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ट्रांसफॉर्मर प्रतिबाधा एक महत्वपूर्ण विद्युत पैरामीटर है जो वोल्टेज नियमन, लघु-परिपथ धारा और बिजली वितरण प्रणाली के संचालन प्रदर्शन को प्रभावित करती है। वितरण ट्रांसफॉर्मर का चयन करते समय, इंजीनियर और परियोजना खरीदारों को प्रतिबाधा के साथ-साथ नामांकित क्षमता, वोल्टेज अनुपात, भार विशेषताएँ और सुरक्षा आवश्यकताओं पर भी विचार करना चाहिए।
ट्रांसफॉर्मर प्रतिबाधा को समझने से ऊर्जा आपूर्ति कंपनियाँ, औद्योगिक सुविधाएँ और ईपीसी ठेकेदार उपयुक्त उपकरण का चयन करने और नीचले स्तर की विद्युत प्रणालियों के समन्वय में सक्षम होते हैं।
ट्रांसफॉर्मर प्रतिबाधा ट्रांसफॉर्मर में प्रतिरोध और रिसाव प्रतिघात के संयुक्त प्रभाव को दर्शाती है। यह ट्रांसफॉर्मर के वाइंडिंग्स के भीतर प्रत्यावर्ती धारा के प्रतिरोध को दर्शाती है और सामान्यतः नामांकित वोल्टेज के प्रतिशत के रूप में व्यक्त की जाती है।
प्रतिशत प्रतिबाधा, जिसे आमतौर पर %Z लिखा जाता है, ट्रांसफॉर्मर के नामपट्ट की या तकनीकी डेटाशीट पर दिखाए गए प्रमुख पैरामीटर्स में से एक है।
उदाहरण के लिए, 4% प्रतिबाधा वाले ट्रांसफॉर्मर को दूसरी वाइंडिंग को निर्दिष्ट परीक्षण परिस्थितियों के अधीन शॉर्ट-सर्किट करने पर अपनी नामांकित वोल्टेज का लगभग 4% आवश्यक होता है ताकि नामांकित धारा प्रवाहित हो सके।
व्यावहारिक ट्रांसफॉर्मर इंजीनियरिंग में, प्रतिबाधा महत्वपूर्ण है क्योंकि यह ट्रांसफॉर्मर की भार परिवर्तनों और विद्युत दोषों के प्रति प्रतिक्रिया को प्रभावित करती है।
प्रतिशत प्रतिबाधा ट्रांसफॉर्मर की प्रतिबाधा को उसके नामांकित वोल्टेज के सापेक्ष व्यक्त करती है।
एक सरलीकृत संबंध है:
प्रतिशत प्रतिबाधा (%Z) = (प्रतिबाधा वोल्टेज ÷ नामांकित वोल्टेज) × 100%
प्रतिबाधा वोल्टेज को ट्रांसफॉर्मर के शॉर्ट-सर्किट प्रतिबाधा परीक्षण के दौरान निर्धारित किया जाता है। परीक्षण सामान्यतः एक वाइंडिंग को शॉर्ट-सर्किट करके और दूसरी वाइंडिंग पर घटाए गए वोल्टेज को लागू करके किया जाता है, जब तक कि लागू परीक्षण प्रक्रिया के अनुसार नामांकित धारा प्रवाहित न हो जाए।
कम प्रतिशत प्रतिबाधा आमतौर पर समान ट्रांसफॉर्मर रेटिंग और प्रणाली की स्थितियों के लिए अधिक लघु-परिपथ धारा के प्रवाह की अनुमति देती है। उच्च प्रतिशत प्रतिबाधा आमतौर पर उपलब्ध लघु-परिपथ धारा को सीमित करती है।
वास्तविक दोष धारा ऊपर की ओर के नेटवर्क की प्रतिबाधा, केबल की प्रतिबाधा और अन्य जुड़े हुए उपकरणों पर भी निर्भर करती है।
जब ट्रांसफॉर्मर कोई भार आपूर्ति करता है, तो प्राथमिक और द्वितीयक ओर के बीच वोल्टेज गिरावट में ट्रांसफॉर्मर की प्रतिबाधा योगदान करती है।
जैसे-जैसे भार धारा बढ़ती है, ट्रांसफॉर्मर की प्रतिबाधा पर वोल्टेज गिरावट अधिक महत्वपूर्ण हो जाती है। वोल्टेज परिवर्तन का परिमाण भार के शक्ति गुणांक पर भी निर्भर करता है।
कई वितरण अनुप्रयोगों के लिए, इंजीनियरों को केवल नो-लोड द्वितीयक वोल्टेज को ध्यान में रखने के बजाय अपेक्षित संचालन भारों पर वोल्टेज नियमन का मूल्यांकन करने की आवश्यकता होती है।
अनुपयुक्त प्रतिबाधा वाला ट्रांसफॉर्मर अत्यधिक वोल्टेज भिन्नता में योगदान कर सकता है, विशेष रूप से उच्च भार मांग या लंबे डाउनस्ट्रीम फीडर वाले प्रणालियों में।
ट्रांसफॉर्मर की प्रतिबाधा ट्रांसफॉर्मर के टर्मिनलों पर उपलब्ध लघु-परिपथ धारा से सीधे संबंधित है।
एक आदर्शीकृत ट्रांसफॉर्मर के लिए, जिसे अनंत क्षमता वाले स्रोत से आपूर्ति की जाती है, नाममात्र वोल्टेज पर लगभग सममित लघु-परिपथ धारा का अनुमान इस प्रकार लगाया जा सकता है:
लघु-परिपथ धारा ≈ नाममात्र धारा × (100 ÷ %Z)
उदाहरण के लिए, यदि ट्रांसफॉर्मर की प्रतिबाधा 4% है, तो आदर्शीकृत लघु-परिपथ धारा लगभग नाममात्र धारा की 25 गुना होगी।
यह एक सरलीकृत अनुमान है। वास्तविक दोष धारा के लिए ऊपर की ओर के स्रोत की प्रतिबाधा, केबल, संयोजन और पूर्ण प्रणाली विन्यास को ध्यान में रखना आवश्यक है।
यह संबंध सर्किट ब्रेकर, फ्यूज, बसबार और अन्य सुरक्षा उपकरणों के चयन के समय महत्वपूर्ण है।
उपलब्ध दोष धारा नीचे की ओर के स्विचगियर की अंतरायन क्षमता को प्रभावित करती है।
यदि ट्रांसफार्मर का प्रतिबाधा मान अपेक्षित से कम है, तो दोष धारा उस सुरक्षा प्रणाली से अधिक हो सकती है जिसे वह सहन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
यदि प्रतिबाधा अधिक है, तो दोष धारा कम हो सकती है, जो सुरक्षात्मक उपकरणों की संवेदनशीलता और समन्वय को भी प्रभावित कर सकती है।
अतः विद्युत प्रणाली के डिज़ाइन चरण के दौरान ट्रांसफार्मर की प्रतिबाधा की पुष्टि करनी चाहिए।
जब दो या अधिक ट्रांसफार्मर समानांतर में संचालित होते हैं, तो उनके प्रतिबाधा मान और प्रतिबाधा विशेषताएँ भार वितरण को प्रभावित करती हैं।
संतोषजनक समानांतर संचालन के लिए, इंजीनियरों को निम्नलिखित बातों की जाँच करनी चाहिए:
संगत वोल्टेज अनुपात और टैप स्थितियाँ
मेल खाते या संगत वेक्टर समूह
समान प्रतिशत प्रतिबाधा
संगत प्रतिबाधा कोण या X/R अनुपात
उचित नामांकित क्षमताएँ और संचालन स्थितियाँ
यदि ट्रांसफॉर्मरों की प्रतिबाधाएँ काफी भिन्न हों, तो वे भार को समान रूप से साझा नहीं कर सकते। एक ट्रांसफॉर्मर अतिभारित हो सकता है जबकि दूसरा अपनी उपलब्ध क्षमता से कम पर संचालित हो रहा हो।
समानांतर संचालन की समीक्षा सदैव निर्माताओं के आँकड़ों और परियोजना के विद्युत डिज़ाइन के आधार पर की जानी चाहिए।
न तो उच्च और न ही कम ट्रांसफॉर्मर प्रतिबाधा स्वतः ही बेहतर होती है। सही मान बिजली प्रणाली पर निर्भर करता है।
| कारक | उच्च प्रतिबाधा | कम प्रतिबाधा |
|---|---|---|
| स्वतः बंद होने वाला धार | आमतौर पर कम | आमतौर पर अधिक |
| वोल्टेज गिरावट | शायद अधिक हो | कम हो सकती है |
| स्विचगियर दोष क्षमता | दोष क्षमता को कम कर सकती है | दोष कार्य बढ़ सकता है |
| समान्तर संचालन | समन्वयित होना आवश्यक है | समन्वयित होना आवश्यक है |
| आवेदन के लिए उपयुक्तता | प्रणाली डिज़ाइन पर निर्भर करता है | प्रणाली डिज़ाइन पर निर्भर करता है |
इंजीनियरों को वोल्टेज नियमन, दोष-धारा सीमित करना, उपकरण रेटिंग्स और संचालन आवश्यकताओं के बीच संतुलन बनाना होगा।
ट्रांसफॉर्मर प्रतिबाधा के विनिर्देशित करने से पहले, परियोजना इंजीनियरों को निम्नलिखित जानकारी की समीक्षा करनी चाहिए:
अधिकतम क्षमता: ट्रांसफॉर्मर क्षमता नामांकित धारा और प्रणाली के उपलब्ध दोष स्तर को प्रभावित करती है।
प्राथमिक और द्वितीयक वोल्टेज: वोल्टेज अनुपात को वितरण नेटवर्क के साथ मेल खाना चाहिए।
लघु-परिपथ स्तर: वास्तविक दोष धारा की गणना के लिए ऊपर की ओर के नेटवर्क का दोष स्तर महत्वपूर्ण है।
सुरक्षा उपकरण: सर्किट ब्रेकर, फ्यूज़ और स्विचगियर की उचित रेटिंग होनी चाहिए।
समानांतर संचालन: यदि ट्रांसफार्मर समानांतर में संचालित होंगे, तो प्रतिबाधा संगतता पर विचार किया जाना चाहिए।
लागू होने वाली मानकताएँ: ट्रांसफार्मर को परियोजना की आवश्यकताओं और लागू मानकों, जैसे IEC 60076 या IEEE C57 श्रृंखला के प्रासंगिक भागों के अनुसार डिज़ाइन और परीक्षण किया जाना चाहिए।
डिंगज़िन द्वारा प्रकाशित S13-M पूर्णतः सीलित तेल-आधारित वितरण ट्रांसफार्मर श्रृंखला 30 kVA से 2500 kVA तक के क्षेत्र को कवर करती है।
प्रकाशित उत्पाद विशिष्टताओं की सूची में निम्नलिखित शामिल हैं:
अंकित क्षमता: 30–2500 kVA
उच्च वोल्टेज: 6 kV, 6.3 kV, 10 kV या 10.5 kV
निम्न वोल्टेज: 0.4 kV
लघु-परिपथ प्रतिबाधा: 630 केवीए तक की रेटिंग के लिए 4.0%; 800 केवीए और उससे अधिक की रेटिंग के लिए 4.5%
शीतन: ओएनएएन, तेल-डूबा स्व-शीतित
टैंक: पूर्णतः सील किया गया फ़्लूटेड तेल टैंक
ये उल्लिखित एस13-एम विन्यासों के प्रकाशित विनिर्देश हैं। खरीदारों को अंतिम तकनीकी डेटाशीट और स्वीकृत आरेखों में सटीक रेटिंग, वोल्टेज संयोजन, संबंध समूह और प्रतिबाधा की पुष्टि कर लेनी चाहिए।
विशिष्ट प्रतिबाधा मान की आवश्यकता वाले परियोजनाओं के लिए, ऑर्डर देने से पहले प्रणाली का लघु-परिपथ स्तर और तकनीकी विनिर्देश निर्माता को प्रदान करें।
ट्रांसफॉर्मर प्रतिबाधा एक ट्रांसफॉर्मर का संयुक्त प्रतिरोध और रिसाव प्रतिघात है, जिसे सामान्यतः नामांकित वोल्टेज के प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है।
सामान्यतः हाँ। अन्य प्रणाली स्थितियाँ अपरिवर्तित रहने की परिकल्पना के तहत, उच्च ट्रांसफॉर्मर प्रतिबाधा ट्रांसफॉर्मर द्वारा योगदान की गई लघु-परिपथ धारा को सीमित करती है।
हाँ। ट्रांसफॉर्मर की प्रतिबाधा लोड के तहत वोल्टेज ड्रॉप में योगदान देती है। वास्तविक वोल्टेज परिवर्तन धारा, प्रतिबाधा और लोड के शक्ति गुणांक पर निर्भर करता है।
उन्हें समानांतर में संचालित करना केवल विस्तृत इंजीनियरिंग मूल्यांकन के बाद तकनीकी रूप से संभव हो सकता है। अलग-अलग प्रतिबाधा मान असमान लोड वितरण का कारण बन सकते हैं। वोल्टेज अनुपात, वेक्टर समूह, प्रतिबाधा कोण और अन्य शर्तों की भी जाँच की जानी चाहिए।
कुछ ट्रांसफॉर्मर डिज़ाइनों को परियोजना-विशिष्ट प्रतिबाधा आवश्यकताओं के साथ निर्दिष्ट किया जा सकता है। संभवता ट्रांसफॉर्मर की रेटिंग, डिज़ाइन और लागू मानकों पर निर्भर करती है। खरीदारों को आरएफक्यू में आवश्यक प्रतिबाधा का उल्लेख करना चाहिए।
सही ट्रांसफॉर्मर प्रतिबाधा का चयन वोल्टेज प्रदर्शन, शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा और विश्वसनीय बिजली वितरण के लिए आवश्यक है।
जियांगसू डिंगशिन इलेक्ट्रिक उपयोगिता, औद्योगिक, बुनियादी ढांचा और नवीकरणीय ऊर्जा अनुप्रयोगों के लिए तेल-डूबे और शुष्क-प्रकार के ट्रांसफॉर्मर समाधान प्रदान करता है।
यदि आप वितरण ट्रांसफॉर्मर परियोजना की योजना बना रहे हैं, तो डिंगशिन को अपनी नामांकित क्षमता, प्राथमिक और द्वितीयक वोल्टेज, आवश्यक प्रतिबाधा, प्रणाली लघु-परिपथ स्तर और लागू मानक भेजें।
अपने ट्रांसफॉर्मर विनिर्देशों पर चर्चा करने और परियोजना के लिए उद्धरण का अनुरोध करने के लिए डिंगशिन इलेक्ट्रिक से संपर्क करें।
जियांगसु डिंगज़िन इलेक्ट्रिक, एक उच्च-प्रौद्योगिकी बिजली उपकरण निर्माता, उच्च गुणवत्ता वाले ट्रांसफॉर्मर और सबस्टेशन का उत्पादन करता है, जो 30+ देशों में वैश्विक बाजारों की सेवा करता है।
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