पैड-माउंटेड ट्रांसफॉर्मर फ्यूज़िंग और वन्यजीव सुरक्षा: कम आउटेज के लिए एक यूटिलिटी चेकलिस्ट

मध्य ओक्लाहोमा में एक क्रू ने पिछले नवंबर में एक पैड-माउंटेड यूनिट खोली, जिसका फीडर एक हफ्ते में दो बार ट्रिप हो चुका था। ट्रांसफॉर्मर स्वस्थ था। एक गिलहरी ने उच्च-वोल्टेज बुशिंग के बीच संपर्क स्थापित कर दिया था, जिससे आर्किंग हुई और प्रत्येक रीक्लोज़ के समय फिर से आर्किंग होने के लिए कार्बन ट्रैक छोड़ दिया था। दो ट्रिप, एक जानवर, शून्य वाइंडिंग दोष, और एक विश्वसनीयता रिपोर्ट जो अभी भी इस यूनिट को समस्या के रूप में गिन रही थी।

हम इन यूनिट्स का निर्माण करते हैं, अतः पूर्वाग्रह के प्रति सावधान रहें। लेकिन पैटर्न को चुनौती देना कठिन है: जिन पैड-माउंट कॉलआउट्स के बारे में हमसे प्रश्न किए जाते हैं, उनमें से अधिकांश टैंक के अंदर शुरू नहीं होते। वे सीमा पर स्थित होते हैं—ट्रांसफॉर्मर की सुरक्षा के लिए लगाए गए फ्यूज़ में और उस कक्ष में जो वन्यजीवों को उसमें प्रवेश करने से रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

 

 

 

दो विफलता मोड जो अधिकांश पैड-माउंट कॉलआउट्स के लिए ज़िम्मेदार हैं

पैड-माउंटेड ट्रांसफॉर्मर फ्यूज़िंग पहला है। प्राथमिक फ्यूज़ एकमात्र उपकरण है जो द्वितीयक दोष और उस ट्रांसफॉर्मर के बीच स्थित है जिसे महीनों के लीड टाइम में प्रतिस्थापित करने की आवश्यकता होती है। इसे बहुत छोटा आकार देने पर यह प्रत्येक बार तूफान के बाद फीडर के पुनः बंद होने पर ठंडे लोड के उठने पर खुल जाता है। इसे बहुत बड़ा आकार देने पर यह थ्रू-फॉल्ट वक्र के ऊपर स्थित हो जाता है, जिसका अर्थ है कि ट्रांसफॉर्मर उन दोषों को सहन करता है जिन्हें फ्यूज़ द्वारा साफ़ किया जाना था।

दूसरा जंगली जानवर हैं। बुशिंग के कुएँ, अवरोधक बोर्ड, और आवरण की छत तथा केबल कक्ष के बीच का अंतराल — सभी प्रवेश बिंदु हैं। एक रैकून ७५ मिमी के खुले स्थान से बिना धीमा किए हुए गुज़र जाता है। यदि कैबिनेट के नीचे स्तर से नीचे केबल ट्रेंच है, तो साँप को किसी भी खुले स्थान की आवश्यकता नहीं होती है।

दोनों विफलताएँ एक नियमित विद्युत डिज़ाइन समीक्षा में प्रकट नहीं होती हैं, क्योंकि दोनों ट्रांसफॉर्मर विनिर्देश और उपयोगिता की सुरक्षा सेटिंग्स के बीच मौजूद होती हैं। एक पैड-माउंटेड ट्रांसफॉर्मर निर्माता , जो प्रश्न हम तक शिपमेंट से पिछले दो सप्ताह में पहुँचते हैं, लगभग हमेशा इन दोनों के बारे में होते हैं।

 

फ्यूज़ टेबल को पढ़ने से पहले थ्रू-फॉल्ट वक्र को पढ़ें

प्रत्येक फ्यूज़ के आकार का निर्णय एक वक्र से शुरू होता है, टेबल से नहीं। IEEE C57.109 परिभाषित करता है कि एक द्रव-आवृत ट्रांसफॉर्मर कितनी देर तक नामांकित धारा के एक निश्चित गुणक को वहन कर सकता है, जिससे क्षति संचित होने लगे; इसके क्षेत्र और स्थिति के बारे में जानकारी IEEE C57.109-2018 पृष्ठ पर उपलब्ध है मार्गदर्शिका में चार ट्रांसफॉर्मर श्रेणियों के लिए समन्वय वक्र प्रस्तुत किए गए हैं, और ये वक्र दोनों — तापीय भार और दोष के कारण वाइंडिंग्स पर लगने वाले यांत्रिक तनाव — को ध्यान में रखते हैं।

यहाँ एक संख्या दी गई है जो बात को स्पष्ट करती है। एक १,००० केवीए इकाई लीजिए, जिसका प्राथमिक भाग डेल्टा में १२.४७ केवी है, द्वितीयक भाग ४८० वी है, और प्रतिबाधा ५.७५% है। प्राथमिक पूर्ण-भार धारा ४६ ए है। द्वितीयक पूर्ण-भार धारा १,२०३ ए है, और द्वितीयक टर्मिनलों पर बोल्टेड दोष के कारण केबल प्रतिबाधा की गणना किए बिना लगभग २०.९ केए धारा प्रवाहित होती है। फ्यूज़ को इस दोष को तब तक समाप्त करना होगा, जब तक कि ट्रांसफॉर्मर द्वारा देखी गई प्राथमिक धारा C५७.१०९ वक्र को पार नहीं कर लेती; साथ ही, अगली ऊर्जायन के समय होने वाले चुंबकीय प्रवाह के आघात को भी यह सहन करना होगा।

ये दो आवश्यकताएँ विपरीत दिशाओं में कार्य करती हैं। यह तनाव ही पूरा कार्य है, और यही कारण है कि किसी पूर्ववर्ती परियोजना से कॉपी किया गया फ्यूज़ अनुसूची एक सुविधा नहीं, बल्कि एक जोखिम है।

 

बैनेट फ्यूज़ के चुनाव के पीछे की तीन संख्याएँ

अधिकांश उत्तर अमेरिकी पैड-माउंट्स में उच्च-वोल्टेज कक्ष में एनईएमए प्रकार बी बेयोनेट फ्यूज़ का उपयोग किया जाता है, और अधिकांश यूटिलिटीज़ द्वारा स्टॉक किए गए रेटिंग ८ ए से २०० ए तक होते हैं। तीन संख्याएँ तय करती हैं कि कौन सा फ्यूज़ लगाया जाए।

पूर्ण-भार धारा। नामपट्टिका kVA और प्राथमिक वोल्टेज से, इकाई के आरेख से नहीं जिसे यह प्रतिस्थापित करता है। ऊपर दिया गया ४६ ए, १२.४७ केवी प्रणाली पर १,००० kVA के लिए विशिष्ट है।

शीत-भार उठाना। विफलता के बाद, प्रत्येक थर्मोस्टैट, कंप्रेसर और ड्राइव एक साथ पुनः आरंभ हो जाते हैं। प्रारंभिक धारा और शीत-भार के कारण कुछ दसवें सेकंड के लिए FLA का कई गुना खींचा जा सकता है, जिसके कारण एक फ्यूज़ जो FLA के १.२ गुना पर सेट है, एक ठंडी सुबह पर झंझट-ट्रिप जनरेटर बन जाता है।

ऊपर की ओर समन्वय। अस्थायी दोषों के लिए रीक्लोज़र का तीव्र वक्र फ्यूज़ से पहले कार्य करना चाहिए, और स्थायी दोषों के लिए फ्यूज़ को रीक्लोज़र के धीमे वक्र से पहले कार्य करना चाहिए। जहाँ दोनों समय-धारा आरेख पर एक बिंदु को साझा करते हैं, यूटिलिटी को सबसे खराब परिणाम मिलता है: एक ऐसे दोष पर फ्यूज़ का फटना जिसे रीक्लोज़र स्वयं साफ़ कर सकता था।

व्यवहार में, अधिकांश उपयोगिता मानक बेनेट फ्यूज़ के लिए प्राथमिक एफएलए के १.५ से २.५ गुना के बीच होते हैं, फिर परिणाम की जाँच थ्रू-फॉल्ट वक्र के खिलाफ की जाती है। यह सीमा एक प्रारंभिक बिंदु है। एक इकाई जो एक बड़े मोटर भार को आपूर्ति करती है और एक इकाई जो एक स्ट्रिप केंद्र को आपूर्ति करती है, उन्हें एक ही उत्तर की आवश्यकता नहीं होती है, और पैड-माउंटेड ट्रांसफॉर्मर फ्यूज़िंग अनुसूची में यह दर्शाया जाना चाहिए कि कौन सी मान्यता का उपयोग किया गया था।

एक और छोटा विवरण जिसकी कोई लागत नहीं है: ट्रांसफॉर्मर क्षति वक्र के समान पृष्ठ पर फ्यूज़ वक्र के लिए अनुरोध करें। जब ये दोनों रेखाएँ एक साथ मुद्रित की जाती हैं, तो गलत समन्वय पाँच सेकंड में दिखाई देता है। जब वे अलग-अलग दस्तावेज़ों में होते हैं, तो यह तीसरे वर्ष में दिखाई देता है।

 

वन्यजीव संरक्षण एक विनिर्दिष्ट वस्तु है, न कि एक सहायक उपकरण

ट्रांसफॉर्मर वन्यजीव सुरक्षा आमतौर पर एक लाइन आइटम के रूप में माना जाता है जिसे उपयोगिता ट्रांसफॉर्मर को पैड पर रखने के बाद जोड़ती है। इसे विनिर्देश में होना चाहिए, क्योंकि इसे हल करने का सबसे सस्ता स्थान कारखाने का फर्श है।

आईईईई १६५६ वितरण प्रणालियों पर वन्यजीव सुरक्षा उपकरणों के विद्युत, यांत्रिक और स्थायित्व प्रदर्शन के परीक्षण के तरीके को निर्दिष्ट करता है, जिनकी वोल्टेज रेटिंग ३८ केवी तक हो, और आईईईई १६५६-२०१० रेकॉर्ड यह वह संदर्भ है जिसका उद्धरण किया जाता है जब कोई आपूर्तिकर्ता दावा करता है कि एक कवर बाहर के वातावरण में दस साल तक टिक सकता है। परीक्षण क्रम इस प्रश्न का उत्तर देता है। एक डेटाशीट ऐसा नहीं करती है।

वे उपाय जो वास्तव में अवरोध संख्या को बदलते हैं:

इन्सुलेटेड बुशिंग वेल्स और कवर। १५ केवी और २५ केवी यूनिट्स पर, केबल खींचने के दौरान स्थिर रहने वाले कवर, न कि फिसलने वाले प्रकार के कवर जो पहली हवा के झोंके के साथ ही गिर जाते हैं।

कक्षों के बीच बैरियर बोर्ड। टैंक के बंद होने से पहले पूरी ऊँचाई के अनुरूप फिट किए गए। एक चढ़ने वाला जानवर जो अंदर प्रवेश कर जाता है, उसे फिर भी किसी जीवित भाग तक पहुँचने की अनुमति नहीं होनी चाहिए।

स्क्रीन किए गए वेंटिलेशन खुले स्थान। प्रत्येक लूवर और आधार पर स्टेनलेस स्टील की जाली, जिसका आकार १२ मिमी के प्रोब के अनुसार निर्धारित किया गया हो, न कि निर्माता के शेल्फ पर मौजूद किसी भी यादृच्छिक आकार के अनुसार।

सील किया गया केबल ट्रेंच इंटरफ़ेस। ट्रेंच प्रवेश पर एक हटाने योग्य स्क्रीन एक एनक्लोज़र और सांपों के लिए एक राजमार्ग के बीच का अंतर है।

इनमें से कोई भी डिज़ाइन चरण पर अर्थपूर्ण लागत नहीं जोड़ता है। इन सभी को रीट्रोफिट करने के लिए एक क्रू, एक स्विचिंग ऑर्डर और एक आउटेज की आवश्यकता होती है।

 

फैक्टरी में क्या बदलाव हुए

रायन इलेक्ट्रिक 2007 से वितरण ट्रांसफॉर्मर बना रही है, जो 120,000 वर्ग मीटर के साइट पर स्थित है जिसमें 180 से अधिक उत्पादन और परीक्षण उपकरणों के सेट और 37 पेटेंट हैं। 2023 से कंपनी ईटन की एक आधिकारिक संयुक्त उद्यम साझेदार के रूप में कार्य कर रही है, जो उत्तर अमेरिकी यूटिलिटीज़ द्वारा सबसे पहले पूछे जाने वाले प्रमाणन का दर्जा है। यूनिट्स UL सूचीबद्ध हैं, कनाडाई परियोजनाओं के लिए CSA C22.2 आवश्यकताओं के अनुसार निर्मित की जा सकती हैं, और फैक्टरी स्वीकृति पैकेज में IEEE C57.12.90 के अनुसार नियमित परीक्षण डेटा के साथ शिप की जाती हैं।

पैड-माउंट ऑर्डर के लिए, हम वाइल्डलाइफ पैकेज को आधार डिज़ाइन में ही शामिल करते हैं, बजाय इसे एक विकल्प के रूप में कोट करने के: कैबिनेट पर 316 स्टेनलेस स्टील हार्डवेयर, एपॉक्सी-लेपित बुशिंग्स, टैंक के बंद होने से पहले लगाई गई बैरियर बोर्ड्स, और 12 मिमी प्रोब के खिलाफ सत्यापित स्क्रीन लौवर्स। एक पैड-माउंटेड ट्रांसफॉर्मर निर्माता यूएल और सीएसए आवश्यकताओं के अनुपालन में काम करते हुए, हम ड्रॉइंग के चरण पर एक स्क्रीन के विवरण पर बहस करना पसंद करते हैं, बजाय कमीशनिंग के समय सांप के प्रवेश की व्याख्या करने के।

फ्यूज़िंग वह स्थान है जहाँ एक पैड-माउंटेड ट्रांसफॉर्मर निर्माता को सबसे अधिक प्रश्न पूछने चाहिए। हम उपयोगिता का सुरक्षा अध्ययन चाहते हैं, या कम से कम रीक्लोज़र वक्र और पैड पर उपलब्ध दोष धारा। एक ऑर्डर 500 केवीए यूनिट पर 200 ए बेयोनेट के साथ हमारे संयंत्र से निकला, क्योंकि फ्यूज़ शेड्यूल एक बड़े प्रोजेक्ट से आया था; इसे कमीशनिंग के दौरान पकड़ा गया, और दो सप्ताह की देरी ने ट्रांसफॉर्मर के फ्रेट से अधिक लागत लगाई।

 

आप ड्रॉइंग को मंजूरी देने से पहले एक संक्षिप्त जाँच सूची

छह पंक्तियाँ, और अधिकांश पैड-माउंट सुरक्षा समस्याएँ यूनिट के संयंत्र से निकलने से पहले ही समाप्त हो जाती हैं।

1. नामपट्ट के kVA और नाममात्र प्रणाली वोल्टेज से प्राथमिक पूर्ण-भार धारा की गणना की गई है।

2. फ्यूज का आकार FLA के 1.5 से 2.5 गुना के बीच है, फिर उपलब्ध दोष धारा पर IEEE C57.109 वक्र के आधार पर इसकी जाँच की गई है।

3. ठंडे भार के उठान का प्रोफ़ाइल उपयोगिता के भार अनुसंधान डेटा के साथ पुष्टि की गई है, विशेष रूप से विद्युत ऊष्मा या सिंचाई भार वाले फीडर्स पर।

4. रीक्लोज़र के त्वरित और धीमे वक्रों को फ्यूज के समान समय-धारा चार्ट पर आरेखित किया गया है।

5. वन्यजीव पैकेज को परीक्षण मानक के आधार पर, विवरण के आधार पर नहीं, निर्दिष्ट किया गया है। IEEE 1656 परीक्षण क्रम या उसके समकक्ष के लिए पूछें।

6. मंजूरी आरेख पर बैरियर और स्क्रीन के विवरण दिखाए गए हैं, जिसमें केबल ट्रेंच इंटरफ़ेस भी शामिल है।

 

 

 

गलती की कीमत

एक गलत समन्वित फ्यूज नाटकीय रूप से विफल नहीं होता है। यह खुल जाता है, एक क्रू इसे बदल देती है, और लॉग में एक क्षणिक आउटेज का रिकॉर्ड किया जाता है। यदि किसी एक फीडर पर एक मौसम में तीन बार ऐसा किया जाता है, तो उपयोगिता ने समन्वय अध्ययन की लागत से अधिक श्रम और स्विचिंग पर खर्च कर दिया होगा। ट्रांसफॉर्मर वन्यजीव सुरक्षा पैकेज वही गणितीय सिद्धांत अपनाता है: एक स्क्रीन की कीमत दसियों डॉलर होती है, और माध्यमिक टर्मिनलों पर एक सांप के कारण सेवा में एक सप्ताह का विलंब और एक प्रतिस्थापन इकाई का उपयोग करना पड़ता है, जो कि एक प्रतिबद्ध उत्पादन स्लॉट से ली गई होती है।

यही कारण है कि दोनों विवरणों को ड्रॉइंग के चरण में ही तय करने की सिफारिश की जाती है। एक पैड-माउंटेड ट्रांसफॉर्मर निर्माता टैंक के बंद होने से पहले बाधा बोर्ड को लगभग शून्य लागत पर बदल सकता है। जब इकाई पैड पर हो जाती है, तो वही परिवर्तन एक क्षेत्र संशोधन बन जाता है, जिसके साथ एक अवरोध (आउटेज) भी जुड़ जाता है।

यदि आप २०२७ की डिलीवरी सीमा के लिए पैड-माउंटेड वितरण इकाइयाँ निर्दिष्ट कर रहे हैं, तो सुरक्षा और वन्यजीव संबंधी विवरणों को अभी तय करना उचित है। फैक्टरी के नेतृत्व समय इतने लंबे हैं कि रिलीज के बाद ड्रॉइंग में परिवर्तन करने की लागत वही होगी जो पाँच साल पहले नहीं थी।

 

अगला चरण

हमें एकल-लाइन आरेख, रीक्लोज़र वक्र और पैड पर उपलब्ध दोष धारा के बारे में जानकारी भेजें। हमारा इंजीनियरिंग समूह आमतौर पर तीन कार्यदिवसों के भीतर आपके मानक के अनुरूप फ्यूज अनुसूची और वन्यजीव पैकेज वापस कर देगा।

लेखक के बारे में

यह लेख रायन इलेक्ट्रिक (रुइआन इलेक्ट्रिक) के बिक्री इंजीनियरिंग समूह द्वारा तैयार किया गया था, जो उत्तर अमेरिका, मध्य पूर्व, दक्षिण पूर्व एशिया और अफ्रीका में उपयोगिता कंपनियों और ईपीसी ठेकेदारों के लिए पैड-माउंटेड, ड्राई-टाइप और ऑयल-इमर्स्ड ट्रांसफॉर्मर निर्माता है। यह समूह विशिष्टिकरण से लेकर कारखाना स्वीकृति परीक्षण तक के परियोजनाओं का समर्थन करता है। इस लेख से संबंधित तकनीकी प्रश्नों के लिए रायनट्रांसफॉर्मर्स.कॉम के माध्यम से बिक्री इंजीनियरिंग टीम से संपर्क किया जा सकता है।