कोरड्या प्रकारच्या ट्रान्सफॉर्मरची वैशिष्ट्ये आणि उपयोग

सध्या, चीनमधील ड्राय पॉवर ट्रान्सफॉर्मर्स हे प्रामुख्याने थ्री-फेज सॉलिड फॉर्मिंग एससी सिरीजचे आहेत, जसे की: एससीबी९ सिरीज थ्री-फेज वाइंडिंग ट्रान्सफॉर्मर, एससीबी१० सिरीज थ्री-फेज फॉइल ट्रान्सफॉर्मर. याची व्होल्टेज पातळी साधारणपणे ६-३५ केव्हीच्या श्रेणीत असते आणि कमाल क्षमता २५ एमव्हीए पर्यंत असते. ड्राय ट्रान्सफॉर्मरचे मुख्यत्वे इम्प्रेग्नेटेड ड्राय ट्रान्सफॉर्मर आणि रेझिन ड्राय ट्रान्सफॉर्मर या दोन प्रकारांमध्ये वर्गीकरण केले जाते.

१. इम्प्रेग्नेटेड ड्राय टाईप ट्रान्सफॉर्मर

चीनमधील इम्प्रेग्नेटेड ड्राय टाईप ट्रान्सफॉर्मरची तार काचेच्या तारेने आच्छादलेली असते आणि पॅडवर संबंधित इन्सुलेटिंग मटेरियल गरम दाब देऊन लावले जाते. चांगल्या अग्निरोधक क्षमतेमुळे याचा वापर प्रामुख्याने जलविद्युत केंद्रे आणि उंच इमारतींमध्ये केला जातो.

इम्प्रेग्नेटिंग पेंटच्या फरकामुळे, ट्रान्सफॉर्मर इन्सुलेशनचे B, F, H, C, मुख्य आणि उभ्या इन्सुलेशनमध्ये (विंडिंग आणि विंडिंगमधील इन्सुलेशन आणि विंडिंग आणि कोअरमधील इन्सुलेशन) विभाजन केले जाते.

उभ्या इन्सुलेशनचा अर्थ ट्रान्सफॉर्मर वाइंडिंगच्या वेगवेगळ्या बिंदूंमधील आणि वेगवेगळ्या भागांमधील इन्सुलेशन आहे, जिथे वेगवेगळे पोटेंशिअल असतात. यामध्ये प्रामुख्याने वाइंडिंगच्या फेऱ्या, थर आणि विभागांमधील इन्सुलेशन कामगिरीचा समावेश होतो. हवा इन्सुलेटिंग माध्यम म्हणून वापरली जाते.

या प्रकारच्या ट्रान्सफॉर्मरवर रेझिन प्रकारच्या ड्राय ट्रान्सफॉर्मरपेक्षा पर्यावरणाचा अधिक परिणाम होतो, त्याचे स्वरूप आणि वजनही जास्त असते, त्यामुळे देशा-विदेशातील त्याचे उत्पादन कमी होण्याची शक्यता आहे.

वाइंडिंगच्या दोन्ही टोकांना एंड सील असतात, त्यामुळे भरती-ओहोटीची भीती नसते, तसेच ते अत्यंत अग्निरोधक असून ७५०℃ तापमानात खुल्या आगीतही अग्निरोधक आहे, हा एक तुलनेने नवीन प्रकारचा ड्राय ट्रान्सफॉर्मर आहे. १.२ रेझिन ड्राय टाईप ट्रान्सफॉर्मर हे आजच्या देशांतर्गत रेझिन कास्टिंग ट्रान्सफॉर्मरच्या प्रमुख उत्पादनांचे प्रतिनिधित्व करतात आणि त्यांचे खालील तीन श्रेणींमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते.

पहिला प्रकार, ज्याला वायर वाउंड कास्टिंग ट्रान्सफॉर्मर म्हणतात, त्याचा उच्च व्होल्टेज वायर वाउंड ब्रेकिंग सिलेंडर कास्टिंग असतो, तर कमी व्होल्टेज वायर वाउंड सिलेंडर (किंवा सेगमेंटेड सिलेंडर) कास्टिंग असतो; ली कियान, शानक्सी प्रांतीय इलेक्ट्रिक पॉवर (ग्रुप) कंपनी लिमिटेड. फिलर नसलेल्या कास्टिंगसाठी नोंद.

दुसरा प्रकार, ज्याला फॉइल-वाउंड कास्टिंग ट्रान्सफॉर्मर म्हणतात, त्याचा उच्च व्होल्टेज सेगमेंटेड फॉइल-वाउंड कास्टिंग प्रकार असतो, तर कमी व्होल्टेज कॉपर फॉइल (किंवा ॲल्युमिनियम फॉइल) वाइंडिंग प्रकारचा असतो; कास्टिंग फिलरसह केले जाते.

तिसरा प्रकार, उच्च दाबाने वायर गुंडाळून तोडणाऱ्या सिलेंडरवर ओतण्याचा प्रकार, कमी दाबाने तांब्याच्या फॉइलचा (किंवा ॲल्युमिनियम फॉइलचा) वेढा घालण्याचा प्रकार; ओतकाम हे फिलरशिवाय केले जाते.

वरील तीन प्रकारच्या उत्पादनांची निर्मिती आणि कार्यक्षमतेच्या बाबतीत स्वतःची वैशिष्ट्ये आहेत आणि सध्या बाजारात त्यांचा एक निश्चित वाटा आहे. या लेखात, आम्ही वायर वाउंड पोरिंग ट्रान्सफॉर्मर्सच्या चर्चेवर लक्ष केंद्रित करणार आहोत.

२. वायर वाउंड कास्ट ट्रान्सफॉर्मर

२.१. संरचनात्मक वैशिष्ट्ये

शांक्सी प्रांतातील बाओजी येथील दुसऱ्या वीज प्रकल्पात, कारखान्यात वापरले जाणारे सर्व ड्राय ट्रान्सफॉर्मर हे वायर रॅप्ड पोरिंग ट्रान्सफॉर्मर असून, त्यांचा व्होल्टेज ग्रेड 6 kV, क्षमता 100 kVA ते 1600 kVA आहे आणि ते इनडोअर (घराच्या आत) बसवलेले आहेत.

उत्पादनाचे उच्च आणि कमी व्होल्टेजचे वेटिंग्ज तांब्याच्या तारेने बनवलेले असून, ते पूर्णपणे गुंडाळलेले, ग्लास फायबरने प्रबलित, पातळ इन्सुलेशन असलेले, फिलरशिवाय रेझिन वापरून, व्हॅक्यूम अवस्थेत इम्प्रिग्नेटेड पोरिंग केलेले असतात आणि विशिष्ट तापमान क्युरिंग कर्व्हनुसार क्युअर केले जातात.

व्होल्टेजच्या पातळीनुसार, उच्च व्होल्टेज वाइंडिंगमध्ये विशेष सेगमेंटेड सिलेंडर रचना वापरली जाते, तर कमी व्होल्टेज वाइंडिंगमध्ये मल्टी-लेयर सिलेंडर प्रकार, सेगमेंटेड सिलेंडर प्रकार किंवा विशेष सेगमेंटेड सिलेंडर प्रकार वापरला जातो.

२.२ तांत्रिक वैशिष्ट्ये

२.२.१ ट्रान्सफॉर्मरच्या एचव्ही वाइंडिंगच्या इम्पॅक्ट रेझिस्टन्स वायर वाउंड पोरिंगमध्ये विशेष सेक्शनल सिलिंड्रिकल स्ट्रक्चरचा अवलंब केला जातो, हे स्ट्रक्चर कॉमन सेक्शन बॉबिन वाइंडिंगवर आधारित आहे, सामान्य सबसेक्शन सिलेंडर प्रकारात बॉबिन वाइंडिंगच्या इम्पॅक्ट रेझिस्टन्सचे फायदे आहेत आणि बॉबिन वाइंडिंगच्या लेयर्समधील हाय व्होल्टेजचा विरोधाभास सोडवला आहे, हे एक आदर्श वाइंडिंग स्ट्रक्चर आहे, याला अनेकदा नॉन-रेझोनंट वाइंडिंग स्ट्रक्चर म्हटले जाते.

सामान्य सेगमेंटेड सिलेंडरच्या तुलनेत, विशेष सेगमेंटेड सिलेंडर थरांमधील व्होल्टेज आणखी कमी करू शकतो, व्होल्टेज वितरण सुधारू शकतो आणि वातावरणीय ओव्हरव्होल्टेज व ऑपरेटिंग ओव्हरव्होल्टेजचा सामना करण्यासाठी त्याची आघात शक्ती मोठ्या प्रमाणात वाढवू शकतो.

आघात प्रतिरोध केवळ वेटिंगच्या संरचनेशीच संबंधित नसून, तो वेटिंगच्या ओतकामाच्या गुणवत्तेवर आणि विद्युतरोधक पदार्थाच्या विद्युत गुणधर्मांवरही अवलंबून असतो.

उत्पादनाचे वेटोळे पूर्ण झाल्यावर, त्यात निर्वात अवस्थेत शुद्ध रेझिन ओतले जाते आणि कोणताही फिलर टाकला जात नाही, जेणेकरून रेझिनच्या प्रवाही क्षमतेत घट होणार नाही.

आणि वेटोळे तारेने गुंडाळलेले असल्यामुळे, वेटोळ्याच्या अक्षीय किंवा त्रिज्यीय दिशेनेही रेझिन वेटोळ्यात पूर्णपणे भिजते आणि आतमध्ये कोणताही बुडबुडा राहत नाही.

सारांश: या शोधनिबंधात ड्राय ट्रान्सफॉर्मरचे वर्गीकरण आणि वैशिष्ट्ये सादर केली आहेत, तसेच वायर वाउंड पोरिंग ट्रान्सफॉर्मरची संरचनात्मक वैशिष्ट्ये, तांत्रिक वैशिष्ट्ये, कूलिंग सिस्टीम, तापमान नियंत्रण प्रणाली इत्यादींवर लक्ष केंद्रित करून ड्राय ट्रान्सफॉर्मरच्या विकासाच्या संभाव्यतेचा सारांश दिला आहे. मुख्य शब्द: ड्राय ट्रान्सफॉर्मर; वायर वाउंड कास्टिंग ट्रान्सफॉर्मर वर्गीकरण.

रेझिन आणि ग्लास फायबरपासून बनवलेल्या घन इन्सुलेशनमध्ये केवळ चांगला आघात प्रतिरोधच नाही, तर स्थानिक विद्युत विसर्जन देखील खूप कमी असते.

२.२.२. उत्तम यांत्रिक शक्ती आणि मजबूत शॉर्ट-सर्किट प्रतिरोध. सेगमेंटेड सिलिंड्रिकल प्रकारच्या वायर वाइंडिंगसाठी, व्हॅक्यूम पोरिंगनंतर, रेझिन वाइंडिंगच्या थरांमध्ये, वळणांमध्ये आणि विभागांमध्ये एकाच वेळी भिजवले जाऊ शकते.

क्युरिंगनंतर, रेझिन, वायर आणि ग्लास फायबर घट्टपणे एकत्र येऊन एक मजबूत आणि दृढ रचना तयार होते. या रचनेच्या उच्च शक्तीच्या यांत्रिक गुणधर्मांमुळेच वायर वाउंड कास्टिंग उत्पादनांमध्ये शॉर्ट-सर्किटला चांगला प्रतिकार करण्याची क्षमता येते.

क्युरिंग रेझिन आणि ग्लास फायबरने बनवलेल्या संयुक्त इन्सुलेटिंग मटेरियलचा औष्णिक प्रसरण गुणांक (१८ ~ २०)×१०⁻⁶/K आहे, आणि वाइंडिंगमध्ये वापरलेल्या तांब्याचा प्रसरण गुणांक १७×१०⁻⁶/K आहे, जे मूलतः या दोन्हींच्या जवळ आहेत. हे ट्रान्सफॉर्मरच्या कार्यादरम्यान औष्णिक प्रसरण आणि शीत आकुंचनामुळे वाइंडिंग कंडक्टर आणि इन्सुलेटिंग मटेरियलमध्ये निर्माण होणारा यांत्रिक ताण नाहीसा करते. यामुळे क्रॅकिंगची समस्या मुळापासून दूर होते.

हे उत्पादन उच्च आणि कमी दाबावर रेझिनने ओतले जात असल्यामुळे आणि लोखंडी गाभ्यावर रेझिनचा लेप दिला जात असल्यामुळे, त्यात ओलावा आणि गंज यांना प्रतिकार करण्याची क्षमता प्रबळ असते. हवेतील सापेक्ष आर्द्रता १००% असतानाही ते दीर्घकाळ चालू शकते.

शुद्ध रेझिन आणि ग्लास फायबरपासून बनवलेल्या संयुक्त इन्सुलेशनमध्ये अत्यंत उच्च विद्युत शक्ती असल्यामुळे, उत्पादनाच्या पृष्ठभागावरील इन्सुलेशनची जाडी केवळ १.५ ~ २ मिमी असते, ज्यामुळे वाइंडिंग पृष्ठभागाची उष्णता विसर्जन कार्यक्षमता मोठ्या प्रमाणात सुधारते.

२.३. शीतकरण प्रणाली आणि संरक्षण

ड्राय ट्रान्सफॉर्मर नैसर्गिक हवा शीतलीकरण आणि सक्तीच्या हवा परिसंचरण शीतलीकरणाद्वारे थंड केले जातात. निर्धारित भाराखाली ट्रान्सफॉर्मरचे सामान्य कार्य सुनिश्चित करण्यासाठी नैसर्गिक हवा शीतलीकरणाचा अवलंब केला जातो. बाओजी क्रमांक २ वीज प्रकल्पात वापरले जाणारे सर्व ड्राय ट्रान्सफॉर्मर रेडियल फॅनद्वारे सक्तीच्या हवेने थंड केले जातात.

सक्तीच्या हवा परिसंचरणाद्वारे थंड केल्यानंतर, 800 kVA किंवा त्यापेक्षा कमी क्षमतेच्या ड्राय-टाइप ट्रान्सफॉर्मरची क्षमता 40% ने आणि 800 kVA किंवा त्यापेक्षा जास्त क्षमतेच्या ड्राय-टाइप ट्रान्सफॉर्मरची क्षमता 50% ने वाढवता येते आणि ते सतत चालू शकतात.

ड्राय टाईप ट्रान्सफॉर्मर सामान्यतः IP00 संरक्षणाचा असतो, म्हणजेच त्याला कवच नसते आणि तो इमारतीच्या आत वापरला जातो. बाओजी सेकंड पॉवर प्लांटमध्ये याच संरक्षण पद्धतीचा वापर केला जातो. तसेच, वापरकर्त्याच्या गरजेनुसार संरक्षक कवच जोडले जाऊ शकते.

IP20 हाउसिंग 12 मिमी पेक्षा मोठ्या घन बाह्य पदार्थांना आत शिरण्यापासून रोखते आणि थेट विद्युत प्रवाह असलेल्या भागांसाठी एक अडथळा निर्माण करते. जेव्हा IP23 संरक्षणाचा अवलंब केला जातो, तेव्हा IP20 संरक्षण कार्याव्यतिरिक्त, त्यात पाणी उडण्यापासून रोखण्याचे कार्य देखील असते.

२.४. तापमान नियंत्रण प्रणाली

पॉवर ट्रान्सफॉर्मरचे सुरक्षित आणि विश्वसनीय कार्य आणि सेवा आयुष्य हे मोठ्या प्रमाणावर ट्रान्सफॉर्मर वाइंडिंगच्या सुरक्षित आणि विश्वसनीय इन्सुलेशनवर अवलंबून असते. वाइंडिंगचे तापमान इन्सुलेशनच्या तापमानापेक्षा जास्त होणे, हे इन्सुलेशन खराब होण्याच्या आणि ट्रान्सफॉर्मर सामान्यपणे काम करू न शकण्याच्या मुख्य कारणांपैकी एक आहे.

SC सिरीज वायर वाउंड कास्टिंग ट्रान्सफॉर्मरमध्ये XMTB स्वयंचलित तापमान नियंत्रण संरक्षण प्रणालीचा अवलंब केला जातो. वाइंडिंगच्या तापमानातील वाढ स्वयंचलितपणे शोधण्यासाठी, थ्री-फेज लो-व्होल्टेज वाइंडिंगचे तापमान दर्शवण्यासाठी आणि त्यांना औष्णिक संरक्षण प्रदान करण्यासाठी, लो-व्होल्टेज वाइंडिंग वायरच्या पहिल्या वेढ्यात एक प्लॅटिनम थर्मल रेझिस्टन्स तापमान मापक घटक बसवलेला असतो.

सभोवतालच्या तापमानात आणि लोडमध्ये बदल झाल्यामुळे, जेव्हा वाइंडिंग मर्यादित तापमानाला पोहोचते, तेव्हा तापमान नियंत्रक पंखा सुरू करण्यासाठी (११० ℃), पंखा थांबवण्यासाठी (९० ℃), अलार्म (१२० ℃) आणि ट्रिप (१४५ ℃) नियंत्रित करण्यासाठी आपोआप सिग्नल पाठवतो, जेणेकरून उत्पादनाला कार्यरत असताना विश्वसनीय ओव्हरलोड संरक्षण मिळते.

SC3 सिरीजचे वायरवाउंड कास्टिंग ट्रान्सफॉर्मर्स, ट्रान्सफॉर्मर वाइंडिंगचे तापमान शोधण्यासाठी आणि नियंत्रित करण्यासाठी M&C चे पेटंट केलेले तंत्रज्ञान वापरतात, आणि असे तापमान नियंत्रक तयार करतात जे थेट वाइंडिंगचे तापमान शोधू शकते, तसेच ट्रान्सफॉर्मरचे फोर्स्ड एअर कूलिंग (AF) नियंत्रण, अतितापमान अलार्म आणि अतितापमान ट्रिप साध्य करू शकते.

तापमान नियंत्रकाचे सामान्य डीबगिंग केल्यानंतर, ट्रान्सफॉर्मर प्रथम नेटवर्क ऑपरेशनमध्ये आणला जातो आणि नंतर तापमान नियंत्रकाला कार्यान्वित केले जाते. तापमान नियंत्रक स्वयंचलित नियंत्रणाच्या स्थितीत असतो आणि ट्रान्सफॉर्मरचे तापमान तपासणी व संरक्षण केले जाते. जेव्हा वाइंडिंगचे तापमान ११० ℃ पेक्षा जास्त होते, तेव्हा तापमान नियंत्रक सक्तीच्या शीतलीकरणासाठी पंखा सुरू करतो; जर सक्तीच्या शीतलीकरणाखाली वाइंडिंगचे तापमान ९० ℃ च्या खाली आले, तर पंखा थांबतो.

जर वाइंडिंगचे तापमान आणखी वाढले, तर तापमान नियंत्रक अतितापमान अलार्म (१५५ ℃) आणि अतितापमान ट्रिप सिग्नल (१७० ℃) देईल. जेव्हा तापमान नियंत्रक निकामी होतो आणि तात्पुरता काढता येत नाही, तेव्हा तो काढून टाका. ट्रान्सफॉर्मर पुन्हा कार्यरत राहू शकतो, फक्त ट्रान्सफॉर्मर सामान्य कार्यस्थितीत असल्याची खात्री करण्यासाठी त्यावर लक्ष ठेवणे आवश्यक आहे.

३. कोरडा ट्रान्सफॉर्मर आणि तेलात बुडवलेला ट्रान्सफॉर्मर यांची तुलना

तेलात बुडवलेल्या ट्रान्सफॉर्मरचे महत्त्वपूर्ण फायदे आणि कमी खर्च यामुळे इतर ट्रान्सफॉर्मर त्यांची जागा घेऊ शकत नाहीत. सर्वसाधारण ठिकाणांच्या बाह्य आणि अग्निसुरक्षेच्या आवश्यकतांमध्ये, सध्या आणि भविष्यात दीर्घ काळासाठी, प्रामुख्याने तेलात बुडवलेले ट्रान्सफॉर्मरच वापरले जातील.

परंतु, ज्या ठिकाणी आगीपासून संरक्षणाची उच्च आवश्यकता असते, तेथे ड्राय टाईप किंवा अज्वलनशील द्रव ट्रान्सफॉर्मर वापरले जातात. ड्राय ट्रान्सफॉर्मरची ओव्हरलोड क्षमता ऑइल इमर्स्ड ट्रान्सफॉर्मरपेक्षा जास्त असते, याचे मुख्य कारण म्हणजे ड्राय ट्रान्सफॉर्मरची करंट डेन्सिटी कमी असते, उष्णता क्षमता जास्त असते आणि वाइंडिंग टाइम कॉन्स्टंट मोठा असतो.

तेलात बुडवलेल्या ट्रान्सफॉर्मरच्या तुलनेत, कोरड्या ट्रान्सफॉर्मरची इन्सुलेशन कार्यस्थिती सुधारलेली असते. तेलात बुडवलेले ट्रान्सफॉर्मर अधिक ठिकाणी वापरले जातात आणि त्यांची बाहेरील स्थापना जास्त होते.

कोरड्या ट्रान्सफॉर्मरची वीज पुरवठ्याची श्रेणी लहान असते आणि तो प्रामुख्याने घराच्या आत वापरला जातो. तेलात बुडवलेल्या ट्रान्सफॉर्मरच्या तुलनेत, यात विजेच्या व्होल्टेजची तीव्रता कमी असते, तरंगाची उंची कमी असते आणि वीज पडण्याची शक्यता कमी असते.

ड्राय ट्रान्सफॉर्मर्सना अनेकदा मेटल ऑक्साइड अरेस्टर्सद्वारे संरक्षित केले जाते, जे केवळ वातावरणातील ओव्हरव्होल्टेजच नव्हे, तर अंतर्गत ओव्हरव्होल्टेजलाही मर्यादित करतात.