તેલમાં ડૂબેલા ટ્રાન્સફોર્મર વિન્ડિંગ: ટેકનિકલ આંતરદૃષ્ટિ અને ડિઝાઇન સુવિધાઓ

તેલમાં ડૂબેલું ટ્રાન્સફોર્મર વિન્ડિંગ્સ પાવર ડિસ્ટ્રિબ્યુશન સિસ્ટમ્સમાં મહત્વપૂર્ણ ઘટકો છે, જે વિશ્વસનીયતા અને ટકાઉપણું સુનિશ્ચિત કરતી વખતે વિદ્યુત ઊર્જાને કાર્યક્ષમ રીતે સ્થાનાંતરિત કરવા માટે રચાયેલ છે. નીચે તેમની રચના, સામગ્રી અને કાર્યકારી સિદ્ધાંતોનું વિગતવાર વિશ્લેષણ છે, જે ઉદ્યોગ ધોરણો અને તકનીકી વિશિષ્ટતાઓમાંથી સંશ્લેષિત છે.

તેલમાં ડૂબેલા ટ્રાન્સફોર્મરનું ટોચનું તાપમાન 95 ° સે કરતા વધુ પ્રતિબંધિત છે, સામાન્ય રીતે 85 ° સે થી વધુ પ્રતિબંધિત છે, વર્ગ A ઇન્સ્યુલેશન સ્તર સામગ્રીની સામાન્ય ટ્રાન્સફોર્મર વિન્ડિંગ પસંદગી, ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રીનું મહત્તમ સ્વીકાર્ય તાપમાન 95 ~ 105 ° સે છે, ચીનમાં ટ્રાન્સફોર્મર હીટિંગ સ્પષ્ટીકરણો 40 ° સે ના કાર્યકારી તાપમાન પર આધારિત છે જે ધોરણ તરીકે છે, 65 ° સે માં સમાવિષ્ટ ગેસના સરેરાશ તાપમાનનું વિન્ડિંગ, ગેસમાં ટોચના તેલનું તાપમાન વધારો 55 ° સે પર સચોટ રીતે સ્થિત થયેલ છે, તેથી ટ્રાન્સફોર્મર કોર ધરાવતું વિન્ડિંગ 10 ° સે પર તેલના તાપમાનમાં વધારોમાં શામેલ છે.

જો ટ્રાન્સફોર્મરનું ટોચનું તાપમાન 85 ° સે હોય, તો વિન્ડિંગ તાપમાન 95 ° સે હોય છે; જો ટોચનું તાપમાન 95 ° સે હોય, તો વિન્ડિંગ તાપમાન 105 ° સે સુધી પહોંચી ગયું છે, જે વિન્ડિંગ ઇન્સ્યુલેશન લેયર મટિરિયલના મહત્તમ સ્વીકાર્ય તાપમાન સુધી પહોંચી ગયું છે. ખૂબ ઊંચું તાપમાન ઇન્સ્યુલેટિંગ લેયર મટિરિયલ્સના વૃદ્ધત્વને વેગ આપશે, ટ્રાન્સફોર્મર ઓઇલના બગાડને વેગ આપશે, સર્વિસ લાઇફને નુકસાન પહોંચાડશે. વિતરણ ટ્રાન્સફોર્મરs, અને સલામતી અકસ્માતો પણ તરફ દોરી જાય છે.

મજબૂત તેલ પરિભ્રમણ પ્રણાલી એર-કૂલ્ડ ટ્રાન્સફોર્મર, ટોચનું તાપમાન 75℃ વોર્મિંગ 35℃; તેલ કુદરતી પરિભ્રમણ પ્રણાલી, વધુ પડતા તાપમાન સામે રક્ષણ, એર-કૂલ્ડ ટ્રાન્સફોર્મર, ટોચનું તાપમાન સામાન્ય રીતે 85°C થી વધુ માટે યોગ્ય નથી, ઉચ્ચતમ તાપમાન 95°C થી વધુ ન હોઈ શકે ગરમી 55°C થી વધુ ન હોઈ શકે, જો કામગીરીમાં મર્યાદા મૂલ્ય આવશ્યકતાઓ કરતાં વધી જાય, તો તાત્કાલિક ઉત્પાદન સમયપત્રકની જાણ કરવી જોઈએ, લોડ મર્યાદા પ્રતિરોધક પગલાંનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.

૧. વ્યાખ્યા અને મુખ્ય કાર્ય

તેલમાં ડૂબેલા ટ્રાન્સફોર્મર વિન્ડિંગ્સમાં કોપર અથવા એલ્યુમિનિયમ કોઇલ હોય છે જે લેમિનેટેડ સિલિકોન સ્ટીલ કોરની આસપાસ વીંટળાયેલા હોય છે. આ વિન્ડિંગ્સ સંપૂર્ણપણે ઇન્સ્યુલેટીંગ તેલમાં ડૂબી જાય છે, જે બે હેતુઓ પૂરા પાડે છે: ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્યુલેશન અને થર્મલ મેનેજમેન્ટ. વિન્ડિંગ્સ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન દ્વારા ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ઇનપુટને નીચલા-વોલ્ટેજ આઉટપુટ (અથવા ઊલટું) માં રૂપાંતરિત કરે છે, જે ગ્રીડમાં સુરક્ષિત પાવર ટ્રાન્સમિશનને સક્ષમ કરે છે.

2. સામગ્રીની રચના

વાહક સામગ્રી:

​તાંબુ: તેની શ્રેષ્ઠ વાહકતા અને યાંત્રિક શક્તિને કારણે મુખ્યત્વે ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ વિન્ડિંગ્સ માટે વપરાય છે. ઓછા-વોલ્ટેજ વિન્ડિંગ્સ (≤500 kVA) ઘણીવાર ડબલ-લેયર નળાકાર માળખું અપનાવે છે, જ્યારે મોટી ક્ષમતા (≥630 kVA) વર્તમાન વિતરણને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે ડબલ-હેલિક્સ અથવા ક્વાડ્રપલ-હેલિક્સ ગોઠવણીનો ઉપયોગ કરે છે.

એલ્યુમિનિયમ: ક્યારેક ખર્ચ-સંવેદનશીલ એપ્લિકેશનો માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે, જોકે તાંબા કરતાં ઓછું કાર્યક્ષમ.
​ઇન્સ્યુલેશન:

ઉચ્ચ-પ્રતિરોધક સામગ્રી (દા.ત., ઇપોક્સી રેઝિન, સેલ્યુલોઝ-આધારિત કાગળ) કોર અને એકબીજાથી વિન્ડિંગ્સને અલગ કરે છે.

મલ્ટી-લેયર ઇન્સ્યુલેશન થર્મલ સ્ટ્રેસ અથવા યાંત્રિક વિકૃતિ હેઠળ શોર્ટ સર્કિટને અટકાવે છે.

૩. માળખાકીય ડિઝાઇન

​વાઇન્ડિંગ ગોઠવણી:

​કેન્દ્રિત (નળાકાર) વિન્ડિંગ: ત્રણ-તબક્કાના ટ્રાન્સફોર્મર્સમાં સામાન્ય છે, જ્યાં લિકેજ ફ્લક્સ ઘટાડવા માટે ઓછા-વોલ્ટેજ વિન્ડિંગ્સને ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ વિન્ડિંગ્સની અંદર મૂકવામાં આવે છે.

લેયર-વાઉન્ડ (હેલિકલ) વિન્ડિંગ: ઉચ્ચ-પ્રવાહ એપ્લિકેશનો માટે વપરાય છે, જેમાં એડી કરંટ નુકસાન ઘટાડવા માટે ઇન્ટરલીવ્ડ સ્તરો હોય છે.

કૂલિંગ ઇન્ટિગ્રેશન:

કુદરતી અથવા ફરજિયાત સંવહન દ્વારા ગરમીના વિસર્જનને ચેનલ કરવા માટે વિન્ડિંગ્સમાં તેલ નળીઓનો સમાવેશ થાય છે.

લહેરિયું તેલ ટાંકીઓ પરંપરાગત કન્ઝર્વેટર્સને બદલે છે, જે સીલબંધ વાતાવરણ જાળવી રાખીને તેલના થર્મલ વિસ્તરણને મંજૂરી આપે છે.

૪. પ્રદર્શન ઑપ્ટિમાઇઝેશન

ઓછા નુકસાનવાળી ડિઝાઇન:

આકારહીન એલોય કોરો: હિસ્ટેરેસિસ અને એડી કરંટ નુકસાન ઘટાડે છે (દા.ત., S11-M શ્રેણીના ટ્રાન્સફોર્મર્સ જૂના મોડેલો કરતા 30% ઓછા નુકસાન પ્રાપ્ત કરે છે)

​Dyn11 કનેક્શન ગ્રુપ: હાર્મોનિક વિકૃતિ ઘટાડે છે અને થર્ડ-હાર્મોનિક કરંટને ઓફસેટ કરીને પાવર ગુણવત્તામાં સુધારો કરે છે.

શોર્ટ-સર્કિટ પ્રતિકાર:

ફોલ્ટની સ્થિતિમાં રિઇનફોર્સ્ડ વિન્ડિંગ ક્લેમ્પ્સ અને સર્પાકાર વિન્ડિંગ તકનીકો યાંત્રિક સ્થિરતા વધારે છે.

સિલિકા જેલ બ્રેથર્સ અને બુચહોલ્ઝ રિલે ભેજ અને તેલના પ્રવાહની વિસંગતતાઓનું નિરીક્ષણ કરે છે

૫. ઉપયોગ અને જાળવણી

જમાવટના દૃશ્યો:

ઔદ્યોગિક સબસ્ટેશન, શહેરી પાવર ગ્રીડ અને નવીનીકરણીય ઉર્જા પ્રણાલીઓ (દા.ત., પવન ફાર્મ).

રેટેડ ક્ષમતા 50 kVA થી 25,000 kVA સુધીની છે, જેમાં 35 kV સુધીનો વોલ્ટેજ છે

જાળવણી પ્રથાઓ:

ઇન્સ્યુલેશન ડિગ્રેડેશન શોધવા માટે નિયમિત તેલના નમૂના લેવા અને ઓગળેલા ગેસ વિશ્લેષણ (DGA).

વિન્ડિંગ્સમાં સ્થાનિક હોટસ્પોટ ઓળખવા માટે થર્મલ ઇમેજિંગ.

૬. વિન્ડિંગ ટેકનોલોજીમાં નવીનતાઓ

​વેક્યુમ ઇમ્પ્રેગ્નેશન: ઉત્પાદન દરમિયાન હવાના ખિસ્સા દૂર કરે છે, ઇન્સ્યુલેશન અખંડિતતામાં સુધારો કરે છે

સ્માર્ટ મોનિટરિંગ: IoT-સક્ષમ સેન્સર વાસ્તવિક સમયમાં વાઇન્ડિંગ તાપમાન અને લોડ ગતિશીલતાને ટ્રેક કરે છે.