ट्रान्सफर्मर दबाब राहत र दोष पत्ता लगाउने प्रणाली

​​​​​​​

 

1. परिचय

 

तेलमा डुबेका ट्रान्सफर्मरहरूमा, आन्तरिक दबाव परिवर्तनहरू सञ्चालनको सामान्य भाग हुन्। लोडिङ साइकलमा ट्रान्सफर्मरको तेल तातो र चिसो हुँदा, ट्याङ्की भित्रको बन्द ग्यास स्पेस विस्तार र संकुचित हुन्छ, जसले ट्रान्सफर्मर घेरा भित्र क्रमिक दबाव उतार-चढाव निम्त्याउँछ। सामान्य सञ्चालन अवस्थाहरूमा, यी दबाब परिवर्तनहरू बिस्तारै हुन्छन् र मुख्य रूपमा परिवेश तापमान भिन्नता र ट्रान्सफर्मर लोडिङसँग सम्बन्धित हुन्छन्।

यद्यपि, आन्तरिक विद्युतीय त्रुटिहरूले पूर्ण रूपमा फरक दबाव व्यवहार सिर्जना गर्दछ। घुमाउरो विफलता वा आन्तरिक आर्सिङ जस्ता घटनाहरूले इन्सुलेट तेललाई ग्यासमा द्रुत रूपमा विघटन गर्न सक्छ, ट्याङ्की भित्र अचानक दबाव तरंग उत्पादन गर्दछ। किनभने यी गल्तीहरू-उत्पन्न दबाब वृद्धि मिलिसेकेन्ड भित्र हुन्छ, ट्रान्सफर्मरहरूलाई दबाव राहत यन्त्रहरू मात्र होइन, तर विनाशकारी ट्याङ्की विफलता हुनु अघि असामान्य दबाव व्यवहार पहिचान गर्न सक्षम समर्पित त्रुटि पत्ता लगाउने प्रणालीहरू पनि चाहिन्छ।

यस कारणका लागि, आधुनिक ट्रान्सफर्मर सुरक्षा प्रणालीहरू सामान्यतया दुई प्रमुख कोटिहरूमा विभाजित छन्:

• दबाव राहत प्रणाली
• दोष पत्ता लगाउने प्रणाली

यो स्तरित संरक्षण दर्शन IEEE C57 मापदण्ड र IEC 60076 ट्रान्सफर्मर डिजाइन अभ्यासहरूमा व्यापक रूपमा प्रतिबिम्बित हुन्छ।

 

2. दबाव राहत बनाम दोष पत्ता लगाउने

 

यद्यपि सर्तहरू "दबाव राहत" र "गल्ती पत्ता लगाउने" कहिलेकाहीँ ट्रान्सफर्मर उद्योगमा एक अर्काको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, तिनीहरूले मौलिक रूपमा फरक कार्यहरू सेवा गर्छन्।

ट्रान्सफर्मर ट्याङ्कीको मेकानिकल विकृति वा फुट्नबाट जोगाउनको लागि ट्रान्सफर्मर दबाब राहत यन्त्र शारीरिक रूपमा अत्यधिक ट्याङ्की दबाब छोड्न डिजाइन गरिएको हो। यी यन्त्रहरूले मुख्य रूपमा दबाब परिमाणमा प्रतिक्रिया दिन्छन् र ट्रान्सफर्मर दबाव सुरक्षा प्रणालीको आधार बनाउँछ।

गल्ती पत्ता लगाउने उपकरणहरू, अर्कोतर्फ, आन्तरिक विद्युतीय त्रुटिहरूसँग सम्बन्धित दबाव परिवर्तनको गति वा विशेषताहरू निगरानी गर्दछ। दबाव छोड्नुको सट्टा, तिनीहरूले पावर प्रणालीबाट ट्रान्सफर्मरलाई अलग गर्न अलार्म वा ट्रिप संकेतहरू उत्पन्न गर्छन्।

यो भिन्नता ट्रान्सफर्मरको आकार र दोष ऊर्जा स्तर बढ्दै जाँदा महत्त्वपूर्ण हुन्छ।

 

तालिका 1 - दबाव राहत र दोष पत्ता लगाउने बीचको भिन्नता

3. ट्रान्सफर्मर दबाब राहत यन्त्रहरू

 

३.१ प्रेसर रिलिफ भल्भ (PRV)​​​​​​​

प्रेसर रिलिज भल्भ ट्रान्सफर्मर ट्याङ्कीलाई भित्रको अत्यधिक दबाबबाट जोगाउन डिजाइन गरिएको हो। एक पटक ट्याङ्कीमा दबाब रिलिज प्रेसरमा पुगेपछि, दबाव सुरक्षित दबाबमा नआएसम्म ग्यास रिलिज गर्न वाल्व स्वचालित रूपमा खुल्नेछ। थप रूपमा, जब आवश्यक हुन्छ, प्रयोगकर्ताहरूलाई आन्तरिक दबाब कम गर्न अपरेटिङ रिंग तानेर ट्रान्सफर्मर अनुप्रयोगहरूमा म्यानुअल रूपमा दबाव राहत भल्भ सञ्चालन गर्न अनुमति दिइन्छ।

IEEE अभ्यास अन्तर्गत, PRV ट्रान्सफर्मर डिजाइनको लागि सामान्य क्र्याकिंग दबाब लगभग 10 PSIG ±2 PSIG हुन्छ, जबकि CSA अनुप्रयोगहरूले प्राय: कम दबाव सेटिङहरू प्रयोग गर्छन्। दबाब कम भएपछि, ट्रान्सफर्मर प्रणालीहरूमा दबाव राहत भल्भ ट्रान्सफर्मर ट्यांकको अखण्डता कायम राख्नको लागि स्वचालित रूपमा रिसेल हुन्छ।

 

यसको सरल निर्माण र भरपर्दो सञ्चालनको कारण, PRV व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ:

• पोल-माउन्ट गरिएको ट्रान्सफर्मर
• प्याड- माउन्ट गरिएको ट्रान्सफर्मर
• तेल- डुबेको वितरण ट्रान्सफर्मर
• सानो इकाई सबस्टेशनहरू

 

ठूला ट्रान्सफर्मर PRD प्रणालीहरूसँग तुलना गर्दा, PRV हरू सामान्यतया तल्लो kVA ट्रान्सफर्मरहरूको लागि प्राथमिकता दिइन्छ जहाँ दबाव वृद्धि अपेक्षाकृत मध्यम र अनुमानित हुन्छ। धेरै वितरण ट्रान्सफर्मर अनुप्रयोगहरूमा, ट्रान्सफर्मर ट्यांकहरूमा PRV भल्भ आधारभूत मेकानिकल दबाव सुरक्षाको सबैभन्दा सामान्य रूप हो।

3.2 दबाब राहत यन्त्र (PRD)

दबाब राहत यन्त्रहरू (PRDs) ले अनिवार्य रूपमा दबाव राहत भल्भहरू (PRVs) को रूपमा काम गर्दछ: तिनीहरूले ट्रान्सफर्मर ट्याङ्कीलाई अत्यधिक आन्तरिक दबाबबाट जोगाउँछन्। व्यवहारमा, यद्यपि, PRD हरू सामान्य रूपमा ठूलो शक्ति मूल्याङ्कनहरूसँग सम्बन्धित छन्। तपाईले सामान्यतया लगभग 1,500 kVA भन्दा कम ट्रान्सफर्मरहरूमा PRD स्थापित देख्नुहुने छैन, यद्यपि अनुप्रयोगलाई आवश्यक भएमा सानो इकाइहरूमा एउटा प्रयोग गर्दा प्राविधिक रूपमा केहि गलत छैन।

धेरैजसो PRD हरू ट्रान्सफर्मर ट्याङ्कीको माथि माउन्ट गरिएका हुन्छन्, जहाँ आन्तरिक ग्यास वा दबाव बिल्डअप गल्तीको अवस्थामा छिट्टै छोड्न सकिन्छ।

शब्दावली भ्रमित हुन सक्छ किनभने "दबाव राहत यन्त्र" लाई प्रायः PRVs र PRDs दुवैका लागि सामान्य उद्योग शब्दको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। धेरै जसो अवस्थामा, PRV हरू साना वितरण ट्रान्सफर्मरहरूमा प्रयोग गरिन्छ, जबकि PRD हरू ठूला एकाइहरूमा वा अनुप्रयोगहरूमा बढी सामान्य हुन्छन् जसलाई छिटो दबाब प्रतिक्रिया र गल्ती संकेत चाहिन्छ।

एक ट्रान्सफर्मर दबाब राहत यन्त्रले PRV - अत्यधिक आन्तरिक दबाब कम गर्ने - जस्तै आधारभूत कार्य गर्दछ तर सामान्यतया उच्च प्रवाह क्षमता, छिटो प्रतिक्रिया समय, भरपर्दो रिसेलिङ प्रदर्शन, र वैकल्पिक अलार्म वा निगरानी कार्यहरूसँग डिजाइन गरिएको छ। उन्नत PRD डिजाइनहरूले सही खोल्ने दबाब, छोटो सञ्चालन समय, भरपर्दो लामो- बाहिरी कार्यसम्पादन, र ओसिलो, धुलो र हावा प्रवेश विरुद्ध प्रभावकारी सील प्रदान गर्दछ, सकारात्मक ट्याङ्की दबाब कायम राख्न र ट्रान्सफर्मर सञ्चालन विश्वसनीयता सुधार गर्न मद्दत गर्दछ।

 

कभर- माउन्ट गरिएको PRDs को एउटा प्रमुख फाइदा अनुगमन क्षमता हो। धेरै ट्रान्सफर्मर दबाव राहत उपकरण असेंबलहरू समावेश छन्:

• भिजुअल सेमाफोर वा सञ्चालन सूचकहरू
• रिमोट अलार्म सम्पर्कहरू
• SCADA-संगत अनुगमन आउटपुटहरू

 

यसले PRD लाई विशेष गरी उपयोगिता सबस्टेशनहरू र औद्योगिक पावर प्रणालीहरूको लागि उपयुक्त बनाउँछ जहाँ टाढाको निगरानी आवश्यक हुन्छ।

PRDs सामान्यतया निम्न मा लागू गरिन्छ:

• युनिट सबस्टेशन ट्रान्सफर्मर
• मध्यम शक्ति ट्रान्सफर्मर
• ठूला पावर ट्रान्सफर्मरहरू
• उपयोगिता सबस्टेशन ट्रान्सफर्मरहरू

 

ठूला उपयोगिता अनुप्रयोगहरूको लागि, इन्जिनियरहरूले प्रायः उच्च आन्तरिक गल्ती ऊर्जा र तेलको मात्राको कारणले सानो PRV को सट्टा दबाव राहत यन्त्र ट्रान्सफर्मर व्यवस्था चयन गर्छन्।

3.3 फुट्ने डिस्क

फुट्ने डिस्कहरू सामान्यतया उच्च-ऊर्जा ट्रान्सफर्मर अनुप्रयोगहरूमा अन्तिम आपतकालीन दबाब राहत यन्त्रहरूको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

PRVs वा मानक PRDs को विपरीत, rupture डिस्कहरू रिसेट गर्न मिल्ने नन- उपकरणहरू हुन् जुन आन्तरिक दबाबले गम्भीर सीमामा पुग्दा तुरुन्तै फुट्नको लागि डिजाइन गरिएको हो। तिनीहरूको प्राथमिक उद्देश्य विनाशकारी आन्तरिक गल्ती घटनाहरूमा द्रुत पूर्ण-क्षेत्र भेन्टिङ्ग प्रदान गर्नु हो।

 

किनकी फुट्ने डिस्कहरू सञ्चालन पछि प्रतिस्थापन गरिनु पर्छ, तिनीहरू सामान्यतया निम्नका लागि आरक्षित छन्:

• ठूला पावर ट्रान्सफर्मरहरू
• फर्नेस ट्रान्सफर्मर
• कर्षण ट्रान्सफर्मर
• उच्च गल्ती-स्तर औद्योगिक प्रणाली

ईन्जिनियरिङ् अभ्यासमा, फुट्ने डिस्कहरूले मेकानिकल दबाव सुरक्षाको उच्चतम स्तर प्रतिनिधित्व गर्दछ।

4. ट्रान्सफर्मर दोष पत्ता लगाउने उपकरणहरू

 

४.१ आन्तरिक गल्ती डिटेक्टर (IFD)

इन्टरनल फल्ट डिटेक्टरहरू (IFDs) पोल-माउन्ट गरिएको र प्याड-माउन्ट गरिएका ट्रान्सफर्मरहरूमा सरल तर अत्यधिक प्रभावकारी क्षेत्र सुरक्षा उपकरणको रूपमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

एक IFD ले ट्रान्सफर्मर ट्याङ्की भित्र आर्सिङ गल्तीको कारण अचानक आन्तरिक दबाव वृद्धि पत्ता लगाउँछ। सक्रिय हुँदा, एक चम्किलो रङको भिजुअल सूचक पप आउट हुन्छ, जसले युटिलिटी क्रुहरूलाई तुरुन्तै पहिचान गर्न अनुमति दिन्छ कि ट्रान्सफर्मरले आन्तरिक गल्ती अनुभव गरेको छ र पुन: ऊर्जावान हुनु हुँदैन।

 

आधुनिक IFD प्रणालीहरूको एउटा प्रमुख फाइदा यो हो कि धेरै डिजाइनहरूले मानक IEEE वा CSA अनुरूप PRV लाई ट्रान्सफर्मर एसेम्बलीहरूमा एउटै यन्त्रमा एकीकृत गर्दछ, संयोजन:

• दबाब राहत
• गल्ती संकेत

एकल कम्प्याक्ट संरचनामा।

 

IFD हरू सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ:

• एकल-फेज पोल-माउन्ट गरिएको ट्रान्सफर्मर
• तीन-फेज पोल-माउन्ट गरिएको ट्रान्सफर्मर
• प्याड- माउन्ट गरिएको ट्रान्सफर्मर
• साना सबस्टेशन ट्रान्सफर्मर

SPR प्रणालीहरूसँग तुलना गर्दा, IFD हरू सरल, अधिक किफायती र विशेष रूपमा वितरण-स्तरका अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त छन्।

4.2 अचानक दबाव रिले (SPR / RPR)

 

यी प्रणालीहरू सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ:

• मध्यम शक्ति ट्रान्सफर्मर
• ठूला पावर ट्रान्सफर्मरहरू
• रेक्टिफायर ट्रान्सफर्मर
• फर्नेस ट्रान्सफर्मर
• कर्षण ट्रान्सफर्मर

 

IFDs को तुलनामा, द्रुत दबाव वृद्धि रिले सुरक्षा प्रणालीले छिटो विद्युतीय एकीकरण प्रदान गर्दछ र महत्वपूर्ण उपयोगिता र औद्योगिक अनुप्रयोगहरूको लागि अधिक उपयुक्त छ।

4.3 Buchholz रिले

Buchholz रिले एक ग्यास- र तेल-प्रवाह-संरक्षक-प्रकारको ट्रान्सफर्मरहरूमा प्रयोग हुने गल्ती पत्ता लगाउने यन्त्र हो।

SPR र IFD प्रणालीहरू विपरीत, जसले मुख्य रूपमा दबाब परिवर्तनहरूमा प्रतिक्रिया दिन्छ, बुचोल्ज रिलेले आन्तरिक त्रुटिहरू मार्फत पत्ता लगाउँदछ:

• ग्याँस संचय
• तेल वृद्धि आन्दोलन

 

रिले सामान्यतया दुई चरणहरूमा सञ्चालन हुन्छ:

• प्रारम्भिक गल्तीहरूको लागि अलार्म
• गम्भीर आन्तरिक त्रुटिहरूको लागि यात्रा

 

Buchholz रिले व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ:

• संरक्षक-प्रकार एकाइ सबस्टेशनहरू
• मध्यम शक्ति ट्रान्सफर्मर
• ठूला पावर ट्रान्सफर्मरहरू

 

बिस्तारै विकास भइरहेको इन्सुलेशन गल्तीहरू पत्ता लगाउने तिनीहरूको क्षमताको कारण, बुचोल्ज रिले ठूला तेल भरिएका ट्रान्सफर्मरहरूमा सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण त्रुटि पत्ता लगाउने यन्त्रहरू मध्ये एक हो।

 

5​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​। ईन्जिनियरिङ् अभ्यास मा संरक्षण पदानुक्रम

 

वास्तविक ट्रान्सफर्मर अनुप्रयोगहरूमा, यी उपकरणहरू सबै ट्रान्सफर्मर वर्गहरूमा समान रूपमा प्रयोग हुँदैनन्। यसको सट्टा, ट्रान्सफर्मर साइज र फोल्ट ऊर्जा बढ्दै जाँदा सुरक्षा प्रणालीहरू क्रमशः थप उन्नत हुँदै जान्छन्।

 

तालिका 2 - ट्रान्सफर्मर वर्ग द्वारा विशिष्ट सुरक्षा उपकरण अनुप्रयोग

यो स्तरित कन्फिगरेसनले ईन्जिनियरिङ् सिद्धान्तलाई प्रतिबिम्बित गर्दछ जुन ट्रान्सफर्मर सुरक्षा आधारभूत मेकानिकल दबाव राहतबाट एकीकृत मेकानिकल र विद्युतीय दोष सुरक्षा प्रणालीहरूमा विकसित हुन्छ।

6. निष्कर्ष

 

आधुनिक ट्रान्सफर्मर सुरक्षा डिजाइन एकल उपकरणमा निर्भर हुनुको सट्टा दबाव राहत र त्रुटि पत्ता लगाउने प्रणालीहरूको समन्वयमा आधारित छ।

PRVs र PRDs ले सामान्य र असामान्य परिचालन अवस्थाहरूमा नियन्त्रित मेकानिकल दबाव राहत प्रदान गर्दछ। रप्टर डिस्कहरूले विनाशकारी गल्तीहरूको समयमा अन्तिम आपतकालीन सुरक्षा प्रदान गर्दछ। IFDs र अचानक दबाव रिले प्रणालीहरूले आन्तरिक विद्युतीय त्रुटिहरूको कारणले गर्दा अचानक दबाव वृद्धि पत्ता लगाउँदछ, जबकि Buchholz रिले इन्सुलेशन विफलताहरू विकाससँग सम्बन्धित ग्यास उत्पादन र तेल आन्दोलनको निगरानी गर्दछ।

सँगै, यी यन्त्रहरूले एक बहु-तह ट्रान्सफर्मर सुरक्षा संरचना बनाउँछन् जसले वितरण, औद्योगिक, र उपयोगिता पावर प्रणालीहरूमा परिचालन विश्वसनीयता, कर्मचारी सुरक्षा, र दोष अलगाव क्षमतामा सुधार गर्दछ।