एक ट्रांसफार्मर क्या करता है? विद्युत प्रणालियों में ट्रांसफार्मर की भूमिका

बिजली ट्रांसफार्मर वास्तव में इस बात के केंद्र में हैं कि हम एक स्थान से दूसरे स्थान तक बिजली कैसे प्राप्त करते हैं। वे हमें घाटे को कम रखते हुए, वोल्टेज को ऊपर या नीचे करके सर्किट के बीच विद्युत ऊर्जा को कुशलतापूर्वक स्थानांतरित करने देते हैं।

 

1. ट्रांसफार्मर क्या है और यह कैसे काम करता है

 

1.1 ट्रांसफार्मर की मूल परिभाषा
एक ट्रांसफार्मर, अपने मूल में, एक स्थिर उपकरण है, कुछ भी नहीं चलता है। कोई यांत्रिक भाग नहीं, कोई घुमाव नहीं; बस विद्युत ऊर्जा को एक एसी सर्किट से दूसरे में स्थानांतरित किया जा रहा है। यही सरलता ही है जिसके कारण यह प्रक्रिया इतनी कुशल है।

यह वास्तव में वोल्टेज और वर्तमान स्तर में बदलाव करता है। और वह छोटा सा लगने वाला फ़ंक्शन? यही कारण है कि रास्ते में भारी बिजली हानि के बिना बिजली को लंबी दूरी तक भेजा जा सकता है।

 

1.2 विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का सिद्धांत
ट्रांसफार्मर के पीछे का जादू फैराडे का विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम है। यहाँ सार है:

जब एसी प्राथमिक वाइंडिंग से चलता है, तो यह कोर में एक बदलता चुंबकीय प्रवाह बनाता है।

यह बदलता फ़्लक्स द्वितीयक वाइंडिंग में एक वोल्टेज को "प्रेरित" करता है, और वोल्टेज प्राथमिक और द्वितीयक के बीच घुमाव अनुपात पर निर्भर करता है।

दिलचस्प हिस्सा? वोल्टेज और करंट विपरीत रूप से जुड़े हुए हैं। इसलिए यदि वोल्टेज बढ़ता है, तो करंट गिर जाता है। और यदि वोल्टेज गिरता है, तो करंट बढ़ जाता है। यही कारण है कि ट्रांसफार्मर सिस्टम की किसी भी आवश्यकता के लिए बिजली को समायोजित कर सकता है।

 

1.3 चरण-ऊपर बनाम चरण-नीचे ट्रांसफार्मर

ट्रांसफार्मर को वोल्टेज रूपांतरण के आधार पर वर्गीकृत किया गया है:

स्टेप{0}अप ट्रांसफॉर्मर का उपयोग आम तौर पर बिजली उत्पादन स्टेशनों पर किया जाता है, जबकि स्टेप{1}डाउन ट्रांसफॉर्मर का उपयोग अंतिम उपयोगकर्ताओं के पास किया जाता है।

1.4 ट्रांसफार्मर विद्युत धारा के लिए क्या करता है?

एक ट्रांसफार्मर बिजली नहीं बनाता; यह बस इसे वोल्टेज और करंट के बीच इधर-उधर स्थानांतरित कर देता है। वोल्टेज बदलें, और करंट दूसरे तरीके से समायोजित हो जाता है, लगभग स्वचालित रूप से।

वोल्टेज बढ़ाएँ, और करंट गिर जाएगा। इसे नीचे खींचें, और धारा बढ़ जाएगी, यह सरल है, लेकिन मौलिक है।

यह आगे-पीछे का रिश्ता? यह काम पर बिजली संरक्षण है, छोटी-मोटी हानियों को नजरअंदाज करना। ट्रांसमिशन के लिए वोल्टेज बढ़ाने और करंट कम करने से, I²R हानि कम हो जाती है, जिससे लंबी दूरी की बिजली का प्रवाह कुशल हो जाता है। और फिर, जहां इसका उपयोग किया जाता है, उसके करीब, ट्रांसफार्मर इसे सुरक्षित रूप से नीचे ले जाता है, करंट को बढ़ाता है ताकि बिजली का वास्तव में उपयोग किया जा सके।

 

2. ट्रांसफार्मर के प्रकार

ट्रांसफार्मर को वोल्टेज, इंस्टॉलेशन, कूलिंग, चरण, फ़ंक्शन, कोर और विशेष अनुप्रयोगों के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है।

 

2.1 वोल्टेज स्तर/अनुप्रयोग के अनुसार

2.2 स्थापना विधि/स्थान के अनुसार

 

2.3 इन्सुलेशन और शीतलन विधि के अनुसार

2.4 चरणों की संख्या के अनुसार

2.5 कार्य/उद्देश्य के अनुसार

2.6 कोर कंस्ट्रक्शन के अनुसार

2.7 विशेष अनुप्रयोगों के अनुसार

3. विद्युत वितरण में ट्रांसफार्मर सबस्टेशन

 

3.1 ट्रांसफार्मर सबस्टेशन क्या है?

ट्रांसफार्मर सबस्टेशन एक ऐसी सुविधा है जिसमें स्विचगियर, सुरक्षा प्रणाली और निगरानी उपकरण के साथ एक या अधिक ट्रांसफार्मर होते हैं। यह उत्पादन, पारेषण और वितरण नेटवर्क को जोड़ता है।

 

3.2 मुख्य कार्य

पावर ट्रांसफार्मर ग्रिड पर केवल निष्क्रिय बॉक्स नहीं हैं। वे हर समय वास्तविक काम कर रहे हैं।

सबसे पहले, वे वोल्टेज को ऊपर या नीचे ले जाते हैं, यह इस बात पर निर्भर करता है कि उस बिंदु पर सिस्टम को क्या चाहिए। कोई मिलान वोल्टेज नहीं, कोई स्थिर नेटवर्क नहीं।

वे रक्षा भी खेलते हैं. जब ओवरलोड या खराबी दिखाई देती है, तो ट्रांसफार्मर सर्किट और उपकरणों को डाउनस्ट्रीम में सुरक्षित रखने में मदद करते हैं, क्योंकि एक उछाल ही गंभीर क्षति का कारण बनता है।

फिर भार संतुलन और अलगाव है। सिस्टम के विभिन्न हिस्से विद्युत रूप से अलग रहते हैं, जो संचालन को स्थिर रखता है और छोटी समस्याओं को फैलने से रोकता है।

और एक व्यावहारिक बोनस: रखरखाव। संपूर्ण ग्रिड को ऑफ़लाइन किए बिना अनुभागों की सर्विसिंग या समायोजन किया जा सकता है। काम होता है; बिजली चालू रहती है.

 

4. विद्युत ग्रिडों में पावर ट्रांसफार्मर की भूमिका

5. पावर ट्रांसफार्मर की सामान्य वोल्टेज रेंज

वोल्टेज मानक देश और क्षेत्रीय बिजली प्रणाली कोड के अनुसार भिन्न हो सकते हैं।

 

6. पावर ट्रांसफार्मर के बारे में वह सब कुछ जो आपको जानना चाहिए

पावर ट्रांसफार्मर जटिल मशीनें हैं, और उनके कोर, वाइंडिंग, कूलिंग और इन्सुलेशन सिस्टम को समझना उन्हें कुशलतापूर्वक डिजाइन करने, संचालित करने और बनाए रखने की कुंजी है।

 

6.1 कोर प्रकार और वाइंडिंग कॉन्फ़िगरेशन

6.2 शीतलन विधियाँ

ट्रांसफॉर्मर के लिए कूलिंग वैकल्पिक नहीं है, यह आवश्यक है। दक्षता इस पर निर्भर करती है; सेवा जीवन इस पर निर्भर करता है। विभिन्न ट्रांसफार्मर प्रकार, स्वाभाविक रूप से, अलग-अलग शीतलन दृष्टिकोण पर निर्भर करते हैं।

इन विधियों का वास्तव में क्या मतलब है: ONAN प्राकृतिक तेल परिसंचरण और प्राकृतिक वायु शीतलन का उपयोग करता है, कोई पंप नहीं, कोई पंखा नहीं। ONAF अभी भी प्राकृतिक तेल प्रवाह पर निर्भर करता है लेकिन गर्मी को तेजी से दूर ले जाने के लिए मजबूर हवा जोड़ता है। ओएफएएफ एक कदम आगे बढ़ता है, अधिकतम गर्मी हटाने के लिए तेल और वायु परिसंचरण दोनों को मजबूर करता है।

व्यवहार में, आकार और वोल्टेज स्तर ही सब कुछ तय करते हैं। बड़े उच्च वोल्टेज पावर ट्रांसफार्मर को अक्सर उच्च तापीय तनाव को प्रबंधित करने के लिए ONAF या OFAF की आवश्यकता होती है, जबकि छोटे वितरण, पोल माउंटेड, या पैड माउंटेड इकाइयां अकेले ONAN या KNAN के साथ विश्वसनीय रूप से काम कर सकती हैं।

 

6.3 इन्सुलेशन सिस्टम और ट्रांसफार्मर तेल

 

6.4 पावर ट्रांसफार्मर की सामान्य विफलता

असफलताएँ शायद ही कभी कहीं से आती हैं। अधिकांश थर्मल तनाव, विद्युत दोष, यांत्रिक टूट-फूट या कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों से जुड़े हैं। समय के साथ, ये तनाव बढ़ते जाते हैं।

उल्टा: निवारक रखरखाव कार्य। तेल विश्लेषण, थर्मल इमेजिंग, इन्सुलेशन परीक्षण और डीजीए (घुलित गैस विश्लेषण) संभावित समस्याओं को बढ़ने से पहले ही पकड़ लेते हैं। सरल उपाय, लेकिन वे बहुत बड़ा अंतर लाते हैं।

 

7. एसी पावर सिस्टम में ट्रांसफार्मर के अनुप्रयोग

ट्रांसफॉर्मर-वे एसी पावर सिस्टम में हर जगह हैं। आप उन्हें बिजली संयंत्रों में देखते हैं, जहां स्टेप अप ट्रांसफार्मर वोल्टेज को अधिक बढ़ाते हैं; क्यों? लंबी दूरी के ट्रांसमिशन को अधिक कुशल बनाने के लिए।

पारेषण और वितरण लाइनों के साथ, वे इसके विपरीत कार्य करते हैं: वोल्टेज को सुरक्षित स्तर तक कम कर देते हैं, उपयोग योग्य {{0}औद्योगिक स्थलों, घरों, आस-पड़ोस, सभी जगह।

कारखानों और वाणिज्यिक सुविधाओं के अंदर, वे मशीनों को चालू रखते हैं, मोटर ड्राइव, उत्पादन लाइनें, जो कुछ भी विश्वसनीय बिजली की आवश्यकता होती है, उसे चालू रखते हैं।

और आज की ऊर्जा की दुनिया में {{0}पवन फ़ार्म, सौर पार्क, स्मार्ट ग्रिड{{1}वे अभी भी काम कर रहे हैं, नवीकरणीय ऊर्जा को एकीकृत करने, निगरानी को सक्षम करने, स्वचालन को संभव बनाने में मदद कर रहे हैं।

 

निष्कर्ष

पावर ट्रांसफार्मर ग्रिड पर सिर्फ स्थिर बक्से नहीं हैं। वे विद्युत प्रवाह को सुरक्षित, स्थिर और कुशल बनाए रखते हुए उसकी रीढ़ हैं। प्रकारों को जानना, उन्हें कैसे स्थापित करना है, उनका रखरखाव करना है, उनकी मरम्मत करना है-इसी तरह इंजीनियर और ऑपरेटर उन्हें लंबे समय तक चलते हैं, बेहतर प्रदर्शन करते हैं और लोड या स्थिति बदलने पर भी पूरे सिस्टम को स्थिर रखते हैं।