ट्रांसफॉर्मर: ट्रांसफॉर्मर के लिए उद्देश्य, वर्गीकरण, नाममात्र डेटा

ट्रांसफार्मर - विद्युत ऊर्जा के विद्युत चुम्बकीय स्थिर कन्वर्टर्स। ट्रांसफॉर्मर विद्युत चुम्बकीय उपकरण हैं जिनका उपयोग एक वोल्टेज के प्रत्यावर्ती धारा को उसी आवृत्ति पर दूसरे वोल्टेज के प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करने और विद्युत ऊर्जा को एक सर्किट से दूसरे सर्किट में स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है।

"एक ट्रांसफार्मर एक स्थिर विद्युत चुम्बकीय उपकरण है जिसे एक - प्राथमिक - वैकल्पिक वर्तमान प्रणाली को दूसरे में परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है - समान आवृत्ति के साथ माध्यमिक, जिसमें आमतौर पर अन्य विशेषताएं होती हैं, विशेष रूप से अलग वोल्टेज और अलग-अलग करंट" (पियोत्रोवस्की एलएम इलेक्ट्रिक मशीनें)।

ट्रांसफार्मर का मुख्य उद्देश्य एसी वोल्टेज को बदलना होता है। ट्रांसफॉर्मर का उपयोग चरणों की संख्या और आवृत्ति को परिवर्तित करने के लिए भी किया जाता है।

करंट ट्रांसफॉर्मर को ऐसे उपकरण कहा जाता है जो किसी भी परिमाण के करंट को सामान्य उपकरणों के साथ माप के लिए स्वीकार्य करंट में बदलने के साथ-साथ इलेक्ट्रोमैग्नेट के विभिन्न रिले और कॉइल को पावर देने के लिए डिज़ाइन किया गया है।वर्तमान ट्रांसफार्मर की द्वितीयक वाइंडिंग के घुमावों की संख्या w2> w1।

करंट ट्रांसफॉर्मर की एक विशेषता शॉर्ट सर्किट के करीब मोड में उनका संचालन है, क्योंकि उनकी सेकेंडरी वाइंडिंग हमेशा एक छोटे प्रतिरोध के साथ बंद रहती है।

वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर को हाई-वोल्टेज अल्टरनेटिंग करंट को लो-वोल्टेज अल्टरनेटिंग करंट और मीटर और रिले के पावर पैरेलल कॉइल में बदलने के लिए डिज़ाइन किए गए डिवाइस कहा जाता है। वोल्टेज ट्रांसफार्मर के संचालन और डिजाइन का सिद्धांत बिजली ट्रांसफार्मर के संचालन के सिद्धांत के समान है। द्वितीयक वाइंडिंग के घुमावों की संख्या w2 <w1 है, क्योंकि सभी मापने वाले वोल्टेज ट्रांसफार्मर स्टेप-डाउन प्रकार के होते हैं।

वोल्टेज ट्रांसफार्मर के संचालन का सिद्धांत:

वोल्टेज मापने वाले ट्रांसफार्मर के संचालन की ख़ासियत यह है कि इसकी द्वितीयक वाइंडिंग हमेशा एक उच्च प्रतिरोध के लिए बंद होती है, और ट्रांसफार्मर निष्क्रिय मोड के करीब मोड में काम करता है, क्योंकि कनेक्टेड डिवाइस नगण्य करंट का उपभोग करते हैं।

सबसे आम आपूर्ति वोल्टेज ट्रांसफार्मर हैं, जो विद्युत उद्योग द्वारा एक मिलियन किलोवोल्ट-एम्पीयर की क्षमता और 1150 - 1500 kV तक के वोल्टेज के लिए उत्पादित किए जाते हैं।

पावर ट्रांसफार्मर डिजाइन:

विद्युत ऊर्जा के संचरण और वितरण के लिए, बिजली संयंत्रों में स्थापित टर्बोजेनरेटर और हाइड्रोजनरेटर के वोल्टेज को 16 - 24 kV से बढ़ाकर 110, 150, 220, 330, 500, 750 और 1150 kV के वोल्टेज को ट्रांसमिशन लाइनों में उपयोग करना आवश्यक है। और इसके बाद इसे फिर से घटाकर 35 कर दें; दस; 6; 3; 0.66; उद्योग, कृषि और रोजमर्रा की जिंदगी में ऊर्जा उपयोग के लिए 0.38 और 0.22 केवी।

चूंकि बिजली प्रणालियों में कई परिवर्तन होते हैं, ट्रांसफार्मर की शक्ति बिजली संयंत्रों में जनरेटर की स्थापित शक्ति से 7-10 गुना अधिक होती है।

पावर ट्रांसफार्मर मुख्य रूप से 50 हर्ट्ज की आवृत्ति के लिए निर्मित होते हैं।

कम-शक्ति ट्रांसफार्मर का व्यापक रूप से विभिन्न विद्युत प्रतिष्ठानों, सूचना प्रसारण और प्रसंस्करण प्रणालियों, नेविगेशन और अन्य उपकरणों में उपयोग किया जाता है। आवृत्ति रेंज जिस पर ट्रांसफॉर्मर काम कर सकते हैं वह कुछ हर्ट्ज से 105 हर्ट्ज तक है।

चरणों की संख्या के अनुसार, ट्रांसफार्मर को एकल-चरण, दो-चरण, तीन-चरण और बहु-चरण में विभाजित किया जाता है। पावर ट्रांसफार्मर मुख्य रूप से तीन चरण के डिजाइन में निर्मित होते हैं। एकल-चरण नेटवर्क में उपयोग के लिए उत्पादन किया जाता है एकल-चरण ट्रांसफार्मर.

वाइंडिंग्स की संख्या और कनेक्शन योजनाओं द्वारा ट्रांसफार्मर का वर्गीकरण

ट्रांसफार्मर में दो या दो से अधिक वाइंडिंग होती हैं जो एक दूसरे से उपपादन से जुड़ी होती हैं। नेटवर्क से बिजली की खपत करने वाली वाइंडिंग्स कहलाती हैं प्राथमिक... उपभोक्ता को विद्युत ऊर्जा की आपूर्ति करने वाली वाइंडिंग कहलाती हैं द्वितीयक।

पॉलीफ़ेज़ ट्रांसफॉर्मर में मल्टी-बीम स्टार या पॉलीगॉन में वाइंडिंग्स जुड़े होते हैं। तीन-चरण ट्रांसफार्मर में स्टार-डेल्टा तीन-बीम कनेक्शन होता है।

एक बिजली ट्रांसफार्मर की वाइंडिंग के कनेक्शन आरेख:

स्टेप-अप और स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर

प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग्स के वोल्टेज के अनुपात के आधार पर, ट्रांसफार्मर को स्टेप-अप और स्टेप-डाउन में विभाजित किया जाता है। वी स्टेप-अप ट्रांसफार्मर प्राथमिक वाइंडिंग कम वोल्टेज और माध्यमिक उच्च है। वी स्टेप डाउन ट्रांसफॉर्मर रिवर्स, सेकेंडरी लो वोल्टेज है और प्राइमरी हाई है।

उन्हें डबल वाइंडिंग के साथ एक प्राथमिक और एक द्वितीयक वाइंडिंग वाला ट्रांसफार्मर कहा जाता है। प्रत्येक चरण के लिए तीन वाइंडिंग तीन वाइंडिंग के साथ काफी व्यापक ट्रांसफॉर्मर, उदाहरण के लिए लो वोल्टेज साइड पर दो, हाई वोल्टेज साइड पर एक या इसके विपरीत। उच्च और निम्न वोल्टेज के लिए पॉलीफ़ेज़ ट्रांसफार्मर में कई वाइंडिंग हो सकते हैं।

डिजाइन द्वारा ट्रांसफार्मर का वर्गीकरण

डिज़ाइन द्वारा, बिजली ट्रांसफार्मर दो मुख्य प्रकारों में विभाजित होते हैं - तेल और शुष्क।

वी तेल ट्रांसफॉर्मर घुमावदार के साथ चुंबकीय सर्किट ट्रांसफॉर्मर तेल से भरे जलाशय में स्थित है, जो एक अच्छा इन्सुलेटर और कूलिंग एजेंट है।

ड्राई ट्रांसफॉर्मर एयर कूल्ड होते हैं। उनका उपयोग आवासीय और औद्योगिक परिसरों में किया जाता है जहां तेल में डूबे ट्रांसफार्मर का संचालन अवांछनीय है। ट्रांसफार्मर का तेल ज्वलनशील होता है और अगर टैंक को सील नहीं किया गया तो यह अन्य उपकरणों को नुकसान पहुंचा सकता है। इस प्रकार के ट्रांसफार्मर के बारे में यहाँ और पढ़ें: सूखे ट्रांसफार्मर

मानक दस्तावेजों के अनुसार, ट्रांसफार्मर की डिजाइन विशेषताओं को इसके प्रकार और शीतलन प्रणालियों के पदनाम में परिलक्षित किया जाता है।

ट्रांसफार्मर का प्रकार:

• ऑटोट्रांसफ़ॉर्मर (एकल-चरण O के लिए, तीन-चरण T के लिए) -A
• लो वोल्टेज कॉइल - पी
• विस्तारक के बिना नाइट्रोजन कंबल के साथ तरल ढांकता हुआ परिरक्षण-जेड
• कास्ट राल निष्पादन - एल
• तीन-घुमावदार ट्रांसफॉर्मर - टी
• लोड स्विच ट्रांसफार्मर-एन
• प्राकृतिक एयर-कूल्ड ड्राई ट्रांसफॉर्मर (आमतौर पर टाइप पदनाम में दूसरा अक्षर), या बिजली संयंत्रों की सहायक जरूरतों के लिए संस्करण (आमतौर पर टाइप पदनाम में अंतिम अक्षर) - सी
• केबल सील-के
• निकला हुआ किनारा इनलेट (संपूर्ण ट्रांसफार्मर सबस्टेशनों के लिए) - एफ

पावर ऑयल ट्रांसफार्मर TM-160 (250) kVA

ड्राई ट्रांसफॉर्मर कूलिंग सिस्टम:

• खुले डिजाइन के साथ प्राकृतिक हवा-एस
• संरक्षित डिज़ाइन के साथ प्राकृतिक हवा — SZ
• नेचुरल एयर सीलबंद डिज़ाइन - SG
• मजबूर वायु परिसंचरण के साथ वायु - एसडी

तेल ट्रांसफार्मर के लिए शीतलन प्रणाली:

• हवा और तेल का प्राकृतिक परिसंचरण-एम
• मजबूर वायु परिसंचरण और प्राकृतिक तेल परिसंचरण - डी
• प्राकृतिक वायु परिसंचरण और गैर-निर्देशित तेल प्रवाह के साथ मजबूर तेल परिसंचरण - एमसी
• निर्देशित तेल प्रवाह के साथ प्राकृतिक वायु परिसंचरण और मजबूर तेल परिसंचरण - NMC
• गैर-दिशात्मक तेल प्रवाह - डीसी के साथ मजबूर हवा और तेल परिसंचरण
• दिशात्मक तेल प्रवाह के साथ बलपूर्वक वायु और तेल परिसंचरण - NDC
• तेल के गैर-दिशात्मक प्रवाह के साथ पानी और तेल का जबरन संचलन - सी
• निर्देशित तेल प्रवाह के साथ मजबूर पानी और तेल परिसंचरण - नेकां

गैर-ज्वलनशील तरल ढांकता हुआ ट्रांसफार्मर के लिए शीतलन प्रणाली:

• मजबूर वायु परिसंचरण के साथ तरल ढांकता हुआ ठंडा - एनडी
• गैर-ज्वलनशील तरल डाइलेक्ट्रिक फोर्स्ड एयर डायरेक्टेड लिक्विड डाइइलेक्ट्रिक फ्लो कूलिंग - एनएनडी

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ऑटोमोटिव ट्रांसफॉर्मर

ट्रांसफार्मर के साथ-साथ इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है autotransformers, जहां प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग के बीच विद्युत संबंध होता है। इस मामले में, ऑटोट्रांसफॉर्मर की एक वाइंडिंग से दूसरे में बिजली चुंबकीय क्षेत्र और विद्युत संचार दोनों के कारण प्रेषित होती है।ऑटोट्रांसफॉर्मर उच्च शक्ति और उच्च वोल्टेज के लिए बनाए जाते हैं और बिजली प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं और कम बिजली प्रतिष्ठानों में वोल्टेज विनियमन के लिए भी उपयोग किए जाते हैं।

ट्रांसफार्मर के लिए रेटेड डेटा

ट्रांसफार्मर का रेटेड डेटा, जिसके लिए इसे 25 साल की फ़ैक्टरी वारंटी के साथ डिज़ाइन किया गया है, ट्रांसफार्मर की नेमप्लेट पर दर्शाया गया है:

• नाममात्र स्पष्ट शक्ति स्नोम, केवी-ए,

• रेटेड लाइन वोल्टेज उल्नोम, वी या केवी,

• AzIn A लाइन का नाममात्र करंट,

• नाममात्र आवृत्ति है, हर्ट्ज,

• चरणों की संख्या,

• कॉइल को जोड़ने के लिए सर्किट और समूह,

• शॉर्ट सर्किट वोल्टेज यूसी,%,

• संचालन का तरीका,

• शीतलन विधि।

प्लेट में स्थापना के लिए आवश्यक डेटा भी होता है: कुल वजन, तेल वजन, ट्रांसफार्मर के जंगम (सक्रिय) भाग का वजन। ट्रांसफॉर्मर ब्रांड और निर्माता के लिए ट्रांसफॉर्मर प्रकार गोस्ट के अनुसार निर्दिष्ट किया गया है।

एकल-चरण ट्रांसफार्मर की नाममात्र शक्ति Snom =U1nom I1nom, तीन-चरण

जहां U1lnom, U1phnom, I1lnom और I1fnom — नाममात्र क्रमशः वोल्टेज और धाराओं की रेखा और चरण मान.

ट्रांसफार्मर रेटेड वोल्टेज ट्रांसफार्मर की प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग का लाइन-टू-लाइन नो-लोड वोल्टेज है। ट्रांसफार्मर की प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग की रेटेड धाराओं के अनुसार, रेटेड प्राथमिक और माध्यमिक वोल्टेज पर रेटेड शक्ति के अनुसार धाराओं की गणना की जाती है।

उनके सामान्य निर्माण और गणना विधियों के कारण, ट्रांसफार्मर को रिएक्टर, संतृप्ति चोक और सुपरकंडक्टिंग इंडक्टिव स्टोरेज डिवाइस के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।