मोबाइल सबस्टेशन ट्रांसफॉर्मर की व्याख्या: रेटिंग, परिवहन सीमाएँ और तूफान प्रतिक्रिया

मोबाइल सबस्टेशन ट्रांसफॉर्मर की व्याख्या: रेटिंग, परिवहन सीमाएँ और तूफान प्रतिक्रिया

 

एक १३८ केवी के यार्ड में तूफ़ानी ज्वार। एक पारेषण ट्रांसफॉर्मर जिसकी डिलीवरी का समय चौदह महीने बताया गया है। एक शहर जो डीज़ल जनरेटरों पर चल रहा है। जब ये तीनों घटनाएँ एक ही सप्ताह में घटित होती हैं, तो ऊर्जा आपूर्ति योजनाकार बड़े ट्रांसफॉर्मर की खरीदारी करना बंद कर देते हैं और एक कठिन प्रश्न पूछना शुरू कर देते हैं: हम क्या लाकर स्थापित कर सकते हैं और उसे बिजली दे सकते हैं? यह कार्य मोबाइल उप-केंद्र ट्रांसफॉर्मर का होता है, और इसके कार्य करने की सीमाएँ नामपट्टिका पर अंकित संख्या से लगभग कोई संबंध नहीं रखतीं।

इनमें से अधिकांश सीमाएँ वहाँ स्थित होती हैं जहाँ विद्युत अभियंता सामान्यतः नहीं देखते: राजमार्ग पर।

 

 

 

एक मोबाइल सबस्टेशन ट्रांसफॉर्मर वास्तव में क्या होता है

 

इस विषय पर आईईईई पावर एंड एनर्जी सोसायटी का एक तकनीकी प्रस्तुति इस उपकरण का वर्णन क्षेत्र के कर्मियों की तरह करती है—पहियों पर एक सबस्टेशन। एकल ट्रेलर में ट्रांसफॉर्मर के साथ-साथ इसके शीतलन उपकरण, उच्च- और निम्न-वोल्टेज सर्किट सुरक्षा, मीटरिंग, रिले, एसी और डीसी सहायक आपूर्ति, और आघात सुरक्षा शामिल होती है, जो सभी तारित, परीक्षित और कनेक्ट करने के लिए तैयार होती है।

दो विन्यास मौजूद हैं, और खरीदार उन्हें लगातार गड़बड़ा देते हैं। एक पूर्ण मोबाइल उप-केंद्र ट्रांसफॉर्मर पैकेज उच्च-वोल्टेज स्विचिंग को उसी ट्रेलर पर बनाए रखता है। केवल मोबाइल ट्रांसफॉर्मर अकेला केवल ट्रांसफॉर्मर को ले जाता है, जबकि उच्च-वोल्टेज उपकरण दूसरे ट्रेलर पर होते हैं—यह वह मार्ग है जिसे अधिकांश परियोजनाएँ तब अपनाती हैं जब एमवीए रेटिंग को उच्च स्तर पर बनाए रखना आवश्यक हो, लेकिन सड़क की सीमा अतिरिक्त उपकरणों को समायोजित नहीं कर सकती। दूसरा विकल्प क्षमता प्राप्त करता है, और इसके लिए एक अतिरिक्त ट्रैक्टर खींचने तथा लंबे स्थापना समय के बदले में भुगतान करता है।

विन्यास कुछ भी हो, समान पाँच असेंबलियाँ हमेशा प्रकट होती हैं: उच्च-वोल्टेज अनुभाग, ट्रांसफॉर्मर और उसकी शीतलन व्यवस्था, निम्न-वोल्टेज अनुभाग, नियंत्रण एवं सुरक्षा कैबिनेट जिसमें सहायक विद्युत आपूर्ति शामिल है, तथा पहले चारों के अनुरूप डिज़ाइन किया गया ट्रेलर।

 

मोबाइल इकाई की क्षमता को सीमित करने वाला विनिर्देश एमवीए नहीं, बल्कि भार है

 

यह वह हिस्सा है जिसे अधिकांश खरीदार याद कर लेते हैं। मोबाइल सबस्टेशनों की आमतौर पर ६० एमवीए या उससे कम रेटिंग होती है — इसका कारण इन्सुलेशन सीमाएँ नहीं, बल्कि सड़क सीमाएँ हैं। आईईईई पीईएस की सामग्री इस कारण के बारे में स्पष्ट रूप से बताती है: एमवीए और वोल्टेज संयोजनों की सीमा परिवहन के भार और आयामों द्वारा तय की जाती है।

संयुक्त राज्य अमेरिका में, संघीय कानून एकल एक्सल के लिए २०,००० पाउंड, टैंडम एक्सल के लिए ३४,००० पाउंड और इंटरस्टेट सिस्टम पर कुल वाहन भार के लिए ८०,००० पाउंड की सीमा तय करता है, और ब्रिज फॉर्मूला एक्सल की दूरी के आधार पर इन आंकड़ों को और कम कर सकता है। ये नियम एफएचडब्ल्यूए ब्रिज फॉर्मूला वेट्स पेज पर प्रकाशित हैं। अब एक १३८ केवी पावर ट्रांसफॉर्मर को ट्रेलर पर रखिए और उस निर्धारित सीमा के भीतर रहने का प्रयास कीजिए। ट्रांसफॉर्मर इकाई का सबसे बड़ा, सबसे भारी और सबसे महंगा घटक है, जिसके कारण इस श्रेणी का एक ट्रेलर-माउंटेड ट्रांसफॉर्मर अपने वाइंडिंग ड्रॉइंग से नहीं, बल्कि अपने भार बजट से शुरू होता है।

ऊँचाई और चौड़ाई भी समस्या बन जाती हैं। एक मानक मोबाइल इकाई को लगभग 8 फुट 6 इंच चौड़ी और 13 फुट 6 इंच ऊँची बनाया जाता है। इन मापों को पार करने पर इकाई अतिआकार और अधिक भार वाली श्रेणी में आ जाती है — जिसके लिए मार्ग सर्वेक्षण, एस्कॉर्ट और सीमित यात्रा समय की आवश्यकता होती है। यही वह कागजी कार्रवाई है जिसे एक उपयोगिता कंपनी आपातकालीन बिजली पुनर्स्थापना के दौरान टालना चाहती है, आपातकालीन बिजली पुनर्स्थापना .

 

पैरामीटर	पारंपरिक उप-केंद्र ट्रांसफॉर्मर	मोबाइल उप-केंद्र ट्रांसफॉर्मर
रेटिंग सीमा	833 kVA एकल-चरण और उससे अधिक	सामान्यतः 60 MVA या कम, परिवहन-सीमित
बाध्यकारी बाधा	विद्युतरोधन, तापीय क्षमता और लघु-परिपथ अधिभार	एक्सल भार, सकल वाहन भार, सड़क आकार
प्रतिशत प्रतिबाधा	ANSI/IEEE मानक मान	आमतौर पर मानक मानों के लगभग दोगुना
शीतलन	ONAN या ONAF, स्थिर	ODAF, पंप और पंखे इकाई के साथ सक्रिय
वाइंडिंग तापमान वृद्धि	55 डिग्री सेल्सियस या 65 डिग्री सेल्सियस आमतौर पर	95 डिग्री सेल्सियस हाइब्रिड नोमेक्स विद्युत रोधन के साथ भार कम करने के लिए
बशिंग्स	मानक ऊँचाई, वायु या तेल	नीचे-माउंटेड; भार मायने रखता है तो पॉलिमर
हानि और ध्वनि	मूल्यांकित और अनुकूलित किया गया	हानियाँ आमतौर पर मूल्यांकित नहीं की जातीं; एनईएमए-मानक ध्वनि
एचवी स्विचिंग	स्थिर यार्ड संरचना	वही ट्रेलर, या उच्च एमवीए पर दूसरा ट्रेलर

 

 

पाँच तकनीकी विकल्प जो यह निर्धारित करते हैं कि यूनिट काम करेगी या नहीं

 

तरल-आवृत्त शक्ति ट्रांसफॉर्मर के लिए अधिकांश खरीदारों द्वारा उद्धृत मानक, आईईईई सी57.12.10, स्पष्ट रूप से मोबाइल ट्रांसफॉर्मर को अपने क्षेत्र से बाहर रखता है, क्योंकि आईईईई मानक पृष्ठ कहता है। अतः एक मोबाइल विनिर्देश, एक स्थिर उप-केंद्र यूनिट की डिज़ाइन धारणाओं को विरासत में नहीं ले सकता। पाँच निर्णय सबसे अधिक जोखिम ले जाते हैं।

• प्रतिबाधा। मोबाइल यूनिट्स आमतौर पर समान रेटिंग के लिए एएनएसआई मानक प्रतिशत प्रतिबाधा की तुलना में लगभग दोगुना चलती हैं, जिससे वोल्टेज नियमन और लोड शेयरिंग में परिवर्तन आता है यदि यूनिट को किसी मौजूदा ट्रांसफॉर्मर के समानांतर जोड़ा जाता है।
• ठंडी। ओडीएएफ, जिसमें पंप और पंखे ट्रांसफॉर्मर के साथ ही सक्रिय होते हैं। ठंडक उपकरणों के बिना चलने के कारण, यूनिट बिल्कुल भी लोड नहीं ले सकती है। अतिरेक डिज़ाइन में शामिल है: एक पंप के सेवा से बाहर होने पर भी, उचित रूप से निर्मित कूलर बैंक लगातार लगभग ७०% रेटेड लोड को संभाल सकती है।
• तापमान वृद्धि। अपग्रेड किए गए हाइब्रिड नोमेक्स इन्सुलेशन प्रणाली के साथ ९५ डिग्री सेल्सियस की वाइंडिंग वृद्धि वजन और आकार को कम रखती है, बिना अपेक्षित जीवनकाल के त्याग के।
• इन्सुलेशन स्तर। उच्च-वोल्टेज बिल को कम करना वजन कम करने के सबसे प्रभावी उपायों में से एक है। कम-वोल्टेज बिल को आमतौर पर पूर्ण स्तर पर रखा जाता है—जो २५ केवी और १५० केवी बिल तक हो सकता है।
• वोल्टेज नियमन। एलवी-साइड लोड टैप चेंजिंग, आमतौर पर प्लस या माइनस 16 चरणों में प्लस या माइनस 10%। कई एलवी वोल्टेज कागज पर लचीले लगते हैं, लेकिन जब एलटीसी को दोनों को कवर करने के लिए श्रेणी ट्रांसफॉर्मर की आवश्यकता होती है—और वह श्रेणी ट्रांसफॉर्मर तुरंत ट्रेलर पर वजन और आकार वापस लाता है।

यह पैटर्न दोहराया जाता है। प्रत्येक विकल्प जो विद्युत लचीलापन जोड़ता है, किलोग्राम की कीमत चुकाता है, और किलोग्राम वह एक बजट है जिसकी कानूनी सीमा होती है। ऐसे डिज़ाइन जो इसे अनदेखा करते हैं, चाहे खरीदार ने उसकी योजना बनाई हो या नहीं, अंततः दो-ट्रेलर परियोजनाओं के रूप में समाप्त हो जाते हैं। यही भौतिकी आईईईई पीईएस में दस्तावेज़ित है। मोबाइल सबस्टेशन प्रस्तुति , जो वास्तविक ४० एमवीए और ४५ एमवीए इकाइयों और उनके पीछे के वजन के सौदों के माध्यम से चलती है।

 

जहाँ एक मोबाइल इकाई अपना रखरखाव कमाती है

 

तूफान और बाढ़ प्रतिक्रिया— आपातकालीन बिजली पुनर्स्थापना उपयोगिता खरीद दस्तावेज़ों की भाषा में — यह वह उपयोग का मामला है जो अवधारणा को आंतरिक रूप से स्वीकार्य बनाता है। नियोजित कार्य एक शामिल लाभ है: एक इकाई जो रखरखाव कार्यक्रम के दौरान किसी ट्रांसफार्मर को बायपास करती है, उस समय ग्राहकों को बिजली प्रदान करती रहती है, जिससे नियोजित विद्युत विच्छेदन की राजनीतिक लागत समाप्त हो जाती है।

• नियोजित रखरखाव, निरीक्षण या परीक्षण कार्यक्रमों के दौरान ट्रांसफार्मर को बायपास करना
• ट्रांसफार्मर या स्विचगियर विफलता के बाद आपातकालीन प्रतिस्थापन
• स्थायी उप-केंद्र के डिज़ाइन और निर्माण के दौरान अस्थायी क्षमता
• मौसमी चरम स्थितियों या संयंत्र शुरू करने के दौरान अतिरिक्त क्षमता सेवा
• दूरस्थ क्षेत्रों और दूरस्थ निर्माण स्थलों के लिए प्राथमिक आपूर्ति
• भूकंप, बाढ़ या संघर्ष के जोखिम के कारण स्थिर अवसंरचना के खतरे की स्थिति में बैकअप
• बहुत ठंडे क्षेत्रों में उच्च वोल्टेज पारेषण लाइनों का बर्फ हटाना

व्यावसायिक तर्क जटिल नहीं है। एक मोबाइल उप-केंद्र ट्रांसफॉर्मर जो ग्यारह महीने तक खड़ी रहती है और एक महीने में सेवा को बहाल कर देती है, वह पहले ही अपनी लागत वसूल कर चुकी होती है, क्योंकि विकल्प वर्षों में मापे जाने वाले पुनर्निर्मित उप-केंद्र का होता है।

 

वह क्षेत्र विवरण जो अधिकांश खरीदार बहुत देर से सीखते हैं

 

गल्फ कोस्ट क्षेत्र की एक उपयोगिता कंपनी ने हमसे एकल ट्रेलर पर १३८ केवी इकाई का अनुमान लगाने को कहा। विनिर्देशन में तीस पृष्ठ थे और इसमें राजमार्ग का उल्लेख केवल एक बार किया गया था। हमारी डिज़ाइन टीम का पहला कार्य कोर का चयन नहीं करना था—बल्कि परिवहन भार की गणना करना था। भार वितरण निर्धारित करता है कि ट्रांसफॉर्मर डेक पर कहाँ रखा जाएगा, और यह निर्णय उसके बाद आने वाले प्रत्येक चित्र को सीमित करता है।

यह वार्तालाप पूरे परियोजना के क्रम को पुनर्व्यवस्थित कर देती है। एक्सल संख्या और एक्सल अंतराल को वाइंडिंग से पहले ही चित्र में शामिल किया गया। ट्रेलर डिज़ाइन में नियंत्रित (स्टीयरेबल) एक्सल, एयर-राइड निलंबन और हाइड्रोलिक स्तरिंग के साथ-साथ चॉक ब्लॉक्स भी शामिल हुए, ताकि ट्रैक्टर को अलग करने के बाद भी इकाई स्थिर रहे। ग्राहक का ट्रैक्टर भी हमारे कार्यक्षेत्र का हिस्सा बन गया, क्योंकि ट्रेलर और टॉविंग ट्रैक्टर को मिलाकर उन राज्यों और ज़िलों के राजमार्ग नियमों का पालन करना आवश्यक था, जहाँ इकाई का संचालन किया जाना था।

अब हमारे द्वारा लिखी जाने वाली प्रत्येक मोबाइल कोटेशन के लिए तीन प्रश्न खुले हैं। यह यूनिट किस प्राथमिक वोल्टेज और एमवीए (MVA) को संभालनी होगी? यह किन राज्यों और मार्गों पर यात्रा करेगी, और ट्रैक्टर का स्वामित्व किसके पास है? और साइट को वास्तव में कितने लो-साइड वोल्टेज की आवश्यकता है — क्योंकि प्रत्येक अतिरिक्त वोल्टेज डेक पर एक श्रृंखला ट्रांसफॉर्मर को लाने का कारण बन सकता है?

 

 

 

रायन इलेक्ट्रिक का मोबाइल प्रोजेक्ट्स के प्रति दृष्टिकोण

 

रायन इलेक्ट्रिक २००७ से ट्रांसफॉर्मर बना रही है और २०२३ से ईटन की आधिकारिक संयुक्त उद्यम साझेदार है। इसका कारखाना १२०,००० वर्ग मीटर के क्षेत्र में स्थित है, जिसमें १८० से अधिक उत्पादन और परीक्षण उपकरणों के सेट तथा ३७ पेटेंट हैं, और हम दोनों प्रकार के ट्रांसफॉर्मर — तरल-आवृत्त और शुष्क-प्रकार — निर्मित करते हैं। यही वजन-आधारित तर्क हमारी उत्तर अमेरिकी पैड माउंटेड ट्रांसफॉर्मर लाइन में भी दिखाई देता है, जहाँ कुछ सौ किलोग्राम का अंतर यह तय करता है कि कोई डिज़ाइन मानक शिपिंग के लिए उपयुक्त है या फिर साइट पर क्रेन की आवश्यकता होगी। प्रमाणन कवरेज में यूएल (UL), सीएसए (CSA), आईईईई (IEEE), डेक्रा (DEKRA), सीएनएएस (CNAS) और सीई (CE) शामिल हैं, और प्रत्येक यूनिट के साथ नियमित परीक्षण डेटा — अनुपात, वाइंडिंग प्रतिरोध, प्रतिबाधा, नो-लोड हानि, लोड हानि और विद्युतरोधी परीक्षण — भेजे जाते हैं।

मोबाइल कार्य के लिए, हमारे इंजीनियर परिवहन आवरण से शुरू करते हैं और अंदर की ओर काम करते हैं: वाहन का भार, एक्सल की दूरी, सड़क प्रतिबंध, फिर विद्युत रेटिंग। यदि आपका मार्ग एकल ट्रेलर के उपयोग को अस्वीकार करता है, तो हम आपको उस रेटिंग के उद्धरण देने से पहले ही बताना पसंद करेंगे जिसे आप कानूनी रूप से नहीं ले जा सकते। ट्रेलर-माउंटेड ट्रांसफॉर्मर एक मानक इकाई नहीं है जिसे फ्लैटबेड पर बस रख दिया गया हो; ट्रेलर और ट्रांसफॉर्मर को पहले स्केच से ही एक साथ डिज़ाइन किया जाता है। यही अनुशासन हम उस इकाई पर भी लागू करते हैं जो एक विशिष्ट एन्क्लोज़र, क्लीयरेंस और वॉल्ट मानक के अनुसार निर्मित की जाती है। पैड माउंटेड ट्रांसफॉर्मर एक विशिष्ट एन्क्लोज़र, क्लीयरेंस और वॉल्ट मानक के अनुसार निर्मित इकाई के लिए।

 

अगले तूफान के मौसम से पहले की योजना बनाना

 

मोबाइल इकाइयाँ उन यूटिलिटीज़ द्वारा ऑर्डर की जाती हैं जिन्होंने पहले ही खराब सप्ताह का अनुभव कर लिया है, और जो व्यक्ति तूफान के आने का इंतज़ार करता है, उसके लिए लीड टाइम एक बाधा बन जाता है। यदि आप किसी इकाई का मूल्यांकन कर रहे हैं, तो कृपया हमें प्राथमिक और माध्यमिक वोल्टेज, आवश्यक एमवीए, लो-साइड कॉन्फ़िगरेशन और वह राज्य भेजें जिनमें इकाई को ले जाया जाना है। हम आपको एक वजन बजट, एक ट्रेलर व्यवस्था और परीक्षण प्रलेखन के साथ वापस जुड़ेंगे, जिसे आप अपने स्वयं के ट्रांसमिशन योजनाकारों को सौंप सकते हैं। हमारी पावर ट्रांसफॉर्मर टीम से संपर्क किया जा सकता है हमारे संपर्क पृष्ठ .

लेखक के बारे में: यह लेख रायन इलेक्ट्रिक की इंजीनियरिंग टीम द्वारा लिखा गया था, जो एटन का संयुक्त उद्यम भागीदार और जियांगसू, चीन में यूएल/सीएसए-प्रमाणित ट्रांसफॉर्मर निर्माता है, जो उत्तर अमेरिका, मध्य पूर्व, दक्षिण पूर्व एशिया और अफ्रीका भर के उपयोगिता, डेटा केंद्र और औद्योगिक ग्राहकों की सेवा करता है।