औद्योगिक परियोजनाओं में, वितरण ट्रांसफार्मर के प्रकार के चयन और डिज़ाइन में लोड शेड्यूल के आधार पर क्षमता की गणना करने से कहीं अधिक शामिल होता है। साइट की स्थिति, लोड विशेषताएँ, सिस्टम सुरक्षा, भविष्य के विस्तार के लिए जगह, और यहां तक कि परिवहन और स्थापना बाधाएं सीधे यह निर्धारित करती हैं कि ट्रांसफार्मर अगले दशक तक विश्वसनीय और परेशानी मुक्त काम करेगा या समस्याओं का लगातार स्रोत बन जाएगा। आज, क्षेत्र अनुप्रयोग परिप्रेक्ष्य से, मैं उन महत्वपूर्ण कारकों के बारे में विस्तार से बताऊंगा जो वास्तव में डिज़ाइन निर्णयों को संचालित करते हैं।
औद्योगिक भार को आम तौर पर प्रभाव भार और हार्मोनिक स्रोतों की उच्च मात्रा की विशेषता होती है। मोटर समूहों के स्टार्टअप के कारण होने वाली वोल्टेज की गिरावट और विद्युत भट्टियों या वेल्डिंग मशीनों से भारी वर्तमान उतार-चढ़ाव को डिजाइन चरण के दौरान पर्याप्त क्षमता मार्जिन द्वारा ध्यान में रखा जाना चाहिए।
मेरी अनुशंसा 65%~75% के बीच सामान्य लोड फैक्टर बनाए रखने की है । लगातार स्टार्टअप चक्र वाली उत्पादन लाइनों के लिए, सत्यापन के आधार पर किया जाना चाहिए 'सबसे बड़ी एकल मोटर की क्षमता × डायरेक्ट-ऑन-लाइन स्टार्टिंग मल्टीप्लायर + शेष ऑपरेटिंग लोड' । कई ऑन-साइट घटनाएं घटी हैं जहां गणना की गई ट्रांसफार्मर क्षमता पर्याप्त दिखाई देती है, फिर भी जब भी बड़े उपकरण सक्रिय होते थे तो मुख्य लो-वोल्टेज सर्किट ब्रेकर ट्रिप हो जाता था। मूल कारण मोटर स्टार्टअप के दौरान वोल्टेज ड्रॉप को ध्यान में रखने में विफलता थी।
ड्राइंग डिज़ाइन चरण के दौरान इस अनुभाग की अनदेखी होने की सबसे अधिक संभावना है। मैंने एक से अधिक परियोजनाएँ देखी हैं जहाँ ट्रांसफार्मर विनिर्देश पत्र में ''1000 मीटर से कम ऊँचाई'' बताई गई थी, उपकरण वितरण के बाद ही पता चला कि संयंत्र स्थल 1500 मीटर से अधिक ऊँचाई पर है।
वार्षिक औसत तापमान और अत्यधिक अधिकतम तापमान - सीधे गर्मी अपव्यय डिजाइन और पंखे के विन्यास को प्रभावित करते हैं
स्थापना स्थल पर वेंटिलेशन की स्थिति - क्या प्राकृतिक वेंटिलेशन की अनुमति है या मजबूर वायु शीतलन अनिवार्य है
ऊंचाई - ऊंचाई 1000 मीटर से अधिक होने पर इन्सुलेशन स्तर और गर्मी अपव्यय क्षमता को सुधार कारकों द्वारा संशोधित किया जाएगा
वायु प्रदूषण की गंभीरता - सीमेंट संयंत्रों, रासायनिक संयंत्रों और धातुकर्म कार्यशालाओं में धूल या संक्षारक गैस इन्सुलेशन सामग्री में महत्वपूर्ण क्षरण का कारण बन सकती है
स्थापना स्थान आयाम - जिसमें परिवहन मार्ग, रखरखाव पहुंच और उत्थापन उद्घाटन शामिल हैं, जो अक्सर ट्रांसफार्मर के समग्र आयामों से पहले ही बाधाएं लगाते हैं
शॉर्ट-सर्किट प्रतिबाधा एक प्रमुख पैरामीटर है जो कम-वोल्टेज पक्ष पर शॉर्ट-सर्किट वर्तमान स्तर निर्धारित करता है। उच्च प्रतिबाधा मान (उदाहरण के लिए, 6%~8%) का चयन प्रभावी ढंग से शॉर्ट-सर्किट करंट को सीमित कर सकता है और पूर्ण लोड के तहत बड़े वोल्टेज विनियमन दर और कम आउटपुट वोल्टेज की कीमत पर डाउनस्ट्रीम स्विचगियर के लिए ब्रेकिंग क्षमता की आवश्यकता को कम कर सकता है।
इस स्तर पर अपस्ट्रीम बिजली आपूर्ति प्राधिकरण के साथ स्पष्ट पैरामीटर संरेखण किया जाना चाहिए: अधिकतम सिस्टम ऑपरेटिंग मोड के तहत शॉर्ट-सर्किट क्षमता क्या है? क्या न्यूनतम ऑपरेटिंग मोड के तहत संवेदनशीलता सुरक्षा आवश्यकताओं को पूरा करती है? डेटा के इन दो सेटों की पुष्टि किए बिना, वितरण ट्रांसफार्मर के लिए प्रतिबाधा चयन केवल एक अनुमान है।
औद्योगिक स्थलों पर वास्तविक परिचालन वक्र आम तौर पर सपाट नहीं होता है - दिन के दौरान पूर्ण भार, रात में हल्का भार, और गर्मियों में उच्च तापमान की अवधि के दौरान निरंतर भारी भार। इसलिए, ट्रांसफार्मर के सामान्य अधिभार गुणक और आपातकालीन अधिभार अवधि को डिजाइन चरण में परिभाषित किया जाएगा।
शीतलन मोड के संदर्भ में:
एएन (प्राकृतिक वायु शीतलन) : बिना किसी सहायक ऊर्जा खपत के सरल संरचना, फिर भी सीमित अधिभार क्षमता
एएफ (फोर्स्ड एयर कूलिंग) : आउटपुट क्षमता को उल्लेखनीय रूप से बढ़ाता है (आमतौर पर 20% ~ 30%), लेकिन पंखों के संचालन और रखरखाव की लागत बढ़ जाती है
24 घंटे निरंतर उत्पादन वाले औद्योगिक उपभोक्ताओं के लिए, मैं पंखे की स्थिति की निगरानी से सुसज्जित फोर्स्ड एयर कूलिंग की सिफारिश करता हूं। गर्मी के महीनों के दौरान अतिरिक्त गर्मी अपव्यय मार्जिन अक्सर निर्बाध उत्पादन और ट्रिपिंग के कारण बंद होने के बीच अंतर पैदा करता है।
ज़िशेंग इलेक्ट्रिक द्वारा भाग लेने वाली औद्योगिक बिजली वितरण परियोजनाओं में, हम आम तौर पर क्षमता, प्रतिबाधा और शीतलन योजना को अंतिम रूप देने से पहले ग्राहकों से तकनीकी पुष्टि चरण में लोड सूची, अधिकतम मोटर क्षमता, सिस्टम शॉर्ट-सर्किट क्षमता, परिवेश तापमान, ऊंचाई और स्थापना आयामों को पूरक करने के लिए कहते हैं।
हमने एक बार वितरण ट्रांसफार्मर चयन पर एक सीमेंट उत्पादन परियोजना का समर्थन किया था। प्रारंभिक योजना में पारंपरिक लोड गणना के आधार पर 2500kVA ट्रांसफार्मर को अपनाया गया। हालाँकि, आगे के सत्यापन से उत्पादन लाइन पर उच्च-शक्ति मोटर्स के केंद्रित स्टार्टअप का पता चला। स्टार्टअप वोल्टेज ड्रॉप, शॉर्ट-सर्किट प्रतिबाधा और लोड वक्र की पुनर्गणना करने के बाद, क्षमता और स्टार्टअप योजना को तदनुसार समायोजित किया गया। उपकरण चयन चरण में गणना के एक अतिरिक्त दौर से कमीशनिंग के बाद लो-वोल्टेज प्रणाली में संशोधन से बचा जा सका।
औद्योगिक पावर ग्रिडों में वोल्टेज का उतार-चढ़ाव अक्सर सार्वजनिक पावर ग्रिडों की तुलना में अधिक होता है। वितरण ट्रांसफार्मर का उच्च-वोल्टेज पक्ष आम तौर पर ऑफ-सर्किट टैप चेंजर्स (±2×2.5% या ±3×2.5%) से सुसज्जित होता है, फिर भी ऐसे समायोजन के लिए पावर-ऑफ स्थितियों के तहत मैन्युअल ऑपरेशन की आवश्यकता होती है।
यदि साइट पर निम्नलिखित में से कोई भी स्थिति मौजूद है, तो ऑन-लोड टैप चेंजर के अपग्रेड का सावधानीपूर्वक मूल्यांकन किया जाएगा:
स्वाभाविक रूप से अस्थिर आने वाले वोल्टेज के साथ लंबी बिजली आपूर्ति लाइनें
उत्पादन लाइनें वोल्टेज के प्रति संवेदनशील हैं, जहां स्वीकार्य सीमा से परे वोल्टेज विचलन उत्पाद की उपज को प्रभावित करेगा
अत्यधिक व्यापक भार भिन्नता जिसे प्रतिक्रियाशील शक्ति क्षतिपूर्ति द्वारा पूरी तरह से कम नहीं किया जा सकता है
बड़ी संख्या में एकल-चरण भार या गैर-रेखीय भार वाले औद्योगिक परिदृश्यों के लिए, Dyn11 वेक्टर समूह प्रमुख लाभ प्रदान करता है। तृतीय-हार्मोनिक धाराएँ तटस्थ रेखा में प्रवेश करने के बजाय डेल्टा वाइंडिंग के भीतर परिसंचारी धाराएँ बनाती हैं। इस बीच, इसकी कम शून्य-अनुक्रम प्रतिबाधा एकल-चरण पृथ्वी दोषों के तेजी से अलगाव की सुविधा प्रदान करती है।
इसके विपरीत, Yyn0 कनेक्शन तीन-चरण असंतुलन स्थितियों के तहत स्पष्ट तटस्थ बिंदु बदलाव से ग्रस्त है। मेरे अनुभव से, जब तक ग्राहक स्पष्ट विशेष आवश्यकताओं को सामने नहीं रखता, Dyn11 औद्योगिक परियोजनाओं के लिए व्यापक रूप से पसंदीदा विकल्प बन गया है। अंतिम वेक्टर समूह अभी भी सिस्टम अर्थिंग मोड, शून्य-अनुक्रम सुरक्षा, समानांतर संचालन स्थितियों और मालिक की तकनीकी विशिष्टताओं के संयोजन में निर्धारित किया जाएगा।
दीर्घकालिक निरंतर संचालन वाली औद्योगिक परियोजनाओं के लिए, खरीद मूल्य जीवन-चक्र लागत का केवल एक हिस्सा है। लोड फैक्टर, बिजली की कीमत, नो-लोड लॉस, लोड लॉस और सेवा जीवन अक्सर विभिन्न समाधानों की अर्थव्यवस्था को बहुत प्रभावित करते हैं। नो-लोड लॉस (लोहे की हानि) और लोड लॉस (तांबे की हानि) से उत्पन्न बिजली शुल्क प्रमुख व्यय के लिए जिम्मेदार है।
आर्थिक प्रकार के चयन के लिए, मैं निम्नानुसार वार्षिक परिचालन लागत का अनुमान लगाने की सलाह देता हूं:
घाटे के लिए वार्षिक बिजली लागत = (नो-लोड हानि × 8760 घंटे + लोड हानि × समतुल्य पूर्ण-लोड घंटे) × बिजली की कीमत
अपेक्षित सेवा जीवन द्वारा इस मूल्य को गुणा करने से अक्सर उच्च दक्षता वाले ट्रांसफार्मर थोड़ी अधिक खरीद लागत लेकिन कम नुकसान के साथ वित्तीय रूप से व्यवहार्य हो जाते हैं। वर्तमान में, चीन ऊर्जा दक्षता मानक जीबी 20052-2020 लागू करता है। कक्षा 1 और कक्षा 2 की ऊर्जा दक्षता के लिए भुगतान अवधि आम तौर पर 2 ~ 4 वर्ष है, और बाद के सेवा वर्ष शुद्ध आर्थिक लाभ लाते हैं।
IP20: शुष्क और स्वच्छ वातावरण वाले स्वतंत्र बिजली वितरण कक्षों में स्थापना के लिए उपयुक्त
IP30 और इससे ऊपर: मामूली धूल या छोटे जानवरों की संभावित घुसपैठ वाले क्षेत्रों पर लागू
आउटडोर प्रकार: न्यूनतम IP54 रेटिंग, साथ में टॉप/बॉटम केबल एंट्री, रेन हुड और एंटी-कंडेनसेशन हीटर जैसे सहायक उपकरण
इसके अलावा, शुष्क प्रकार के ट्रांसफार्मर और तेल में डूबे ट्रांसफार्मर के बीच का चुनाव सीधे सुरक्षा डिजाइन को प्रभावित करता है। ड्राई-टाइप ट्रांसफार्मर में उत्कृष्ट अग्नि सुरक्षा प्रदर्शन होता है और ये बेसमेंट या घने कब्जे वाले क्षेत्रों के लिए उपयुक्त होते हैं। तेल में डूबे ट्रांसफार्मरों को तेल संग्रह गड्ढों और तेल जल निकासी पाइपलाइनों जैसी अग्निशमन सुविधाओं का समर्थन करने की आवश्यकता होती है।
डिजाइन कारक |
प्रमुख मूल्यांकन संकेतक |
सामान्य परियोजना संदर्भ |
चयन पर प्रभाव |
|---|---|---|---|
लोड विशेषताएँ |
लोड फैक्टर, प्रभाव भार, हार्मोनिक्स |
वास्तविक भार वक्र के अनुसार निर्धारित किया जाता है |
क्षमता और थर्मल डिज़ाइन मार्जिन निर्धारित करता है |
परिवेश का तापमान |
अधिकतम, न्यूनतम एवं औसत तापमान |
आईईसी मानक शर्तें या परियोजना-निर्दिष्ट मान |
तापमान वृद्धि और शीतलन प्रणाली को प्रभावित करता है |
ऊंचाई |
स्थापना स्थल की ऊंचाई |
ऊंचाई >1000 मीटर होने पर कुंजी सत्यापन आवश्यक है |
बाहरी इन्सुलेशन और गर्मी अपव्यय क्षमता को प्रभावित करता है |
शॉर्ट-सर्किट प्रतिबाधा |
यूके% |
क्षमता और सिस्टम मापदंडों के आधार पर गणना की गई |
शॉर्ट-सर्किट करंट और वोल्टेज विनियमन दर को प्रभावित करता है |
कूलिंग मोड |
एएन/एएफ/ओनान/ओनाफ |
शुष्क-प्रकार/तेल-डूबे ट्रांसफार्मर और लोड स्थितियों द्वारा निर्धारित किया जाता है |
निरंतर उत्पादन और अधिभार क्षमता को प्रभावित करता है |
वोल्टेज विनियमन मोड |
डीईटीसी/ओएलटीसी |
सिस्टम वोल्टेज के उतार-चढ़ाव से निर्धारित होता है |
वोल्टेज विनियमन प्रदर्शन को प्रभावित करता है |
वेक्टर समूह |
Dyn11 / Yyn0, आदि। |
सिस्टम डिज़ाइन आवश्यकताओं द्वारा परिभाषित |
अर्थिंग, शून्य-अनुक्रम और हार्मोनिक विशेषताओं को प्रभावित करता है |
नुकसान |
नो-लोड लॉस / लोड लॉस |
परियोजना ऊर्जा दक्षता आवश्यकताओं के अनुसार |
दीर्घकालिक परिचालन लागत को प्रभावित करता है |
प्रवेश सुरक्षा ग्रेड |
आईपी रेटिंग |
स्थापना परिवेश के अनुसार चयन किया गया |
डस्टप्रूफ, वाटरप्रूफ प्रदर्शन और उपकरण सेवा जीवन को प्रभावित करता है |
परिवहन की शर्तें |
वजन, आयाम, मार्ग स्थान |
परियोजना की वास्तविक साइट स्थितियों के अधीन |
उपकरण संरचना और वितरण योजना को प्रभावित करता है |
औद्योगिक उत्पादन में एक नियमित पैटर्न है: कमीशनिंग के तीन साल बाद वास्तविक बिजली भार अक्सर डिज़ाइन चित्रों में दिखाए गए दीर्घकालिक लोड पूर्वानुमान से अधिक होता है। जहां स्थितियाँ अनुमति देती हैं, हम ट्रांसफार्मर फाउंडेशन और हाई-वोल्टेज इनकमिंग कैबिनेट को अगली उच्च रेटिंग के लिए आरक्षित करने और लो-वोल्टेज बसबार को उचित रूप से ओवरसाइज़ करने की सलाह देते हैं। भले ही वर्तमान में खरीदे गए ट्रांसफार्मर की क्षमता मध्यम हो, भविष्य में बड़ी क्षमता वाली इकाई में अपग्रेड करते समय सिविल कार्यों या मुख्य बसबारों में किसी संशोधन की आवश्यकता नहीं होगी। यह अग्रिम तैयारी पहले से लागू करने लायक है।
यह अनुस्मारक विशेष रूप से नवीनीकरण परियोजनाओं पर काम करने वाले इंजीनियरों के लिए है। 1980 और 1990 के दशक में निर्मित कई औद्योगिक संयंत्रों में संकीर्ण दरवाजे, सीमित फर्श भार क्षमता और छोटे मोड़ वाले त्रिज्या वाले बाहरी सड़कों वाले ट्रांसफार्मर कमरे हैं, जो नए वितरण ट्रांसफार्मर को वितरित और तैनात करने से रोक सकते हैं। डिज़ाइन चरण के दौरान, कुल वजन, ट्रांसफार्मर के बाहरी आयाम और परिवहन मार्ग के न्यूनतम मोड़ त्रिज्या को पूरी तरह से सत्यापित किया जाना चाहिए। यदि आवश्यक हो तो विभाजित परिवहन और ऑन-साइट असेंबली का समाधान अपनाया जा सकता है।
ज़िशेंग इलेक्ट्रिक द्वारा शुरू की गई औद्योगिक बिजली वितरण परियोजनाओं में, हम आमतौर पर ग्राहकों से क्षमता, प्रतिबाधा और शीतलन योजना को अंतिम रूप देने से पहले तकनीकी पुष्टि चरण में लोड सूची, अधिकतम मोटर क्षमता, सिस्टम शॉर्ट-सर्किट क्षमता, परिवेश तापमान, ऊंचाई और स्थापना आयाम सहित पूरक दस्तावेज प्रदान करने का अनुरोध करते हैं। हमारे उत्पाद पोर्टफोलियो में शामिल हैं तेल में डूबे ट्रांसफार्मर, सबस्टेशन ट्रांसफार्मर, पैड पर लगे ट्रांसफार्मर, पोल पर लगे ट्रांसफार्मर, शुष्क-प्रकार के ट्रांसफार्मर , और अन्य बिजली वितरण उपकरण । हम आईईसी-मानक डिजाइन, एफएटी (फैक्टरी स्वीकृति परीक्षण) और तीसरे पक्ष के पर्यवेक्षण और निरीक्षण का समर्थन करते हैं।
वितरण ट्रांसफार्मर का चयन अनिवार्य रूप से साइट की स्थितियों, लोड पैटर्न, सिस्टम पैरामीटर, निवेश बजट और संचालन और रखरखाव क्षमता के बीच एक व्यापक समझौता है। कोई 'सर्वश्रेष्ठ' मॉडल नहीं है, केवल सबसे उपयुक्त समाधान है.
