतरिक या बाहरी टर्मिनल ब्लॉक पर स्थित होते हैं। संपर्क बोल्ट या विशेष कनेक्टर के साथ तय किया गया है। तेल इकाइयों में, टैंक के किनारों पर या हटाने योग्य आवास के कवर पर इनलेट की व्यवस्था की जाती है।
आंतरिक वाइंडिंग से ट्रांसमिशन अलौह धातुओं से बने लचीले डैम्पर्स या थ्रेडेड स्टड में जाता है। पावर ट्रांसफार्मर और उनके मामले स्टड से एक चीनी मिट्टी के बरतन या प्लास्टिक की परत के साथ अछूता रहता है। तेल और सिंथेटिक तरल पदार्थों के प्रतिरोधी सामग्री से बने गैस्केट द्वारा अंतराल को समाप्त कर दिया जाता है।
कूलर टैंक के ऊपरी क्षेत्र से तेल के तापमान को कम करते हैं और इसे साइड की निचली परत में स्थानांतरित करते हैं। पावर ऑयल ट्रांसफॉर्मर के कूलिंग डिवाइस को निम्न द्वारा दर्शाया जाता है:
- एक बाहरी सर्किट जो वाहक से गर्मी को दूर करता है;
- आंतरिक सर्किट हीटिंग तेल।
कूलर विभिन्न प्रकार के होते हैं:
- रेडिएटर - निचले और ऊपरी कलेक्टरों के बीच संचार के लिए प्लेटों में स्थित अंत में वेल्डिंग के साथ फ्लैट चैनलों का एक सेट;
- नालीदार टैंक - कम और मध्यम-शक्ति इकाइयों में रखे गए, वे दोनों तापमान को कम करने के लिए एक कंटेनर और दीवारों की एक तह सतह और एक नीचे के बॉक्स के साथ एक काम करने वाले टैंक हैं;
- पंखे - वे प्रवाह के मजबूर शीतलन के लिए बड़े ट्रांसफार्मर मॉड्यूल से लैस हैं;
- हीट एक्सचेंजर्स - पंप का उपयोग करके सिंथेटिक तरल पदार्थ को स्थानांतरित करने के लिए बड़ी इकाइयों में उपयोग किया जाता है, क्योंकिप्राकृतिक परिसंचरण के संगठन के लिए बहुत अधिक स्थान की आवश्यकता होती है;
- जल-तेल प्रतिष्ठान - शास्त्रीय तकनीक के अनुसार ट्यूबलर हीट एक्सचेंजर्स;
- परिसंचारी पंप स्टफिंग बॉक्स गास्केट की अनुपस्थिति में इंजन के पूर्ण जलमग्न के साथ भली भांति बंद डिजाइन हैं।
काम करने वाले घुमावों की संख्या को बदलने के लिए नियंत्रण उपकरणों के साथ वोल्टेज परिवर्तन के लिए उपकरण की आपूर्ति की जाती है। सेकेंडरी वाइंडिंग पर वोल्टेज को कॉइल की संख्या के लिए स्विच का उपयोग करके संशोधित किया जाता है या जंपर्स के स्थान का चयन करते समय बोल्ट द्वारा सेट किया जाता है। इस प्रकार एक ग्राउंडेड या डी-एनर्जीकृत ट्रांसफार्मर के लीड जुड़े होते हैं। रेगुलेटिंग मॉड्यूल वोल्टेज को छोटी रेंज में परिवर्तित करते हैं।
शर्तों के आधार पर, सर्पिलों की संख्या के लिए स्विच को प्रकारों में विभाजित किया जाता है:
- लोड बंद होने पर काम करने वाले उपकरण;
- तत्व जो तब कार्य करते हैं जब द्वितीयक वाइंडिंग को प्रतिरोध के लिए छोटा किया जाता है।
अनुरक्ति
गैस रिले विस्तार और काम कर रहे टैंकों के बीच कनेक्टिंग ट्यूब में स्थित है। डिवाइस गर्म होने के दौरान कार्बनिक पदार्थों, तेलों को इन्सुलेट करने और सिस्टम को मामूली क्षति के अपघटन को रोकता है। डिवाइस खराब होने की स्थिति में गैस बनने पर प्रतिक्रिया करता है, अलार्म सिग्नल देता है या शॉर्ट सर्किट या तरल स्तर में खतरनाक गिरावट की स्थिति में सिस्टम को पूरी तरह से बंद कर देता है।
तापमान मापने के लिए थर्मोकपल को टैंक के शीर्ष पर जेब में रखा जाता है। वे इकाई के सबसे गर्म हिस्से की पहचान करने के लिए गणितीय गणना के सिद्धांत पर काम करते हैं। आधुनिक सेंसर फाइबर ऑप्टिक तकनीक पर आधारित हैं।
निरंतर पुनर्जनन इकाई का उपयोग तेल को बहाल करने और शुद्ध करने के लिए किया जाता है। काम के परिणामस्वरूप, द्रव्यमान में स्लैग बनता है, हवा इसमें प्रवेश करती है।पुनर्जनन उपकरण दो प्रकार के होते हैं:
- थर्मोसाइफन मॉड्यूल, ऊपर की ओर गर्म परतों की प्राकृतिक गति का उपयोग करते हुए और फिल्टर से गुजरते हुए, टैंक के निचले भाग में ठंडी धाराओं को बाद में कम करना;
- सोखना गुणवत्ता इकाइयाँ एक पंप के साथ फिल्टर के माध्यम से द्रव्यमान को जबरन पंप करती हैं, नींव पर अलग से स्थित होती हैं, और बड़े कन्वर्टर्स के सर्किट में उपयोग की जाती हैं।
तेल सुरक्षा मॉड्यूल एक खुले प्रकार के विस्तार टैंक हैं। द्रव्यमान सतह के ऊपर की हवा को सिलिका जेल desiccants के माध्यम से पारित किया जाता है। अधिकतम आर्द्रता पर सोखने वाला गुलाबी हो जाता है, जो इसे बदलने के लिए एक संकेत के रूप में कार्य करता है।
विस्तारक के शीर्ष पर एक तेल सील स्थापित है। यह ट्रांसफॉर्मर सूखे तेल पर काम करते हुए हवा की नमी को कम करने के लिए एक उपकरण है। मॉड्यूल एक पाइप के साथ विस्तार टैंक से जुड़ा है। शीर्ष पर, एक कंटेनर को भूलभुलैया के रूप में कई दीवारों के रूप में आंतरिक अलगाव के साथ वेल्डेड किया जाता है। तेल के माध्यम से हवा गुजरती है, नमी छोड़ती है, फिर सिलिका जेल से साफ होती है और विस्तारक में प्रवेश करती है।
डिवाइसेज को कंट्रोल करें
दबाव राहत उपकरण शॉर्ट सर्किट या मजबूत तेल अपघटन के कारण एक आपातकालीन दबाव वृद्धि को रोकता है और GOST 11677-1975 के अनुसार शक्तिशाली इकाइयों के डिजाइन में प्रदान किया जाता है। डिवाइस को एक डिस्चार्ज पाइप के रूप में बनाया गया है, जो ट्रांसफॉर्मर कवर के कोण पर स्थित है। अंत में एक सीलबंद झिल्ली होती है जो तुरंत प्रकट हो सकती है और निकास को छोड़ सकती है।
इसके अलावा, ट्रांसफार्मर में अन्य मॉड्यूल स्थापित हैं:
- टैंक में तेल स्तर के सेंसर, एक डायल से लैस या संचार कंटेनरों के ग्लास ट्यूब के रूप में बने होते हैं, विस्तारक के अंत में रखे जाते हैं।
- बिल्ट-इन ट्रांसफॉर्मर को यूनिट के अंदर या ग्राउंडिंग स्लीव के पास फीड-थ्रू इंसुलेटर की तरफ या लो-वोल्टेज बसबार्स पर व्यवस्थित किया जाता है। इस मामले में, आंतरिक और बाहरी इन्सुलेशन वाले सबस्टेशन में बड़ी संख्या में व्यक्तिगत कन्वर्टर्स की आवश्यकता नहीं है।
- दहनशील अशुद्धियों और गैसों का डिटेक्टर तेल द्रव्यमान में हाइड्रोजन का पता लगाता है और इसे झिल्ली के माध्यम से बाहर निकालता है। केंद्रित मिश्रण नियंत्रण रिले को संचालित करने से पहले डिवाइस गैस गठन की प्रारंभिक डिग्री को इंगित करता है।
- फ्लो मीटर जबरन तापमान में कमी के सिद्धांत पर काम कर रहे सबस्टेशनों में तेल के नुकसान की निगरानी करता है। डिवाइस सिर के अंतर को मापता है और प्रवाह में बाधा के दोनों किनारों पर दबाव निर्धारित करता है। वाटर-कूल्ड इकाइयों में, फ्लो मीटर नमी की खपत को पढ़ते हैं। तत्व दुर्घटना के मामले में अलार्म और संकेतक निर्धारित करने के लिए एक डायल से लैस हैं।
संचालन का सिद्धांत और संचालन के तरीके
एक साधारण ट्रांसफॉर्मर पर्मलॉय, फेराइट और दो वाइंडिंग के कोर से लैस होता है। चुंबकीय सर्किट में टेप, प्लेट या मोल्डेड तत्वों का एक सेट शामिल होता है। यह बिजली की क्रिया के तहत होने वाले चुंबकीय प्रवाह को स्थानांतरित करता है। पावर ट्रांसफॉर्मर के संचालन का सिद्धांत इंडक्शन का उपयोग करके करंट और वोल्टेज के संकेतकों को परिवर्तित करना है, जबकि आवेशित कणों की गति के ग्राफ की आवृत्ति और आकार स्थिर रहता है।
स्टेप-अप ट्रांसफॉर्मर में, सर्किट प्राइमरी कॉइल की तुलना में सेकेंडरी वाइंडिंग पर बढ़े हुए वोल्टेज के लिए प्रदान करता है। स्टेप-डाउन इकाइयों में, इनपुट वोल्टेज आउटपुट से अधिक होता है। सर्पिल घुमाव वाला कोर तेल के साथ एक कंटेनर में स्थित है।
जब प्रत्यावर्ती धारा को चालू किया जाता है, तो प्राथमिक सर्पिल पर एक प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्र बनता है। यह कोर पर बंद हो जाता है और सेकेंडरी सर्किट को प्रभावित करता है। एक इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न होता है जो ट्रांसफार्मर के आउटपुट पर जुड़े भार को प्रेषित किया जाता है। स्टेशन तीन मोड में संचालित होता है:
- आइडलिंग को सेकेंडरी कॉइल की खुली अवस्था और वाइंडिंग के अंदर करंट की अनुपस्थिति की विशेषता है। प्राथमिक कॉइल में नो-लोड बिजली प्रवाहित होती है, जो नाममात्र मूल्य का 2-5% है।
- बिजली और उपभोक्ताओं के कनेक्शन से लोड के तहत काम होता है। पावर ट्रांसफार्मर दो वाइंडिंग में ऊर्जा दिखाते हैं, ऐसे नियमों में काम करना यूनिट के लिए सामान्य है।
- एक शॉर्ट सर्किट जिसमें सेकेंडरी कॉइल पर प्रतिरोध ही एकमात्र भार रहता है। मोड आपको कोर वाइंडिंग को गर्म करने के नुकसान की पहचान करने की अनुमति देता है।
निष्क्रिय अंदाज़
प्राथमिक कुण्डली में विद्युत प्रत्यावर्ती चुम्बकीय धारा के मान के बराबर होती है, द्वितीयक धारा शून्य मान दर्शाती है। फेरोमैग्नेटिक टिप के मामले में प्रारंभिक कॉइल का इलेक्ट्रोमोटिव बल स्रोत वोल्टेज को पूरी तरह से बदल देता है, कोई लोड धाराएं नहीं होती हैं। निष्क्रिय ऑपरेशन तात्कालिक टर्न-ऑन नुकसान और एड़ी धाराओं का पता लगाता है, आवश्यक आउटपुट वोल्टेज को बनाए रखने के लिए प्रतिक्रियाशील शक्ति मुआवजे को निर्धारित करता है।
फेरोमैग्नेटिक कंडक्टर के बिना एक इकाई में, चुंबकीय क्षेत्र में बदलाव के कारण कोई नुकसान नहीं होता है। नो-लोड करंट प्राथमिक वाइंडिंग के प्रतिरोध के समानुपाती होता है। आवेशित इलेक्ट्रॉनों के पारित होने का विरोध करने की क्षमता वर्तमान की आवृत्ति और प्रेरण के आकार को बदलकर बदल जाती है।
शॉर्ट सर्किट ऑपरेशन
प्राइमरी कॉइल पर एक छोटा अल्टरनेटिंग वोल्टेज लगाया जाता है, सेकेंडरी कॉइल के आउटपुट शॉर्ट-सर्किट होते हैं।इनपुट वोल्टेज संकेतक का चयन किया जाता है ताकि शॉर्ट-सर्किट करंट यूनिट के परिकलित या नाममात्र मूल्य से मेल खाता हो। शॉर्ट सर्किट वोल्टेज का आकार ट्रांसफार्मर के कॉइल में नुकसान और कंडक्टर की सामग्री का प्रतिरोध करने की लागत को निर्धारित करता है। प्रत्यक्ष धारा का हिस्सा प्रतिरोध पर काबू पाता है और तापीय ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है, कोर गर्म होता है।
शॉर्ट सर्किट वोल्टेज की गणना नाममात्र मूल्य के प्रतिशत के रूप में की जाती है। इस मोड में ऑपरेशन के दौरान प्राप्त पैरामीटर इकाई की एक महत्वपूर्ण विशेषता है। शॉर्ट-सर्किट करंट से इसे गुणा करने पर बिजली का नुकसान होता है।
कार्य का तरीका
जब द्वितीयक परिपथ में लोड जुड़ा होता है, तो कण गति करते हैं, जिससे कंडक्टर में चुंबकीय प्रवाह होता है। इसे प्राथमिक कॉइल द्वारा उत्पादित प्रवाह से दूर निर्देशित किया जाता है। प्राथमिक वाइंडिंग में, प्रेरण के इलेक्ट्रोमोटिव बल और शक्ति स्रोत के बीच असहमति होती है। प्रारंभिक सर्पिल में करंट तब तक बढ़ता है जब तक चुंबकीय क्षेत्र अपने मूल मूल्य को प्राप्त नहीं कर लेता।
इंडक्शन वेक्टर का चुंबकीय प्रवाह चयनित सतह के माध्यम से क्षेत्र के पारित होने की विशेषता है और प्राथमिक कॉइल में तात्कालिक बल सूचकांक के समय के अभिन्न अंग द्वारा निर्धारित किया जाता है। ड्राइविंग बल के संबंध में घातांक 90˚ चरण से बाहर है। द्वितीयक परिपथ में प्रेरित विद्युत वाहक बल प्राथमिक कुण्डली के आकार और प्रावस्था में मेल खाता है।
ट्रांसफार्मर के प्रकार और प्रकार
बिजली इकाइयों का उपयोग उच्च वोल्टेज वर्तमान और उच्च शक्ति को परिवर्तित करने के मामले में किया जाता है, उनका उपयोग नेटवर्क प्रदर्शन को मापने के लिए नहीं किया जाता है।ऊर्जा उत्पादक के नेटवर्क में वोल्टेज और उपभोक्ता के पास जाने वाले सर्किट के बीच अंतर के मामले में स्थापना उचित है। चरणों की संख्या के आधार पर, स्टेशनों को सिंगल-कॉइल इकाइयों या बहु-घुमावदार इकाइयों के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।
एक एकल-चरण बिजली कनवर्टर को स्थिर रूप से स्थापित किया गया है, यह गतिहीन स्थित पारस्परिक प्रेरण से जुड़े वाइंडिंग्स की विशेषता है। कोर एक बंद फ्रेम के रूप में बनाया गया है, निचले, ऊपरी योक और साइड रॉड हैं, जहां सर्पिल स्थित हैं। कॉइल और चुंबकीय कोर सक्रिय तत्वों के रूप में कार्य करते हैं।
छड़ों पर घुमावों की संख्या और आकार के अनुसार स्थापित संयोजनों में होते हैं या एक संकेंद्रित क्रम में व्यवस्थित होते हैं। सबसे आम और अक्सर इस्तेमाल किया जाने वाला बेलनाकार आवरण। यूनिट के संरचनात्मक तत्व स्टेशन के हिस्सों को ठीक करते हैं, कॉइल्स के बीच के मार्ग को अलग करते हैं, भागों को ठंडा करते हैं और ब्रेकडाउन को रोकते हैं। अनुदैर्ध्य इन्सुलेशन व्यक्तिगत मोड़ या कोर पर उनके संयोजन को कवर करता है। प्राथमिक डाइलेक्ट्रिक्स का उपयोग ग्राउंड और वाइंडिंग के बीच संक्रमण को रोकने के लिए किया जाता है।
तीन-चरण बिजली नेटवर्क की योजनाओं में, दो-घुमावदार और तीन-घुमावदार प्रतिष्ठानों को एक चरण के लिए इनपुट और आउटपुट, या प्रतिस्थापन उपकरणों के बीच लोड को समान रूप से वितरित करने के लिए स्थापित किया जाता है। ऑयल-कूल्ड ट्रांसफॉर्मर में वाइंडिंग के साथ एक चुंबकीय सर्किट होता है जो एक पदार्थ के साथ एक टैंक में स्थित होता है।
वाइंडिंग को एक सामान्य कंडक्टर पर व्यवस्थित किया जाता है, जबकि प्राथमिक और माध्यमिक सर्किट प्रदान किए जाते हैं जो एक सामान्य क्षेत्र, वर्तमान या ध्रुवीकरण की उपस्थिति के कारण परस्पर क्रिया करते हैं जब आवेशित इलेक्ट्रॉन चुंबकीय माध्यम में चलते हैं। यह कुल प्रेरण संयंत्र के प्रदर्शन, उच्च और निम्न वोल्टेज को निर्धारित करना मुश्किल बनाता है।एक ट्रांसफॉर्मर प्रतिस्थापन योजना का उपयोग किया जाता है, जिसमें वाइंडिंग चुंबकीय में नहीं, बल्कि विद्युत वातावरण में परस्पर क्रिया करती है।
प्रवाहित होने वाले आगमनात्मक कॉइल के प्रतिरोधों के काम के लिए अपव्यय प्रवाह की क्रिया की तुल्यता का सिद्धांत लागू होता है। प्रेरण के सक्रिय प्रतिरोध के साथ सर्पिल भेद। दूसरा प्रकार चुंबकीय रूप से बंधुआ लपेटन है जो न्यूनतम अवरोधक गुणों वाले फ्लक्स को बिखेरने के बिना कणों को प्रसारित करता है।
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