पिछले साल मैंने एक फ़ैक्टरी को ट्रांसफार्मर बदलने में मदद की थी। प्रभारी व्यक्ति ने आत्मविश्वास से कहा, "हमारा लोड बड़ा नहीं है, 200kVA पर्याप्त है।" दो महीने बाद, गर्मी के सबसे गर्म दिनों में, ट्रांसफार्मर का मामला छूने के लिए बहुत गर्म था, और तेल तापमान गेज 85 डिग्री अलार्म लाइन को दबा रहा था। हमने जाँच की - उन्होंने वर्षों से चुपचाप उपकरण जोड़े थे, और वास्तविक लोड पहले से ही ट्रांसफार्मर रेटिंग से काफी ऊपर था। बड़ा बनाने का मतलब था कि पुरानी नींव काम नहीं करेगी, और सिविल कार्य में बहुत पैसा खर्च होगा।
ट्रांसफार्मर को आकार देना सरल लगता है, लेकिन ऐसा नहीं है। अधिकांश लोग केवल क्षमता को देखते हैं और वोल्टेज, हानि, स्थापना प्रकार और मिलान सहायक गियर को नजरअंदाज कर देते हैं। यहां कुछ चीजें हैं जो मैंने साइट पर समय बिताने से सीखी हैं।
रेटेड क्षमता "बड़ी बेहतर है" नहीं है, लेकिन बहुत छोटी क्षमता एक आपदा है। ट्रांसफार्मर की क्षमता केवीए में है, किलोवाट में नहीं। बहुत से लोग सक्रिय और प्रतिक्रियाशील शक्ति को मिला देते हैं। 0.9 पावर फैक्टर पर एक 1000kVA ट्रांसफार्मर 900kW प्रदान कर सकता है; 0.8 पावर फैक्टर पर, केवल 800 किलोवाट। क्षमता चुनने से पहले, वास्तविक भार का पता लगाएं, फिर मार्जिन जोड़ें। आमतौर पर 65% से 75% लोडिंग का लक्ष्य होता है। लंबे समय तक 50% से नीचे, नो-लोड हानि बहुत अधिक बिजली खाती है; लंबी अवधि के लिए 85% से ऊपर, अधिभार मार्जिन कम है और गर्मी की गर्मी इसे मार सकती है। औद्योगिक संयंत्रों के लिए, अगले तीन से पांच वर्षों में भविष्य के विस्तार के लिए 20% से 30% जोड़ें।
वोल्टेज वर्ग आपूर्ति प्रणाली और लोड पक्ष पर निर्भर करता है। सामान्य प्राथमिक वोल्टेज 10kV, 35kV, 110kV हैं; सेकेंडरी आमतौर पर 0.4kV (380V/220V) होता है। विदेशी परियोजनाएं कभी-कभी 13.8kV, 24kV, 33kV का उपयोग करती हैं। हमेशा स्थानीय ग्रिड के रेटेड वोल्टेज और आवृत्ति की पुष्टि करें। चीन 50Hz का उपयोग करता है; कुछ देश 60Hz का उपयोग करते हैं - एक ट्रांसफार्मर दोनों को संभाल नहीं सकता है। टैपिंग रेंज भी जांचें। ऑफ-लोड टैप परिवर्तक आमतौर पर ±2×2.5% होते हैं; ऑन-लोड टैप चेंजर व्यापक रेंज देते हैं। यदि वोल्टेज में बहुत उतार-चढ़ाव होता है, तो ऑन-लोड टैप परिवर्तन चुनें।
हानियाँ नो-लोड हानि और लोड हानि हैं - यहीं पर दीर्घकालिक लागत रहती है। एक सस्ता ट्रांसफार्मर पांच वर्षों में मूल्य अंतर से कहीं अधिक बिजली जला सकता है। नो-लोड लॉस (कोर लॉस) कोर सामग्री और डिज़ाइन पर निर्भर करता है। अनाकार धातु कोर सिलिकॉन स्टील की तुलना में नो-लोड हानि को लगभग 70% तक कम कर देते हैं, लेकिन उनकी लागत अधिक होती है। लोड हानि (तांबे की हानि) वाइंडिंग प्रतिरोध पर निर्भर करती है। तांबे की वाइंडिंग एल्युमीनियम की तुलना में कम नुकसान देती है, लेकिन वे भारी होती हैं। राष्ट्रीय मानक अब टियर‑1 और टियर‑2 दक्षता वाले ट्रांसफार्मरों पर जोर देते हैं। उनकी लागत पहले से अधिक होती है, लेकिन बिजली की बचत आमतौर पर तीन साल में वापस आ जाती है। यदि ट्रांसफार्मर अधिकांश समय भारी लोड से चलता है, तो लोड लॉस को प्राथमिकता दें। यदि यह अधिकांश समय हल्के ढंग से लोड होता है, तो नो-लोड लॉस को प्राथमिकता दें।
स्थापना का प्रकार और वातावरण निर्माण को निर्धारित करता है। तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर (एस11, एस13, एस20, आदि) सस्ते होते हैं, अच्छी तरह से गर्मी बहाते हैं, और उनकी अधिभार क्षमता अच्छी होती है, लेकिन उन्हें अग्नि सुरक्षा की आवश्यकता होती है और बाहरी सबस्टेशनों के लिए उपयुक्त होते हैं। शुष्क प्रकार के ट्रांसफार्मर (एससीबी10, एससीबी12, एससीबी14, आदि) अग्नि-सुरक्षित हैं और कार्यशालाओं या विद्युत कक्षों के अंदर जा सकते हैं, लेकिन उनकी लागत अधिक होती है और वे अधिक शोर करते हैं। तटीय क्षेत्रों या भारी संक्षारण वाले रासायनिक संयंत्रों में, स्टेनलेस स्टील के बाड़े या विशेष कोटिंग्स चुनें। उच्च ऊंचाई (1000 मीटर से ऊपर) पर, प्रत्येक अतिरिक्त 1000 मीटर के लिए ट्रांसफार्मर को लगभग 1‑2% कम करें, या एक "पठार‑प्रकार" इकाई चुनें।
ट्रांसफार्मर के साथ-साथ सुरक्षा उपकरणों का चयन किया जाना चाहिए। प्राथमिक पक्ष पर, आपको ड्रॉप-आउट फ़्यूज़ या सर्किट ब्रेकर की आवश्यकता होती है। ड्रॉप-आउट फ़्यूज़ का आकार ट्रांसफार्मर की क्षमता और शॉर्ट-सर्किट करंट से मेल खाना चाहिए। 100kVA से नीचे के ट्रांसफार्मर के लिए, फुल-लोड करंट से 2‑3 गुना रेटेड फ़्यूज़ लिंक चुनें; 100kVA और उससे अधिक के लिए, 1.5‑2 बार। फ़्यूज़ रेटिंग बहुत अधिक है, और द्वितीयक दोष प्राथमिक फ़्यूज़ को नहीं उड़ाएगा - ट्रांसफार्मर जल सकता है। बहुत कम, और हर बार जब आप ऊर्जा उत्पन्न करेंगे तो तीव्र धारा इसे उड़ा देगी। इसके अलावा प्राथमिक स्तर पर, आपको बिजली संरक्षण के लिए सर्ज अरेस्टर की आवश्यकता होती है। सिस्टम के अधिकतम वोल्टेज के लिए रेटेड मेटल-ऑक्साइड अरेस्टर चुनें, और सुनिश्चित करें कि अर्थिंग प्रतिरोध अच्छा है। द्वितीयक पक्ष पर, एक मोल्डेड-केस सर्किट ब्रेकर और एक सर्ज रक्षक विशिष्ट हैं।
शीतलन विधि और प्रवेश सुरक्षा साइट पर निर्भर करती है। इनडोर ड्राई-टाइप के लिए, फोर्स्ड एयर कूलिंग (एएफ) उच्च अल्पकालिक अधिभार क्षमता देता है। बाहरी तेल-भरे के लिए, तेल-प्राकृतिक वायु-प्राकृतिक (ONAN) आमतौर पर पर्याप्त होता है; यदि भार भारी है, तो तेल-प्राकृतिक वायु-बल (ओएनएएफ) का उपयोग करें। प्रवेश सुरक्षा: आउटडोर (धूल और पानी के जेट) के लिए IP54, इनडोर के लिए IP20 या IP30। केबल प्रवेश/निकास ऊपर, नीचे या किनारे से हो सकता है। ऑर्डर देने से पहले पुष्टि करें, अन्यथा आपको एक ऐसी इकाई मिलेगी जो कनेक्ट नहीं होती।
एक और आसानी से छूटने वाली बात: प्रतिबाधा वोल्टेज और शॉर्ट-सर्किट झेलने की क्षमता। प्रतिबाधा वोल्टेज (यूके%) शॉर्ट-सर्किट करंट और वोल्टेज विनियमन को प्रभावित करता है। वितरण ट्रांसफार्मर के लिए, यूके% आमतौर पर 4% या 6% है। यदि सिस्टम शॉर्ट-सर्किट क्षमता अधिक है, तो फॉल्ट करंट को सीमित करने के लिए एक उच्च-प्रतिबाधा ट्रांसफार्मर चुनें - अन्यथा डाउनस्ट्रीम स्विचगियर इसे तोड़ने में सक्षम नहीं हो सकता है। डिलीवरी से पहले, पुष्टि करें कि डायनामिक और थर्मल झेलने वाली रेटिंग (पीक करंट झेलने वाली और कम समय करंट झेलने वाली) सिस्टम आवश्यकताओं को पूरा करती है।
नेमप्लेट जानकारी और प्रतिस्थापन मुद्दे। पुराने ट्रांसफार्मर को बदलते समय, सबसे खराब बात यह है कि ऐसा ट्रांसफार्मर खरीद लें जो फिट न हो। बेस बोल्ट केंद्र से केंद्र की दूरी, प्राथमिक/द्वितीयक झाड़ियों की स्थिति और ऊंचाई और समग्र आयामों को मापें। निर्माता को सभी नंबर भेजें और सत्यापित करें कि यह सीधे प्रतिस्थापन होगा। अन्यथा आप बड़ी लागत पर नींव को संशोधित करेंगे। ट्रांसफार्मर पर पुराने ड्रॉप-आउट फ़्यूज़ और सर्ज अरेस्टर की भी जाँच करें - उन्हें एक ही समय में बदलने की आवश्यकता हो सकती है। एक ही ब्रांड से मिलते-जुलते उत्पाद चुनना सबसे अच्छा है, ताकि आयाम एक समान हो जाएं।
तो यहां मुख्य बात यह है: ट्रांसफार्मर को आकार देना केवल केवीए नंबर चुनने के बारे में नहीं है। वोल्टेज, नुकसान, इंस्टॉलेशन प्रकार, और मिलान ड्रॉप-आउट फ़्यूज़ और सर्ज अरेस्टर - यदि इनमें से कोई भी बंद है, तो परेशानी होगी। साइट के ग्रिड पैरामीटर, लोड प्रोफ़ाइल, पर्यावरण, बजट और अपेक्षित सेवा जीवन इकट्ठा करें, फिर उद्धरण और तुलना के लिए डेटा को एक पेशेवर निर्माता को सौंप दें। इसी तरह आपको सही व्यक्ति मिलता है।