हर्मेटिकली सील्ड बनाम कंसर्वेटर ट्रांसफॉर्मर: सही तेल संरक्षण प्रणाली का चयन करना

फिलीपींस में एक तटीय यूटिलिटी के एक ऑपरेशन्स मैनेजर ने पिछले अप्रैल में हमें एक ट्रांसफॉर्मर ब्रीदर की तस्वीर ईमेल की थी। उसके अंदर का सिलिका जेल गुलाबी हो गया था — खत्म हो चुका था — और उनकी टीम ने उस तिमाही में इसे पहले ही दो बार बदल दिया था। उनके सबस्टेशन पर आर्द्रता वर्ष के अधिकांश समय के लिए ८० प्रतिशत से ऊपर बनी रहती है, और हर बार जब यह इकाई "साँस लेती" थी, तो यह सीधे कंसर्वेटर में नमी खींच लेती थी। उनका प्रश्न वही है जो हम आर्द्र जलवायु वाले क्षेत्रों के खरीदारों से हर जगह सुनते हैं: "हमें यह पाइप और ब्रीदर की आवश्यकता क्यों है? क्या आप ऐसा ट्रांसफॉर्मर नहीं बना सकते जो साँस न ले?"

संक्षिप्त उत्तर है हाँ — यह इकाई कहलाती है एक हर्मेटिकली सील किया गया ट्रांसफॉर्मर । इसके और एक पारंपरिक संरक्षक ट्रांसफॉर्मर एक ट्रांसफॉर्मर तेल संरक्षण यह एक कीमत का निर्णय नहीं, बल्कि एक निर्णय है। अगर आप गलती करते हैं, तो या तो आप ऐसे ब्रीदर रखरखाव के लिए भुगतान करते हैं जिसकी आपने कभी योजना नहीं बनाई थी, या फिर आप उस गैस-रिले सुरक्षा को छोड़ देते हैं जिसके होने का आपने अनुमान लगाया था। यहाँ दोनों डिज़ाइन कैसे वास्तव में एक-दूसरे से भिन्न हैं और चुनाव कैसे करना है, वह बताया गया है।

 

ट्रांसफॉर्मर तेल संरक्षण क्यों सेवा आयु निर्धारित करता है

एक में तेल तेल में डूबा हुआ ट्रांसफार्मर दो कार्य करता है — विद्युत विशिष्टता और ऊष्मा स्थानांतरण — लेकिन यह पानी और ऑक्सीजन को भी उन स्थानों तक ले जाता है जहाँ वे क्षति करते हैं। ट्रांसफॉर्मर के अंदर मौजूद पानी का लगभग ९९ प्रतिशत हिस्सा वाइंडिंग्स के चारों ओर लपेटे गए सेल्यूलोज़ कागज़ में रहता है, न कि तेल में, जिसके कारण एक "शुष्क-दिखने वाला" तेल नमूना एक गीली विशिष्टता प्रणाली को छुपा सकता है। पानी और ऑक्सीजन कागज़ के बुढ़ापे को तेज़ करते हैं, आंशिक डिस्चार्ज के जोखिम को बढ़ाते हैं, और उस जीवन वक्र को छोटा कर देते हैं जिसका वादा आपकी परीक्षण रिपोर्ट में नुकसान के आंकड़ों ने किया था।

गर्मी समस्या को यांत्रिक बना देती है। एक ट्रांसफॉर्मर जब ठंडे २० °से. बंद अवस्था से पूर्ण भार पर ७५ °से. के शीर्ष-तेल तापमान तक पहुँचता है, तो खनिज तेल लगभग ४ प्रतिशत फैल जाता है, और प्रत्येक रात यह फिर से सिकुड़ जाता है। एक कठोर, पूर्णतः सील किया गया टैंक उस आयतन में होने वाले उतार-चढ़ाव को अनदेखा नहीं कर सकता। डिज़ाइन को या तो फैलते तेल के लिए कोई स्थान देना होगा — एक कंज़र्वेटर — या एक सील टैंक के अंदर दबाव और निर्वात चक्रों को अवशोषित करना होगा। यह एकल यांत्रिक विकल्प अगले २५ वर्षों के लिए इकाई की संपूर्ण रखरखाव कहानी को परिभाषित करता है।

रखरखाव का पक्ष आईईईई सी५७.९३-२०१९ स्थापना और रखरखाव मार्गदर्शिका में दस्तावेज़ित किया गया है, जो तरल-डूबे ट्रांसफॉर्मर्स के लिए श्वासन उपकरण सेवा, तेल संरक्षण जाँच और नमी नियंत्रण को शामिल करता है। सामान्य टैंक और सहायक आवश्यकताएँ आईईईई सी57.12.00-2021 में स्थित हैं, जो मानक है जिसका आपका विनिर्देश वैसे भी संदर्भित करेगा। दोनों को आरएफक्यू लिखते समय खुला रखना उचित है।

 

कंज़र्वेटर ट्रांसफॉर्मर डिज़ाइन: डिज़ाइन द्वारा श्वासन

एक संरक्षक ट्रांसफॉर्मर इसमें एक छोटी बेलनाकार विस्तार टैंक होता है, जो मुख्य टैंक के ऊपर स्थापित होता है और एक पाइप द्वारा मुख्य टैंक से जुड़ा होता है। जब मुख्य टैंक का तेल भार के कारण प्रसारित होता है, तो वह ऊपर की ओर संरक्षक (कंज़र्वेटर) में प्रवाहित हो जाता है, और तेल के ऊपर की वायु अगले चक्र में आने वाली वायु को सिलिका जेल से शुष्क करने वाले एक श्वासन यंत्र (ब्रीदर) के माध्यम से बाहर निकाल दी जाती है। संरक्षक का आयतन आमतौर पर मुख्य तेल आयतन के ८–१० प्रतिशत के बराबर होता है, जो ठंडी सर्दियों में बंद करने की स्थिति से लेकर पूर्ण भार पर शीर्ष-तेल तापमान तक के प्रसार सीमा को शामिल करता है।

यह व्यवस्था तीन कारणों से सबस्टेशन-क्लास इकाइयों पर अपना स्थान प्राप्त करती है। पहला, यह बुखहोल्ज़ गैस रिले को सक्षम करती है: यह रिले टैंक और कंज़र्वेटर के बीच के पाइप में लगाया जाता है, जहाँ दोष गैस एकत्र होती है, इसलिए गैस सुरक्षा वाले पावर ट्रांसफॉर्मर आमतौर पर कंज़र्वेटर प्रकार के होते हैं। दूसरा, तेल का स्तर दृश्यमान होता है और इसे भरना सरल होता है — आप मुख्य टैंक को खोले बिना कंज़र्वेटर पर तेल डालते हैं। तीसरा, आंतरिक दबाव कम और स्थिर रहता है, जो गैस्केट्स, तेल-स्तर गेज और कवर सील के लिए हल्का होता है।

उन लाभों की कीमत एक श्वास-इंटरफ़ेस है जिसका किसी को रखरखाव करना होता है। सिलिका जेल ब्रीदर समय के साथ संतृप्त हो जाता है — नीले रंग से गुलाबी रंग में परिवर्तन इसका संकेत है — और आर्द्र तटीय या उष्णकटिबंधीय स्थल पर यह वार्षिक नहीं, बल्कि तिमाही कार्ट्रिज परिवर्तन का अर्थ हो सकता है। ब्रीदर के नीचे तेल सील कप को भरा रहना चाहिए, अन्यथा ब्रीदर हवा को सुखाना बंद कर देगा और खुले वेंट के रूप में कार्य करने लगेगा। बड़े शक्ति ट्रांसफॉर्मरों में कंज़र्वेटर अक्सर ब्लैंकिंग प्लेटों के साथ अलग से भेजा जाता है, जिससे स्थापना के दौरान क्षेत्र-संबंधित कनेक्शन का चरण जुड़ जाता है।

 

एक हर्मेटिकली सील्ड ट्रांसफॉर्मर क्या अलग करता है

एक हर्मेटिकली सील किया गया ट्रांसफॉर्मर इसमें कोई संरक्षक नहीं है और न ही कोई श्वास-यंत्र है। टैंक को तेल के पूर्ण प्रसार को आंतरिक रूप से अवशोषित करने के लिए तीन तरीकों में से एक के अनुसार बनाया गया है: तेल के ऊपर एक संपीड़ित गैस का तकिया (सील्ड-टैंक या गैस-कुशन प्रकार), एक लचीली डायाफ्राम या रबर की झिल्ली जो तेल को गैस के आयतन से अलग करती है, या टैंक की दीवारों की लचीलापन जो एन्वलप में डिज़ाइन किया गया है। चूँकि यह इकाई कभी भी श्वास नहीं लेती, बाहर की हवा — और उसके साथ आर्द्रता — कभी भी अंदर नहीं आती। सिलिका जेल, तेल सील और श्वास-यंत्र के रखरखाव को पूरी तरह से रखरखाव के कार्यक्रम से हटा दिया जाता है।

यही कारण है कि सील्ड डिज़ाइन प्रभुत्वशाली है पैड माउंटेड ट्रांसफॉर्मर और उत्तर अमेरिका में छोटे वितरण इकाइयों के लिए, जहाँ यूएल और सीएसए द्वारा सूचीबद्ध सील्ड-टैंक इकाइयाँ मानक हैं और रखरखाव के कर्मचारी वर्ष में केवल एक बार इकाई का दौरा कर सकते हैं। यह दूरस्थ स्थलों, रेगिस्तान और तटीय स्थापनाओं, और किसी भी परियोजना के लिए भी एक आदर्श विकल्प है जहाँ स्थानीय कर्मचारियों पर श्वास फिल्टर कार्ट्रिज को निर्धारित समय पर बदलने का भरोसा नहीं किया जा सकता। सील्ड-टैंक इकाइयाँ आमतौर पर पूर्ण वैक्यूम भरने के लिए बनाई जाती हैं, जो कारखाने में अवशेष नमी को हटा देता है, और तेल में मौजूद अवरोधक मिश्रण का जीवनकाल लंबा होता है क्योंकि ऑक्सीकरण को ताज़ी ऑक्सीजन की कमी के कारण सीमित कर दिया जाता है।

समझौतों का महत्व है। एक संरक्षक के बिना, एक पारंपरिक बुख़होल्ज़ गैस रिले को लगाया नहीं जा सकता — गैस इकट्ठा करने के लिए कोई स्थान नहीं होता — इसलिए सील्ड डिज़ाइन दबाव राहत उपकरणों पर निर्भर करते हैं, और वैकल्पिक रूप से तीव्र दबाव वृद्धि रिले या डीजीए-आधारित निगरानी पर भी निर्भर कर सकते हैं। तेल के नमूने लेने और ऊपर से भरने के लिए अधिक सावधानी की आवश्यकता होती है, क्योंकि आप एक खुले भंडार के बजाय आंतरिक दबाव के विरुद्ध काम कर रहे होते हैं। और टैंक स्वयं वास्तविक दबाव और निर्वात कार्य करता है: कवर वेल्ड, गैस्केट और फिटिंग को इकाई के पूरे जीवनकाल के लिए डिज़ाइन दबाव को संभालना होता है, जिसके कारण सील्ड-टैंक निर्माण में अनुशासित वेल्डिंग और पेंट से पहले दस्तावेज़ीकृत दबाव परीक्षण की आवश्यकता होती है।

 

संरक्षक बनाम हर्मेटिकली सील्ड: साइड-बाय-साइड तुलना

तुलना बिंदु	संरक्षक ट्रांसफॉर्मर	हर्मेटिकली सील किया गया ट्रांसफॉर्मर
तेल प्रसार का प्रबंधन	मुख्य टैंक के ऊपर बाहरी प्रसार टैंक	आंतरिक गैस कुशन, डायाफ्राम या लचीला टैंक आवरण
श्वसन / नमी प्रवेश	सिलिका जेल श्वासन उपकरण के माध्यम से श्वसन करता है; यदि श्वासन उपकरण की उपेक्षा की जाए तो नमी का जोखिम	कभी भी श्वसन नहीं करता; संभव के अंदर सबसे कम नमी प्रवेश
गैस (बुख़होल्ज़) रिले	लगाया जा सकता है — बिजली के ट्रांसफॉर्मरों पर मानक	शास्त्रीय रूप में नहीं लगाया गया; दबाव राहत और RPR रिले के बजाय
नियमित रूप से बनाए रखने	सिलिका जेल की जाँच और प्रतिस्थापन, तेल स्तर गेज	दबाव की जाँच और गेज; प्रतिस्थापन के लिए कोई शुष्कक नहीं
तेल का स्तर बढ़ाना / नमूना लेना	सरल, कंज़र्वेटर के माध्यम से	संभव है, लेकिन दबाव प्रबंधन प्रक्रिया की आवश्यकता होती है
विशिष्ट अनुप्रयोग	उपयोगिता उप-केंद्र, बिजली के ट्रांसफॉर्मर, OLTC इकाइयाँ, IEC और मध्य पूर्व/दक्षिण पूर्व एशिया परियोजनाएँ	पैड-माउंटेड और वितरण इकाइयाँ, उत्तर अमेरिका (UL/CSA), दूरस्थ और आर्द्र स्थल
परिवहन और फुटप्रिंट	ऊँचा; बड़ी इकाइयों पर संरक्षक को अलग से भेजा जा सकता है	संक्षिप्त, कम ऊँचाई वाला, एकल सीलबद्ध आवरण
जीवन-चक्र लागत निर्धारक	रखरखाव का श्रम और उपभोग्य सामग्री	निर्माण के समय टैंक और वेल्ड की गुणवत्ता

दोनों डिज़ाइन वैध हैं और दोनों प्रत्येक गंभीर निर्माता के कैटलॉग में दिखाई देते हैं तेल में डूबा हुआ ट्रांसफार्मर कारखाना। प्रश्न यह है कि कौन सा आपकी साइट, आपकी टीम और आपकी सुरक्षा दर्शन के अनुरूप है।

 

 

अपनी परियोजना के लिए सही तेल संरक्षण प्रणाली का चयन करना

गंतव्य मानक और सुरक्षा योजना के साथ शुरुआत करें, क्योंकि वे किसी भी पसंद की तुलना में विकल्पों को तेज़ी से समाप्त कर देते हैं। यू.एस. या कनाडा के बाज़ार के लिए IEEE C57.12.20 या C57.12.22 के अनुसार निर्दिष्ट पैड-माउंटेड ट्रांसफॉर्मर लगभग निश्चित रूप से एक सीलबद्ध-टैंक, UL या CSA सूचीबद्ध निर्माण होगा — वहाँ संरक्षक का निर्दिष्ट करना आपको एक विशेष अपवाद के लिए भुगतान करने के लिए मजबूर करेगा। 15 MVA उप-केंद्र ट्रांसफॉर्मर जिसमें अंतर और बुख़होल्ज़ सुरक्षा है, संरक्षक प्रकार का होगा; इसे सीलबद्ध बनाने का प्रयास करना सुरक्षा दर्शन के पुनर्डिज़ाइन का अर्थ होगा। उन दोनों छोरों के बीच, चार प्रश्न पूछें:

• जलवायु और आर्द्रता। तटीय, उष्णकटिबंधीय या मरुस्थलीय धूल वाले स्थल, जहाँ रखरखाव के लिए पहुँच बिंदु सीमित हों, एक की ओर कठिनाई से झुकते हैं हर्मेटिकली सील किया गया ट्रांसफॉर्मर .
• क्रू योग्यता। यदि सिलिका जेल जाँच व्यवहार में छोड़ दी जाएँगी, तो ऐसी डिज़ाइन जिसे उनकी आवश्यकता न हो, उस रखरखाव कार्यक्रम से सुरक्षित है जिसे निभाया नहीं जाएगा।
• निगरानी दर्शन। यदि परियोजना में डीजीए और ऑनलाइन निगरानी की योजना बनाई गई है, तो सील किए गए टैंक अच्छी तरह काम करते हैं; यदि सुरक्षा व्यवस्था बुखहोल्ज़ रिले की अपेक्षा करती है, तो संरक्षक ट्रांसफॉर्मर .
• फ्लीट मानकीकरण। एक उपयोगिता जो सैकड़ों इकाइयों में एक ही टैंक प्रकार को मानकीकृत करती है, वह किसी भी एकल स्थल के अनुकूलन से अधिक स्थिरता को महत्व देती है।

रायन इलेक्ट्रिक २०२३ में एटन के साथ शुरू हुए साझेदारी के तहत एक ही १२०,००० वर्ग मीटर सुविधा में दोनों विन्यासों का निर्माण करता है, जिसमें यूएल, सीएसए, आईईईई, डेक्रा और सीएनएएस प्रमाणन शामिल हैं। हम खरीदारों को जो कहते हैं, वही हमारे इंजीनियर एक-दूसरे को कहते हैं: तेल संरक्षण प्रणाली का निर्णय साइट और सुरक्षा योजना के आधार पर लिया जाता है, बिक्री शीट के आधार पर नहीं। हमें वोल्टेज वर्ग, केवीए, जलवायु और रखरखाव योजना भेजें — टैंक प्रकार की सिफारिश इन चार इनपुट्स से निकाली जाती है, और हम तकनीकी प्रस्ताव में तर्क को दस्तावेज़ित करेंगे।

 

टैंक विनिर्देशन को अंतिम रूप देने से पहले हमसे पूछें

ड्रॉइंग्स के अनुमोदित होने के बाद टैंक प्रकार बदलने की लागत, शुरुआत में एक प्रश्न पूछने की लागत से कहीं अधिक है। यदि आप कोई तेल में डूबा हुआ ट्रांसफार्मर — वितरण या शक्ति वर्ग, कोई भी बाज़ार — निर्दिष्ट कर रहे हैं, तो हमारे माध्यम से हमें अपनी दायित्व और साइट की स्थितियाँ भेजें संपर्क पृष्ठ और हम एक टैंक-प्रकार की सिफारिश के साथ वापस आएँगे, पहले पाँच वर्षों के लिए रखरखाव का अनुमान और एक यथार्थवादी डिलीवरी कार्यक्रम। सही ट्रांसफॉर्मर तेल संरक्षण निर्णय एक पृष्ठ की बातचीत है। यह सालों तक श्वास कार्ट्रिजों को बचाता है, या सालों तक गैस रिले होने की कामना करने से बचाता है।

लेखक के बारे में यह मार्गदर्शिका रायन इलेक्ट्रिक के इंजीनियरिंग और निर्यात टीम द्वारा तैयार की गई है, जो 2007 में जियांगसू, चीन में स्थापित एक ट्रांसफॉर्मर निर्माता है और 2023 से एटन का संयुक्त उद्यम साझेदार है। यह टीम उत्तर अमेरिका, दक्षिणपूर्व एशिया, मध्य पूर्व और अफ्रीका में उपयोगिता, ईपीसी और औद्योगिक खरीदारों को अनुप्रयोग इंजीनियरिंग, प्रमाणन समर्थन और कारखाना परीक्षण प्रलेखन के माध्यम से समर्थन प्रदान करती है।