वर्तमान ट्रांसफार्मर की व्याख्या: सिद्धांत, प्रकार, और उनका सुरक्षित उपयोग कैसे करें

Oct 17, 2025

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आधुनिक विद्युत प्रणाली नेटवर्क में, उत्पादन से लेकर पारेषण से लेकर उपभोग तक हर चरण में {{0}करंट के सटीक और सुरक्षित माप की आवश्यकता होती है। यह स्थिर, कुशल और सुरक्षित सिस्टम संचालन सुनिश्चित करता है। उच्च -वोल्टेज प्रणालियों में धाराएं अक्सर कई हजार एम्पीयर तक पहुंच जाती हैं, जिससे उपकरणों के साथ सीधा माप असंभव हो जाता है। इसलिए, इन धाराओं को सुरक्षित और सटीक रूप से परिवर्तित करने के लिए वर्तमान ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है। वर्तमान ट्रांसफार्मर विद्युत प्रणाली के "सेंसर" और "अभिभावक" के रूप में कार्य करते हैं। वे उच्च धाराओं को मानक, सुरक्षित निम्न धाराओं में परिवर्तित करते हैं, मीटरिंग, निगरानी और सुरक्षा उपकरणों के लिए सटीक डेटा प्रदान करते हैं। साथ ही, वे कर्मियों और उपकरणों दोनों की सुरक्षा करते हुए उच्च वोल्टेज को अलग करते हैं। उनके प्रदर्शन और उचित उपयोग का बिजली प्रणाली की विश्वसनीयता और आर्थिक दक्षता पर सीधा प्रभाव पड़ता है। यह लेख वर्तमान ट्रांसफार्मर की संरचना, सिद्धांत, कार्य, अनुप्रयोग, चयन, उपयोग और रखरखाव के तरीकों का परिचय देगा।

 

वर्तमान ट्रांसफार्मर संरचना और संचालन सिद्धांत

 

संरचना: एक करंट ट्रांसफार्मर में मुख्य रूप से एक लौह कोर, एक प्राथमिक वाइंडिंग, एक द्वितीयक वाइंडिंग, इंसुलेटिंग सपोर्ट, टर्मिनल और (वैकल्पिक) सहायक वाइंडिंग होते हैं।

 

Current Transformer working principle परिचालन सिद्धांत: एक धारा ट्रांसफार्मर विद्युत चुम्बकीय प्रेरण पर कार्य करता है। इसमें एक बंद लोहे का कोर और वाइंडिंग्स हैं। प्राथमिक वाइंडिंग में कुछ मोड़ होते हैं। कुछ वर्तमान ट्रांसफार्मर में अलग प्राथमिक वाइंडिंग नहीं होती है। प्राथमिक सर्किट कंडक्टर, बसबार की तरह, लोहे की कोर से गुजर सकता है और प्राथमिक वाइंडिंग (एक मोड़) के रूप में कार्य कर सकता है। प्राथमिक कंडक्टर का क्रॉस सेक्शन बड़ा होता है और यह मापी जाने वाली धारा के साथ श्रृंखला में जुड़ता है। यह सर्किट की पूरी धारा को प्रवाहित करता है। द्वितीयक वाइंडिंग में कई मोड़ होते हैं और एक पतला कंडक्टर होता है। यह एक माप उपकरण या सुरक्षा सर्किट से जुड़ता है। ऑपरेशन के दौरान सेकेंडरी सर्किट बंद रहता है। माप उपकरण और सुरक्षा सर्किट से जुड़े कॉइल में बहुत कम प्रतिबाधा होती है। करंट ट्रांसफार्मर लगभग शॉर्ट सर्किट की तरह काम करता है। यह उच्च प्राथमिक धारा को आनुपातिक रूप से निम्न माध्यमिक धारा में परिवर्तित करता है।

 

वर्तमान ट्रांसफार्मर (सीटी) के कार्य और अनुप्रयोग

 

Current Transformers

मुख्य कार्य

1. माप: लाइन करंट और अन्य मापदंडों को मापने के लिए माप उपकरणों के साथ काम करें। बिजली मीटरिंग और सिस्टम मॉनिटरिंग के लिए सटीक डेटा प्रदान करें।

2. सुरक्षा: बिजली प्रणालियों और उपकरणों को ओवरलोड और ओवरकरंट से बचाने के लिए रिले सुरक्षा उपकरणों के साथ काम करें। सिस्टम को सुरक्षित और स्थिर रखें.

3. अलगाव: माप उपकरणों और सुरक्षा उपकरणों को उच्च वोल्टेज पावर से अलग रखें। लोगों और उपकरणों की सुरक्षा करें.

 

उद्योग अनुप्रयोग

वर्तमान ट्रांसफार्मर का उपयोग बिजली प्रणालियों, उद्योग, नई ऊर्जा प्रणालियों, परिवहन, वाणिज्यिक और सार्वजनिक सुविधाओं और स्वचालन में किया जाता है। वे करंट मापते हैं, उपकरण की निगरानी करते हैं, लोड का प्रबंधन करते हैं और सुरक्षा प्रदान करते हैं।

 

 

ट्रांसफार्मर और सिस्टम में वर्तमान ट्रांसफार्मर का उपयोग निम्न के लिए किया जाता है:

1. मुख्य ट्रांसफार्मर वाइंडिंग की निगरानी: उच्च- और निम्न{2}}वोल्टेज वाइंडिंग धाराओं को मापें। वास्तविक समय लोड जानकारी प्रदान करें और अत्यधिक क्षति को रोकें।

2. रिले सुरक्षा: सुरक्षात्मक उपकरणों को वर्तमान सिग्नल प्रदान करें। खराबी होने पर उपकरण तुरंत कार्य करते हैं। सिस्टम को सुरक्षित रखने के लिए दोषपूर्ण लाइनें काट दी जाती हैं।

3. मीटरिंग और बिलिंग: मीटर के लिए उच्च धाराओं को मानक धाराओं में परिवर्तित करें। सटीक माप और निष्पक्ष बिलिंग सुनिश्चित करें।

4. अधिभार और दोष निगरानी: असामान्य धाराओं का पता लगाएं। ओवरलोड, शॉर्ट सर्किट और अन्य समस्याओं का तुरंत पता लगाएं। ट्रांसफार्मर और सिस्टम को होने वाले नुकसान को रोकें।

5. विभेदक सुरक्षा: आंतरिक दोषों का पता लगाएं। उच्च- और निम्नवोल्टेज पक्षों पर धाराओं की तुलना करें। दोषों को तेजी से अलग करें.

6. ग्राउंड फॉल्ट मॉनिटरिंग: शून्य अनुक्रम या अवशिष्ट धारा को मापें। इन्सुलेशन क्षति या ग्राउंडिंग समस्याओं का पता लगाएं। लोगों और उपकरणों की सुरक्षा करें.

7. बसबार/बुशिंग सीटी (आंतरिक): ट्रांसफार्मर बुशिंग या बसबार पर स्थापित करें। जगह बचाएं और सटीक माप प्रदान करें। सिस्टम मॉनिटरिंग को आसान बनाएं.

8. ट्रांसफार्मर परीक्षण और निदान: परीक्षण, रखरखाव और दोष विश्लेषण के लिए सटीक वर्तमान डेटा प्रदान करें। प्रदर्शन का मूल्यांकन करने और निवारक रखरखाव करने में सहायता करें।

 

वर्तमान ट्रांसफार्मर का वर्गीकरण

 

बिजली ट्रांसफार्मर में उपयोग किए जाने वाले वर्तमान ट्रांसफार्मर (सीटी) सहायक उपकरण हैं जो माप, सुरक्षा और नियंत्रण के लिए उच्च प्राथमिक धाराओं को आनुपातिक कम माध्यमिक धाराओं में परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। वे ट्रांसफार्मर संचालन की सुरक्षित निगरानी, ​​सटीक मीटरिंग और विश्वसनीय रिले सुरक्षा सुनिश्चित करते हैं। उनके उद्देश्य, संरचना और इन्सुलेशन विधि के आधार पर, इन सीटी को निम्नानुसार वर्गीकृत किया जा सकता है:

 

वर्गीकरण का आधार प्रकार विवरण
फ़ंक्शन द्वारा माप सीटी मीटर और उपकरणों के लिए सटीक वर्तमान संकेत प्रदान करता है; उच्च सटीकता वर्ग (जैसे, 0.2, 0.5)।
  सुरक्षा सी.टी चुंबकीय संतृप्ति के बिना गलती की स्थिति के दौरान सही ढंग से संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया; रिले सुरक्षा के लिए उपयोग किया जाता है (उदाहरण के लिए, 5P, 10P)।
  संयुक्त सीटी माप और सुरक्षा कार्यों को एक इकाई के भीतर संयोजित करता है।
संरचना द्वारा घाव का प्रकार प्राथमिक वाइंडिंग में कोर पर कई घुमाव घाव होते हैं; यह छोटे वर्तमान अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
  बार प्रकार (झाड़ी प्रकार) ट्रांसफार्मर का बुशिंग कंडक्टर प्राथमिक वाइंडिंग के रूप में कार्य करता है, जिसका व्यापक रूप से बिजली ट्रांसफार्मर में उपयोग किया जाता है।
  अंगूठी की तरह पूरी तरह से संलग्न कोर; सेकेंडरी वाइंडिंग प्राथमिक कंडक्टर को घेर लेती है, जो अच्छी सटीकता और इन्सुलेशन प्रदान करती है।
इन्सुलेशन माध्यम द्वारा शुष्क प्रकार वायु या एपॉक्सी राल इन्सुलेशन का उपयोग करता है; मुख्य रूप से इनडोर ट्रांसफार्मर अनुप्रयोगों के लिए।
  तेल में डूबा हुआ प्रकार शीतलन और इन्सुलेशन के लिए ट्रांसफार्मर के तेल में डुबोया गया, आम तौर पर तेल से भरे बिजली ट्रांसफार्मर में।
  एसएफ₆ गैस-इन्सुलेटेड प्रकार उच्च वोल्टेज स्तर वाले जीआईएस या सीलबंद ट्रांसफार्मर सिस्टम में उपयोग किया जाता है।
स्थापना स्थान के अनुसार CT में निर्मित ट्रांसफार्मर टैंक के अंदर स्थापित और तेल में डूबा हुआ; आमतौर पर बुशिंग लीड पर स्थापित किया जाता है।
  बाहरी सी.टी ट्रांसफार्मर टैंक के बाहर झाड़ी या केबल कनेक्शन पर स्थापित; रखरखाव के लिए सुविधाजनक.

 

करंट ट्रांसफार्मर कैसे चुनें

 

1. वोल्टेज और करंट चयन

- वर्तमान ट्रांसफार्मर का रेटेड वोल्टेज इंस्टॉलेशन बिंदु पर सर्किट के रेटेड वोल्टेज से कम नहीं होना चाहिए।

- प्राथमिक वाइंडिंग का रेटेड करंट वोल्टेज स्तर (उदाहरण के लिए, 5A, 10A, 15A, 20A, ... 1500A) के आधार पर भिन्न होता है। करंट ट्रांसफार्मर का चयन करते समय, प्राथमिक रेटेड करंट सर्किट के परिकलित करंट से कम नहीं होना चाहिए (एक निश्चित मार्जिन की सिफारिश की जाती है) . - सेकेंडरी वाइंडिंग का रेटेड करंट आमतौर पर 5 ए होता है, जिसमें से कुछ 1 ए होते हैं, जो सेकेंडरी उपकरण के वर्तमान लोड पर निर्भर करता है।

2. सटीकता ग्रेड का चयन करना

- एक वर्तमान ट्रांसफार्मर को सटीकता ग्रेड आवश्यकताओं को पूरा करना होगा। अर्थात्, इसका द्वितीयक भार S₂ उस सटीकता ग्रेड के अनुरूप रेटेड द्वितीयक भार S₂ₙ से अधिक नहीं होना चाहिए:

S₂ₙ > S₂

Current Transformer

 

करंट ट्रांसफार्मर का सही उपयोग कैसे करें

 

1. द्वितीयक भाग खुला नहीं होना चाहिए {{1}सर्किटित

यदि ऑपरेशन के दौरान द्वितीयक सर्किट काट दिया जाता है, तो द्वितीयक पक्ष पर प्रेरित वोल्टेज तेजी से बढ़ जाएगा, जिससे चुंबकीय प्रवाह में तेजी से वृद्धि होगी। यह कोर को संतृप्त कर सकता है और उच्च वोल्टेज स्पाइक उत्पन्न कर सकता है, जिससे मापने वाले उपकरण और कर्मियों को खतरा हो सकता है। यदि एक सेकेंडरी साइड ओपन सर्किट का पता चलता है, तो सर्किट को तुरंत बंद कर दिया जाना चाहिए और गलती को ठीक किया जाना चाहिए।

2. लोड मिलान और सुरक्षा

वर्तमान ट्रांसफार्मर का चयन करते समय, यह सुनिश्चित करने के लिए कि लोड प्रतिबाधा Z_b रेटेड सीमा के भीतर है, उपकरण इनपुट प्रतिबाधा, सुरक्षा रिले इंटरफ़ेस और अन्य कारकों पर विचार करें। उच्च गति और विश्वसनीयता की आवश्यकता वाली सुरक्षा प्रणालियों के लिए, कम त्रुटि ग्रेड और अच्छी ओपन सर्किट सुरक्षा विशेषताओं वाले सीटी की सिफारिश की जाती है।

3. स्थापना स्थिति और अभिविन्यास

चरण उत्क्रमण और सिग्नल त्रुटियों से बचने के लिए सीटी का अभिविन्यास प्राथमिक कंडक्टर की दिशा के साथ संरेखित होना चाहिए। रिंग या विंडो प्रकार के सीटी स्थापित करते समय, सुनिश्चित करें कि कंडक्टर कोर से सही संख्या में और सही दिशा में गुजरें, जैसा कि डिज़ाइन में निर्दिष्ट है।

4. तापमान और वेंटिलेशन

उच्च भार या उच्च परिवेश तापमान से सीटी तापमान में वृद्धि हो सकती है, जिससे तांबे और लोहे की हानि प्रभावित हो सकती है। उपकरण कक्ष में अच्छा वेंटिलेशन, उचित वायरिंग सुनिश्चित करें, और दीर्घकालिक स्थिर संचालन सुनिश्चित करने के लिए सीटी को मजबूत ताप स्रोतों के पास स्थापित करने से बचें।

 

वर्तमान ट्रांसफार्मर का रखरखाव

 

ऑपरेशन के दौरान, ड्यूटी पर तैनात कर्मियों को सुरक्षित संचालन सुनिश्चित करने के लिए नियमित रूप से वर्तमान ट्रांसफार्मर का निरीक्षण करना चाहिए। निरीक्षण के दौरान निम्नलिखित बातों पर ध्यान दें:

1. वर्तमान ट्रांसफार्मर में कोई असामान्य शोर या जलने की गंध नहीं होनी चाहिए।

2. ओवरहीटिंग के लिए वर्तमान ट्रांसफार्मर कनेक्टर्स की जाँच करें।

3. वर्तमान ट्रांसफार्मर का चीनी मिट्टी के बरतन इन्सुलेशन साफ ​​और बरकरार होना चाहिए, दरारें और डिस्चार्ज से मुक्त होना चाहिए।

4. सामान्य संचालन और कोई तेल रिसाव न होने के लिए वर्तमान ट्रांसफार्मर के तेल स्तर की जाँच करें।

5. वर्तमान ट्रांसफार्मर तेल के इन्सुलेशन गुणों का नियमित परीक्षण करें। तेल से भरे वर्तमान ट्रांसफार्मर के लिए, इन्सुलेशन क्षमता में गिरावट को रोकने के लिए तेल की गुणवत्ता का परीक्षण करने के लिए नियमित रूप से नमूना लिया जाना चाहिए, जिससे गर्मी का विस्तार हो सकता है और विस्फोट या आग लग सकती है।

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