IEC बनाम ANSI ट्रांसफॉर्मर रेटिंग्स: एक 630 kVA डिज़ाइन अमेरिका के आरेख में 750 kVA क्यों बन जाती है

जोहोर के एक परामर्शदाता ने ६३० केवीए, ११ केवी से ४३३ वी, ५० हर्ट्ज़, ४.५% प्रतिबाधा का निर्दिष्टीकरण दिया। एक अमेरिकी इंटीग्रेटर ने उसी ६०० केवीए लोड शेड्यूल को पढ़ा और ७५० केवीए, १३.८ केवी से ४८०वाई/२७७ वी, ६० हर्ट्ज़, ५.७५% का ऑर्डर दिया। दोनों इंजीनियर सही थे। समस्या तीन सप्ताह बाद शुरू हुई, जब एक प्रोजेक्ट प्रबंधक ने दोनों कोट्स की पंक्ति-दर-पंक्ति तुलना की और पूछा कि लोड में कोई परिवर्तन न होने के बावजूद अमेरिकी यूनिट की कीमत २२% अधिक क्यों है।

यह प्रश्न आईईसी बनाम एएनएसआई ट्रांसफॉर्मर रेटिंग्स , दो मूल्यांकन सीढ़ियाँ जो एक स्प्रेडशीट पर आपस में बदली जा सकती हैं और वास्तव में नहीं हैं। kVA संख्या केवल प्रवेश बिंदु है। इन्सुलेशन स्तर, तापमान वृद्धि का आधार, प्रतिबाधा सहिष्णुता और एन्क्लोज़र मानक सभी एक सीढ़ी से दूसरी सीढ़ी पर जाने पर बदल जाते हैं, और उनमें से प्रत्येक की एक कीमत होती है। यहाँ वास्तव में क्या बदलता है, उन इकाइयों के आंकड़ों का उपयोग करके जो हमने बनाई हैं।

दो मूल्यांकन सीढ़ियाँ जो केवल एक जैसी दिखती हैं

IEC 60076-1 अपनी पसंदीदा मूल्यांकन श्रृंखला को R10 सीढ़ी पर बनाता है: १००, १२५, १६०, २००, २५०, ३१५, ४००, ५००, ६३०, ८००, १०००, १२५०, १६००, २००० और २५०० kVA। चरण लगभग २५% दूर हैं, जो एक ऐसे बाज़ार के लिए उपयुक्त है जहाँ ट्रांसफॉर्मर को गणना के आधार पर भार के खिलाफ आकार दिया जाता है और अगला आकार एक छोटी वृद्धि होती है। IEEE C57.12.00 तीन-चरण वितरण इकाइयों के लिए छोटी सूची से काम करता है: ५००, ७५०, १०००, १५००, २०००, २५०० केवीए। अंतर नीचे के भाग में ५०% है और मध्य में ३३% है। इसलिए ७२० केवीए का भार आईईसी डिज़ाइन में ८०० केवीए पर आता है और एनएसआई डिज़ाइन में १००० केवीए पर, क्योंकि ७५० केवीए पर्याप्त नहीं है और ७५० और १००० के बीच कुछ भी नहीं है। यह अंतर पहली जगह है आईईसी बनाम एएनएसआई ट्रांसफॉर्मर रेटिंग्स जहाँ कोई प्रोजेक्ट के लिए धन की लागत आती है, और यह तब होता है जब कोई भी इन्सुलेशन स्तर की चर्चा शुरू करने से पहले होता है।

गणना किया गया भार	आईईसी ६००७६ चयन	एनएसआई / आईईईई चयन	खरीदार वास्तव में जिसके लिए भुगतान करता है
६०० केवीए	६३० केवीए	७५० केवीए	१९% अधिक तांबा और कोर, बड़ा टैंक, उच्च फ्रेट वजन
७२० केवीए	800 kVA	1000 kVA	एक पूर्ण चरण: आईईसी उत्तर की तुलना में २५% अधिक क्षमता
1250 केवीए	1250 केवीए	1500 किलोवोल्ट-एम्पियर	20% अधिक क्षमता, साथ ही एक बड़ा एलवी ब्रेकर फ्रेम
1900 केवीए	2000 केवीए	2000 केवीए	दोनों सीढ़ियाँ मिल जाती हैं, और कोटेशन एक साथ आ जाते हैं

 

एक एनएसआई यूनिट केवल एक बड़ी आईईसी यूनिट नहीं है। अतिरिक्त क्षमता आमतौर पर उच्च विद्युतरोधन स्तर और कड़ी नुकसान की अपेक्षाओं के साथ आती है, जहाँ अधिकांश मूल्य अंतर छिपा होता है। जब कोई खरीदार 630 केवीए और 750 केवीए के कोटेशन की तुलना डॉलर प्रति केवीए में करता है, तो छोटी यूनिट हमेशा सस्ती लगती है। यह सस्ती है क्योंकि यह एक भिन्न उत्पाद है।

 

वर्तमान, ब्रेकर फ्रेम और वह संख्या जिसकी खरीदार तुलना करते हैं

पूर्ण भार धारा वह एकमात्र मान है जो दोनों प्रणालियों के बीच स्पष्ट रूप से स्थानांतरित होता है, और यह वह एकमात्र मान है जिसे अधिकांश लोड अनुसूचियाँ छोड़ देती हैं। एक तीन फेज़ ट्रांसफार्मर , एम्पियर में धारा = केवीए × 1000 ÷ (1.732 × लाइन वोल्टेज)। दोनों क्षेत्रीय उत्तरों को इस सूत्र के माध्यम से गुज़ारें और कुछ उपयोगी प्रकट होता है।

रेटिंग	वोल्टेज	पूर्ण भारे पर विद्युत धारा	सामान्य एलवी उपकरण
630 केवीए (आईईसी)	400 V	909 ए	१००० ए फ्रेम
630 केवीए (आईईसी)	४१५ वी	८७६ ए	१००० ए फ्रेम
630 केवीए (आईईसी)	४३३ वी	८४० ए	१००० ए फ्रेम
७५० केवीए (एनएसआई)	480 V	९०२ ए	१००० ए फ्रेम
८०० केवीए (आईईसी)	400 V	११५५ ए	१२५० ए फ्रेम
१००० केवीए (एनएसआई)	480 V	1203 ए	१२५० ए फ्रेम

 

433 वी पर 630 केवीए इकाई और 480 वी पर 750 केवीए इकाई लगभग समान धारा ले रही हैं—840 ए बनाम 902 ए—और दोनों 1000 ए फ्रेम पर आती हैं। यही कारण है कि कोई खरीदार केवल धारा कॉलम पढ़कर निष्कर्ष निकालता है कि दोनों इकाइयाँ समतुल्य हैं। लेकिन उनकी क्षमता में 19% का अंतर है, और तरल डूबी इकाई में यह अंतर लगभग 150 किग्रा से 250 किग्रा अतिरिक्त कोर और वाइंडिंग स्टील, एक लंबा टैंक और एक भिन्न फ्रेट श्रेणी के रूप में प्रकट होता है।

जहाँ चोट लगती है, वह सीमा पर है। एक 1000 केवीए एनएसआई इकाई 1203 ए खींचती है, इसलिए एनईसी 450.3 के अनुसार प्राथमिक सुरक्षा 1250 ए फ्रेम पर आ जाती है, जिसके साथ मेल खाने के लिए 1600 ए बसबार और केबल लग्स होते हैं। उसी भार को 415 वी आईईसी प्रणाली पर स्थानांतरित करने पर धारा 1391 ए तक बढ़ जाती है, जो डिज़ाइन को 1600 ए फ्रेम पर धकेल देती है। ट्रांसफॉर्मर की केवीए क्षमता नहीं बदली गई। लेकिन स्विचगियर, केबल और स्थापना श्रम बदल गए।

 

आईईसी बनाम एनएसआई ट्रांसफॉर्मर रेटिंग्स: जहाँ विशिष्टताएँ वास्तव में अलग होती हैं

रेटिंग सीढ़ी के नीचे चार मापदंड हैं जो यह तय करते हैं कि यूनिट वास्तव में कैसे बनाई गई है। केवल kVA और वोल्टेज अनुपात का उल्लेख करने वाला कोटेशन इन चारों को आपूर्तिकर्ता के डिफ़ॉल्ट पर छोड़ देता है, और डिफ़ॉल्ट वही है जो उस कारखाने की मानक लाइन में सबसे सस्ता है।

पैरामीटर	IEC 60076 आधार	IEEE / ANSI आधार	डिलीवर की गई यूनिट पर प्रभाव
इन्सुलेशन स्तर	Um 12 kV: 75 kV बिजली की चमक	15 kV वर्ग: 95 kV BIL	27% अधिक सहनशीलता, लंबी क्रीपेज, बड़े बुशिंग, अधिक तेल
तापमान वृद्धि	65 K औसत वाइंडिंग, 60 K शीर्ष तेल, 40 C अधिकतम वातावरण, 20 C वार्षिक औसत	65 C औसत वाइंडिंग, 55 C शीर्ष तेल, 40 C अधिकतम, 30 C औसत	ANSI डिज़ाइन में शीर्ष तेल की सीमा कम है, इसलिए शीतलन और रेडिएटर का क्षेत्रफल बढ़ जाता है
इम्पीडेंस सहनशीलता	7.5% कम या अधिक, जब Z 10% से कम हो; 10% Z या उससे अधिक पर 10% कम या अधिक	7.5% कम या अधिक	दोष धारा और समानांतर संचालन घोषित मान के बजाय निर्मित मान के साथ स्थानांतरित होते हैं
हानि गारंटी	कुल हानि पर 15% अधिक, कोई ऋणात्मक सहनशीलता नहीं	नियमित परीक्षण पर मापित सत्यापन के साथ गारंटीकृत मान	समान kVA वाली दो इकाइयाँ पूर्ण भार पर दसियों kW तक भिन्न हो सकती हैं

 

विद्युत रोधन स्तर वह रेटिंग है जिसे सबसे अधिक गलत तरीके से प्रतिलिपि बनाया जाता है। एक 11 kV IEC वाइंडिंग, जिसे 75 kV आवेग पर परीक्षित किया गया हो, एक वैध डिज़ाइन है; यदि उसी कोर और कुंडली को 13.8 kV ANSI पैकेज में रखा जाए, तो विनिर्देश अब 95 kV की मांग करता है। यह केवल कागजी कार्रवाई का परिवर्तन नहीं है। टैंक की दीवार तक की दूरी, बुशिंग की लंबाई, कला-अंतराल और तेल का आयतन सभी बदल जाते हैं, और पैड-माउंटेड इकाई के लिए पूरी संरचना को IEEE C57.12.34 द्वारा परिभाषित एक आकार में फिट करना आवश्यक होता है, जो तीन-चरणीय पैड-माउंटेड ट्रांसफॉर्मरों के लिए कक्ष आयामों और टैम्पर प्रतिरोध को निर्दिष्ट करता है।

आवृत्ति एक दूसरी परत जोड़ती है। 50 हर्ट्ज़ के लिए डिज़ाइन किया गया एक कोर, समान रेटिंग के 60 हर्ट्ज़ के कोर की तुलना में प्रति वोल्ट अधिक घुमाव रखता है, इसलिए 50 हर्ट्ज़ के डिज़ाइन को 60 हर्ट्ज़ की प्रणाली पर चलाना ऊष्मायन सुरक्षित है और थोड़ा कम शोर करता है। इसके विपरीत सच नहीं है। 60 हर्ट्ज़ की इकाई को 50 हर्ट्ज़ की प्रणाली पर रखने पर, चुंबकीय प्रवाह घनत्व को बनाए रखने के लिए इसे अपने नामांकित वोल्टेज के लगभग 83% तक कम करना पड़ता है, जिससे इसकी केवीए क्षमता में लगभग 17% की कमी आ जाती है। हम यह स्थिति उत्तर अमेरिका से मध्य पूर्व में स्थानांतरित उपकरणों पर देखते हैं, और इसे विनिर्देशन चरण में पहचानना साइट पर पहचानने की तुलना में हमेशा सस्ता होता है।

 

जिस दोष धारा की चर्चा को कोटेशन के चरण में कोई नहीं करता

अब दोनों इकाइयों को एक साथ रखें ट्रांसफॉर्मर प्रतिबाधा । 4.5% के साथ 630 केवीए आईईसी इकाई द्वारा द्वितीयक टर्मिनलों पर बोल्टेड दोष धारा 909 को 0.045 से भाग देकर, यानी 20.2 केए के बराबर होती है। 5.75% के साथ 750 केवीए एएनएसआई इकाई द्वारा 902 को 0.0575 से भाग देकर, यानी 15.7 केए के बराबर दोष धारा प्रदान की जाती है। बड़ा ट्रांसफॉर्मर 29% कम दोष धारा उत्पन्न करता है, और कोई भी इस पर ध्यान नहीं देता क्योंकि केवीए संख्या कम नहीं, बल्कि बढ़ गई है।

वह एकमात्र अंतर प्रत्येक अपस्ट्रीम पैनल की अवरोधन क्षमता, मुख्य ब्रेकर की सेटिंग्स और आर्क फ्लैश लेबल पर छपी घटना ऊर्जा निर्धारित करता है। यह यह भी स्पष्ट करता है कि क्यों कभी-कभी यूरोपीय डिज़ाइन वाले पैकेज में 25 केए रेटेड स्विचगियर होता है, जो पूर्णतः पर्याप्त होता है, जबकि उत्तर अमेरिकी पैकेज में ढीली प्रतिबाधा के कारण प्रत्येक मामले में 22 केए उपकरण की जाँच करने की आवश्यकता होती है।

सहनशीलता ट्रांसफॉर्मर प्रतिबाधा गणना को आरेख द्वारा सुझाए गए से अधिक लचीला बनाती है। घोषित 5.75% के तहत दोनों मानकों के अनुसार कारखाना 5.32% से 6.18% तक कुछ भी शिप कर सकता है, जो 480 वी पर 17.0 केए से 14.6 केए तक के बराबर है। कोई भी ब्रिक दोषपूर्ण नहीं है। यदि अध्ययन घोषित मान पर किया गया था, तो अध्ययन एक ट्रांसफार्मर का वर्णन कर रहा है जो कभी अस्तित्व में नहीं आ सकता। हम ठीक इसी कारण से नियमित परीक्षण के दौरान मापी गई प्रतिबाधा को परीक्षण रिपोर्ट पर दर्ज करते हैं, और हम खरीदारों को यह मापी गई आंकड़ा उस व्यक्ति को सौंपने के लिए प्रोत्साहित करते हैं जो लघु-परिपथ अध्ययन कर रहा है।

 

 

 

कारखाने में वास्तव में क्या बदलता है

ऊपर दिए गए चित्र में दिखाया गया नामपट्ट एक संकरित (हाइब्रिड) है, और हम प्रति तिमाही कुछ ऐसे यूनिट बनाते हैं: ७५० केवीए, ११ केवी से ४३३ वी, ५० हर्ट्ज़, डायन११, ५.७५% प्रतिबाधा, ६५ केल्विन उभार, ७५ केवी आवेग, आईईसी ६००७६। इस पर लिखी गई प्रत्येक पंक्ति कानूनी रूप से वैध है। ७५० केवीए का मान एएनएसआई लोड अनुसूची से लिया गया है, ११ केवी और ५० हर्ट्ज़ साइट से आए हैं, और ७५ केवी आवेग आईईसी आधार पर निर्धारित किया गया है। कोई खरीदार जो बिना ड्रॉइंग के इस यूनिट को प्राप्त करता है, यह मान लेगा कि यह एक एएनएसआई ट्रांसफॉर्मर है, क्योंकि ७५० केवीए आईईसी द्वारा अनुशंसित रेटिंग नहीं है, और फिर स्पेयर के लिए ९५ केवी बिल का विनिर्देशन करेगा।

एक बार जब कोई यूनिट इस सीढ़ी को पार कर जाता है, तो कारखाने में नामपट्ट के अलावा अन्य भी बदलाव होते हैं। ९५ केवी बिल के साथ ७५० केवीए एएनएसआई डिज़ाइन के लिए एक चौड़ी कोर विंडो और अधिक अंत विद्युतरोधन की आवश्यकता होती है, जो ६३० केवीए आईईसी डिज़ाइन की तुलना में टैंक, उठाने की व्यवस्था और परिवहन भार को बदल देती है। एलवी वाइंडिंग १००० ए के बजाय १२०० ए वर्ग के बसबार पर स्थानांतरित हो जाती है। टैप रेंज आमतौर पर प्रत्येक ओर दो-दो २.५% टैप होती है, अर्थात् दो ऊपर और दो नीचे, इसलिए टैप चेंजर, लीड एग्ज़िट और प्रत्येक टैप पर नो-लोड नुकसान सभी की पुनः गणना की जाती है।

यूएस तरफ भी एक दक्षता न्यूनतम सीमा है: 10 CFR 431 वितरण ट्रांसफॉर्मर के लिए अधिकतम नुकसान निर्धारित करता है, इसलिए टेक्सास में बेचे जाने वाले 750 kVA तरल डूबे यूनिट को उसी kVA की तुलना में बेहतर कोर ग्रेड के साथ बनाया जाता है जो किसी ऐसे बाज़ार में बेचा जाता है जहाँ कोई दक्षता विनियमन नहीं है। यह एक वास्तविक लागत रेखा है, और यह एक कोटेशन में अदृश्य है जो केवल kVA और मूल्य की सूची बनाता है।

 

हम एक ही लोड को दो बार कैसे कोट करते हैं

द आईईसी बनाम एएनएसआई ट्रांसफॉर्मर रेटिंग्स प्रश्न आमतौर पर किसी अनुकूलित तीन फेज़ ट्रांसफार्मर जांच के साथ जुड़ा होता है, और हमारा नियम एक के पक्ष में तर्क देने के बजाय दोनों लैडर्स को कोट करना है। जब कोई खरीदार IEC रेटिंग के साथ ANSI वोल्टेज भेजता है, या इसके विपरीत, तो हम दो कॉलम वापस करते हैं: निर्दिष्ट यूनिट, और दूसरी प्रणाली में निकटतम पसंदीदा रेटिंग, जिसमें नुकसान, प्रतिबाधा और भौतिक अंतरों को स्पष्ट रूप से उल्लिखित किया गया है। दस में से नौ बार खरीदार मूल kVA को बनाए रखता है, एक बार जब वह देखता है कि वैकल्पिक विकल्प स्विचगियर या पैड को बदल देता है।

यहाँ विनिर्माण आधार श्रेणी-सूची से अधिक महत्वपूर्ण होता है। रायन इलेक्ट्रिक ने 2007 से एक 120,000 वर्ग मीटर के कारखाने से, जिसमें 180 सेट उत्पादन उपकरण और 37 पेटेंट हैं, दोनों प्रकार के ट्रांसफॉर्मर (IEC और UL) का निर्माण किया है; और 2023 से ईटन के साथ संयुक्त उद्यम ने एक ही इंजीनियरिंग टीम को UL सूचीबद्ध और IEC डिज़ाइन दोनों पर काम करने के लिए नियुक्त किया है, बजाय दो अलग-अलग लाइनों के संचालन के। एक 630 kVA IEC इकाई और एक 750 kVA UL सूचीबद्ध इकाई की समीक्षा एक ही इंजीनियर द्वारा एक ही दिन में की जा सकती है, जो तुलना को विश्वसनीय रूप से ईमानदार बनाए रखने का एकमात्र तरीका है।

 

खरीद आदेश से पहले ही निर्णय लेने वाली छह पंक्तियाँ

अधिकांश आईईसी बनाम एएनएसआई ट्रांसफॉर्मर रेटिंग्स हम जो असंगतियाँ देखते हैं, वे अनुरोध में छूटे हुए बिंदुओं के कारण आती हैं। इन पंक्तियों को आरएफक्यू में जोड़ें, और आपूर्तिकर्ता के पास चुपचाप सस्ते विकल्प का चयन करने का कोई अवसर नहीं रह जाता।

• केवल अक्षरों का उल्लेख न करें, बल्कि मानक और उसके संस्करण का नाम भी बताएँ: IEC 60076-1:2011 या IEEE C57.12.00-2021।

• नामांकित शक्ति, वोल्टेज अनुपात, आवृत्ति और स्थान का वातावरण — दोनों अधिकतम और वार्षिक औसत — निर्दिष्ट करें।

• केवल "मानक BIL" के रूप में नहीं, बल्कि किलोवोल्ट में आवेश अवरोधन स्तर (इंपल्स और शक्ति आवृत्ति) को स्पष्ट रूप से बताएँ।

• राज्य प्रतिबाधा और उसकी सहनशीलता का उल्लेख करें, और नियमित परीक्षण रिपोर्ट पर मापी गई मान के लिए अनुरोध करें।

• हानि के आधार और दक्षता शासन का नाम बताएं: संयुक्त राज्य अमेरिका के लिए DOE 10 CFR 431, यूरोप के लिए EU 2019/1783।

• जहां आवास मानक मौजूद हो, उसका नाम बताएं, तीन-चरण पैड-माउंटेड इकाई के लिए IEEE C57.12.34, या IEC कियोस्क ड्राइंग।

एक लोड अनुसूची और एक साइट डेटा शीट भेजें जिसमें वे छह वस्तुएँ शामिल हों, और तुलना अब अंकगणितीय हो जाती है बजाय कि राय पर आधारित हो। हमारी अनुप्रयोग टीम आपके एकल रेखा आरेख के खिलाफ दोनों लैडर विकल्पों की समीक्षा करती है और कोटेशन के साथ मापी गई हानि और प्रतिबाधा के आंकड़े वापस भेजती है। शुरुआत करें तेल में डूबा हुआ ट्रांसफार्मर श्रेणी या शुष्क प्रकार की लाइन से, या वेबसाइट www.ryantransformers.com पर संपर्क फॉर्म के माध्यम से सीधे अनुसूची भेजें।

 

लेखक के बारे में

यह लेख रायन इलेक्ट्रिक (जियांगसू रायन इलेक्ट्रिक कंपनी, लिमिटेड) की एप्लिकेशन इंजीनियरिंग टीम द्वारा तैयार किया गया है, जो चीन में स्थित एक ट्रांसफॉर्मर निर्माता है और २००७ से उत्तर अमेरिका, मध्य पूर्व, दक्षिण पूर्व एशिया और अफ्रीका को ऑयल इमर्स्ड, ड्राई टाइप और पैड माउंटेड ट्रांसफॉर्मर की आपूर्ति कर रही है। यह टीम कस्टम तीन-चरणीय इकाइयों पर रेटिंग, विद्युतरोधन स्तर और प्रतिबाधा संबंधी प्रश्नों की समीक्षा करती है, नियमित और प्रकार परीक्षण दस्तावेज़न तैयार करती है, तथा उपयोगिता, डेटा केंद्र और औद्योगिक परियोजनाओं के लिए UL / cULus / CSA / IEEE / IEC प्रमाणन पैकेज तैयार करती है। ड्रॉइंग समीक्षा और विशिष्टता संबंधी प्रश्नों को www.ryantransformers.com पर उपलब्ध संपर्क फॉर्म के माध्यम से भेजा जा सकता है। अंतिम समीक्षा: अक्टूबर २०२६।

सूचना: रयान इलेक्ट्रिक इस लेख में चर्चित ट्रांसफॉर्मर्स का निर्माण और विक्रय करती है। इंजीनियरिंग चर्चा के केवल उद्देश्य से मानक संदर्भों (IEC 60076-1:2011, IEC 60076-3, IEEE C57.12.00-2021, IEEE C57.12.34, 10 CFR भाग 431) का सारांश प्रस्तुत किया गया है। प्रत्येक परियोजना के लिए लागू संस्करण और स्थानीय अधिकारियों की आवश्यकताओं की पुष्टि करें।