तेल में डूबे ट्रांसफार्मर के ज़्यादा गर्म होने का क्या कारण है? निदान एवं रोकथाम

तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर में तापमान नियंत्रण क्यों मायने रखता है

एक तेल में डूबा हुआ ट्रांसफार्मर ढांकता हुआ ताकत और गर्मी हस्तांतरण दोनों के लिए इन्सुलेट तेल पर निर्भर करता है। वाइंडिंग इंसुलेशन, आम तौर पर सेल्युलोज पेपर, गर्म स्थान के तापमान के अनुसार पुराना होता है: व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले उम्र बढ़ने के नियम के अनुसार, डिज़ाइन हॉट-स्पॉट तापमान से प्रत्येक 6 - 8 डिग्री की वृद्धि इन्सुलेशन जीवन को लगभग आधा कर देती है। इसका मतलब यह है कि ओवरहीटिंग न केवल एक दक्षता समस्या है बल्कि ट्रांसफार्मर की सेवा जीवन के लिए सीधा खतरा है, जिसे आमतौर पर 20-30 वर्षों के संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है। ओवरहीटिंग के कारणों को समझने से ऑपरेटरों को समस्याओं का शीघ्र पता लगाने, उन्हें ठीक करने और महंगी विफलताओं से बचने की अनुमति मिलती है।

ज़्यादा गरम होने के मुख्य कारण

1. अधिभार संचालन

ट्रांसफार्मर को उसकी निर्धारित क्षमता से ऊपर चलाने से वाइंडिंग करंट बढ़ जाता है, जो करंट के वर्ग के साथ तांबे के नुकसान को बढ़ाता है। 20% अधिभार से लोड हानि लगभग 44% बढ़ जाती है, और परिणामस्वरूप हॉट स्पॉट तापमान में वृद्धि इन्सुलेशन रेटिंग से अधिक हो सकती है। IEC 60076-7 जैसे मानकों द्वारा अल्पावधि ओवरलोड की अनुमति है, लेकिन उन्हें तेल के तापमान और हॉट-स्पॉट तापमान की सावधानीपूर्वक निगरानी की आवश्यकता होती है।

2. शीतलन प्रणाली की विफलता

ओएनएएन (तेल प्राकृतिक, वायु प्राकृतिक) डिजाइन में, शीतलन टैंक और रेडिएटर पंखों से मुक्त संवहन और विकिरण पर निर्भर करता है। अवरुद्ध रेडिएटर पंख, जमा धूल, ओएनएएफ (तेल प्राकृतिक, वायु मजबूर) डिजाइन में क्षतिग्रस्त शीतलन प्रशंसक, या कम तेल स्तर सभी गर्मी अस्वीकृति को कम करते हैं और सामान्य लोड पर भी तेल के तापमान में वृद्धि का कारण बनते हैं।

3. तेल की गुणवत्ता में गिरावट

ट्रांसफार्मर की तेल आयु: नमी, ऑक्सीजन और उत्पादों द्वारा ऑक्सीकरण इसकी ढांकता हुआ ताकत और गर्मी हस्तांतरण क्षमता दोनों को कम कर देता है। वाइंडिंग्स और कोर पर कीचड़ का जमाव एक थर्मल कंबल के रूप में कार्य करता है, जिससे तापमान और बढ़ जाता है। तेल परीक्षण इस स्थिति को प्रकट करने के लिए ढांकता हुआ ताकत, नमी की मात्रा, अम्लता और घुली हुई गैसों को मापता है।

4. लेमिनेशन के बीच कोर इन्सुलेशन क्षति

कोर एक इन्सुलेट परत के साथ लेपित पतली सिलिकॉन स्टील लेमिनेशन से बना है। यदि यह कोटिंग क्षतिग्रस्त हो जाती है या लेमिनेशन छोटा हो जाता है, तो कोर के माध्यम से परिसंचारी एड़ी धाराएं प्रवाहित होती हैं, जिससे असामान्य गर्मी पैदा होती है। एक विशिष्ट लक्षण गैस रिले का बार-बार संचालन और उच्च लोड हानि है, जिसका पता लोड करंट को मापकर और तेल विश्लेषण द्वारा लगाया जा सकता है।

5. ढीले या जीर्ण-शीर्ण कनेक्शन

नल परिवर्तक पर खराब संपर्क, ढीले टर्मिनल कनेक्शन या क्षतिग्रस्त आंतरिक और बाहरी तारों से संपर्क प्रतिरोध बढ़ जाता है। लोड के तहत, ये हॉट स्पॉट स्थानीय हीटिंग उत्पन्न करते हैं जो टर्मिनलों का रंग ख़राब कर सकते हैं और गंभीर मामलों में, आर्किंग का कारण बन सकते हैं। वाइंडिंग और नल की स्थिति का डीसी प्रतिरोध माप मानक पता लगाने की विधि है।

6. उच्च परिवेश का तापमान और खराब वेंटिलेशन

अपर्याप्त वेंटिलेशन के साथ एक सीमित स्थान में स्थापित या गर्म जलवायु में काम करने वाला ट्रांसफार्मर उच्च परिवेश के तापमान से शुरू होता है। आईईसी 60076-2 में परिभाषित तापमान वृद्धि सीमाएं 40 डिग्री के अधिकतम परिवेश के लिए संदर्भित हैं; इससे ऊपर, अनुमेय लोडिंग को कम किया जाना चाहिए।

विशिष्ट लक्षण और उनका पता कैसे लगाएं

लक्षण	संभावित कारण	पता लगाने की विधि
रेटेड लोड पर तेल का तापमान सामान्य से ऊपर बढ़ जाता है	शीतलन अवरोध, निम्न तेल स्तर, अधिभार	तेल तापमान गेज, लोड रिकॉर्डिंग, रेडिएटर निरीक्षण
गैस रिले अक्सर संचालित होता है	कोर इन्सुलेशन क्षति, आंशिक निर्वहन, आंतरिक दोष	विघटित गैस विश्लेषण (डीजीए), नो -लोड परीक्षण
तीन चरण वाइंडिंग डीसी प्रतिरोध असंतुलित	ढीला कनेक्शन, टैप चेंजर संपर्क समस्या	प्रति चरण और नल की स्थिति में डीसी प्रतिरोध परीक्षण
तेल ढांकता हुआ ताकत कम हो जाती है	नमी का प्रवेश, तेल का पुराना होना	तेल का नमूनाकरण और प्रयोगशाला परीक्षण
टर्मिनलों का स्थानीय मलिनकिरण	ख़राब संपर्क, क्षरण	दृश्य निरीक्षण, थर्मोग्राफी
एक चरण में असामान्य वोल्टेज या करंट	इंटर-टर्न फॉल्ट, वाइंडिंग इंसुलेशन टूटना	अनुपात परीक्षण, इन्सुलेशन प्रतिरोध परीक्षण, डीजीए

रोकथाम एवं रखरखाव के उपाय

लोडिंग को निर्धारित क्षमता के भीतर रखें या आईईसी 60076-7 में निर्दिष्ट ओवरलोड सीमा और अवधि का पालन करें, ओवरलोड के दौरान तेल के तापमान की लगातार निगरानी करें।

रेडिएटर पंखों को साफ करें और कूलिंग पंखों की नियमित रूप से जांच करें; टैंक के चारों ओर हवा के प्रवाह को कभी भी प्रतिबंधित न करें।

सही तेल स्तर बनाए रखें और जब परीक्षण में निम्न ढांकता हुआ शक्ति या उच्च अम्लता दिखाई दे तो तेल को बदलें या पुनर्जीवित करें।

कोर इंसुलेशन में गिरावट और वाइंडिंग प्रतिरोध में बदलाव का पता लगाने के लिए समय-समय पर नो {{0} लोड और लोड {{1} लॉस माप करें।

सभी बोल्ट किए गए कनेक्शनों की जांच करें और पुनः {{0}टॉर्क लगाएं, और डीसी प्रतिरोध परीक्षण के साथ टैप चेंजर संपर्क स्थिति को सत्यापित करें।

ट्रांसफार्मर कक्ष में पर्याप्त वेंटिलेशन सुनिश्चित करें और परिवेश तापमान डिज़ाइन सीमाओं का सम्मान करें।

ज़्यादा गरम होने का पता चलने पर क्या करें?

जब ओवरहीटिंग देखी जाए, तो यदि संभव हो तो लोड कम करें और पहले तेल तापमान गेज और पंखे के संचालन की जांच करें। यदि तापमान अधिक रहता है, तो घुली हुई गैस और ढांकता हुआ परीक्षण के लिए एक तेल का नमूना लें, प्रत्येक नल की स्थिति में तीन चरण वाइंडिंग्स के डीसी प्रतिरोध को मापें, और एक इन्सुलेशन प्रतिरोध परीक्षण करें। यदि कोर इन्सुलेशन क्षति का संदेह है, तो कोर को उठाकर निरीक्षण किया जाना चाहिए; क्षतिग्रस्त लेमिनेशन को फिर से इंसुलेट करने या कोर को बदलने जैसी मरम्मत केवल योग्य कर्मियों द्वारा ही की जानी चाहिए, जिनके पास ट्रांसफार्मर डी-एनर्जेटिक और उचित अर्थिंग हो।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

तेल में डूबे ट्रांसफार्मर के लिए सामान्य तेल तापमान क्या है?

IEC 60076 के लिए डिज़ाइन किए गए ट्रांसफार्मर के लिए, रेटेड लोड पर शीर्ष तेल का तापमान आमतौर पर 40 डिग्री परिवेश के साथ 85-95 डिग्री के आसपास होता है। एक व्यावहारिक नियम के रूप में, रेटेड लोड पर 95-100 डिग्री से ऊपर का शीर्ष तेल तापमान एक समस्या का संकेत देता है जिसकी जांच की जानी चाहिए।

क्या किसी ट्रांसफार्मर को उसकी निर्धारित क्षमता से अधिक संचालित किया जा सकता है?

हां, लेकिन केवल परिभाषित अधिभार सीमा के भीतर और निरंतर तापमान निगरानी के साथ। आईईसी 60076-7 विभिन्न इन्सुलेशन प्रणालियों और परिवेश स्थितियों के लिए लोडिंग गाइड प्रदान करता है; प्री-लोड और परिवेश के तापमान में वृद्धि के कारण अनुमत अधिभार समय तेजी से कम हो जाता है।

कोर इंसुलेशन क्षतिग्रस्त होने पर गैस रिले क्यों संचालित होती है?

कोर इन्सुलेशन क्षति से घूमने वाली एड़ी धाराएं बनती हैं जो कोर को स्थानीय रूप से गर्म करती हैं और आसपास के तेल को विघटित करती हैं, जिससे हाइड्रोजन और हाइड्रोकार्बन जैसी गैसें उत्पन्न होती हैं। ये गैसें गैस रिले में एकत्रित हो जाती हैं, जिससे यह अलार्म या ट्रिप हो जाता है।

ट्रांसफार्मर तेल का परीक्षण कितनी बार किया जाना चाहिए?

वितरण ट्रांसफार्मर के लिए, ढांकता हुआ ताकत और नमी के लिए एक वार्षिक तेल का नमूना आम है; हर 1-3 साल में या किसी संदिग्ध खराबी, अधिभार या रिले ऑपरेशन के बाद विघटित गैस विश्लेषण की सिफारिश की जाती है। आवृत्ति वोल्टेज वर्ग और इकाई की क्रांतिकता पर निर्भर करती है।

क्या उच्च परिवेश का तापमान वास्तव में ट्रांसफार्मर का जीवन छोटा कर देता है?

हाँ। इन्सुलेशन की उम्र तापमान के साथ तेजी से बढ़ती है। डिज़ाइन मान से 10 डिग्री अधिक गर्म स्थान के तापमान पर संचालन करने से इन्सुलेशन जीवन आधा हो सकता है। इसीलिए 1,000 मीटर से अधिक ऊंचाई और गर्म जलवायु में स्थापनाओं के लिए व्युत्पन्न कारक लागू किए जाते हैं।

व्यवहार में ज़्यादा गरम होने का सबसे आम कारण क्या है?

वितरण ट्रांसफार्मर के लिए, सबसे आम कारण निरंतर अधिभार, अवरुद्ध शीतलन सतह और तेल का क्षरण हैं। ढीले कनेक्शन और कोर इन्सुलेशन क्षति कम बार होती है लेकिन जब वे होती हैं तो अधिक गंभीर होती हैं, इसलिए जब भी गैस रिले ऑपरेशन या असंतुलित प्रतिरोध रीडिंग के साथ ओवरहीटिंग हो तो उनकी जांच की जानी चाहिए।