आवृत्ति प्रतिक्रिया विश्लेषण की व्याख्या: एसएफआरए परीक्षण ट्रांसफार्मर के बारे में वास्तव में क्या बताता है

एक ट्रांसफॉर्मर टर्न्स रेशियो परीक्षण में सफल हो सकता है, विद्युत रोधन प्रतिरोध परीक्षण में सफल हो सकता है, फिर भी भीतर से यांत्रिक रूप से क्षतिग्रस्त हो सकता है। कुंडलियाँ दोष के दौरान कुछ मिलीमीटर स्थानांतरित हो गई हो सकती हैं, तेल पूरी तरह सूखा हो सकता है, और प्रत्येक नियमित मापन सामान्य दिख सकता है। वह एकमात्र परीक्षण जो प्रश्न ‘टैंक के भीतर कुछ भी हिला है क्या?’ का उत्तर देता है, वह है आवृत्ति प्रतिक्रिया विश्लेषण .

उस प्रश्न को अनदेखा करना अब पहले की तुलना में अधिक महंगा है। बड़े शक्ति ट्रांसफॉर्मरों के लिए मरम्मत के स्लॉट पहले से ही बहुत आगे तक बुक कर लिए गए हैं, और विस्थापित वाइंडिंग के साथ एक इकाई को पुनः सक्रिय करने का परिणाम आमतौर पर रिवाइंड के बजाय टैंक के निष्कासन में होता है। अब वाइंडिंग की स्थिति के बारे में एक वैध उत्तर खरीद निर्णय है, न कि कोई परीक्षण विवरण।

 

 

एक ट्रांसफॉर्मर को हर नियमित परीक्षण में पास करने के बावजूद भी क्यों क्षतिग्रस्त हो सकता है

जब कोई निकट की दोष स्थिति के कारण कुंडली के माध्यम से धारा प्रवाहित होती है, तो चालकों के बीच विद्युत चुम्बकीय बल उस धारा के वर्ग के अनुपात में बढ़ते हैं। एक २५ एमवीए इकाई जो २० केए दोष धारा वहन कर रही हो, वह टन में मापे जाने वाले त्रिज्या और अक्षीय बल विकसित करती है। ऐसी स्थिति में विद्युतरोधन प्रणाली अक्सर कमजोर बिंदु नहीं होती है; कुंडली की यांत्रिक संरचना होती है।

यह वह हिस्सा है जिसे अधिकांश खरीदार याद कर लेते हैं। टर्न्स अनुपात परीक्षण कुंडली के फेरों के अनुपात को मापता है, न कि उनकी स्थिति को। एक कुंडली को त्रिज्या दिशा में विकृत करके एक वलय-वक्रित आकार में बदला जा सकता है और फिर भी नामपट्टिका के आधा प्रतिशत के भीतर अनुपात बना रह सकता है। कुंडली प्रतिरोध में कुछ प्रतिशत का हल्का परिवर्तन हो सकता है — यह एक संकेत है, लेकिन अकेले यह दुर्लभता से कोई निश्चित प्रमाण नहीं होता है। घुले हुए गैस विश्लेषण के लिए गैस उत्पन्न करने के लिए ऊष्मा और समय की आवश्यकता होती है। ये तीनों परीक्षण एक ऐसी इकाई पर शुद्ध परिणाम दे सकते हैं जिसकी यांत्रिक सुरक्षा सीमा पहले ही समाप्त हो चुकी हो।

फिर यह इकाई सेवा में वापस चली जाती है। लोड साइकिलिंग विस्थापित कंडक्टर पर काम करती है, कागज़ की विद्युतरोधन प्रेसबोर्ड के खिलाफ घिस जाती है, और दो साल बाद एक टर्न-टू-टर्न दोष प्रकट होता है। इस विफलता को विद्युतरोधन आयुवृद्धि के रूप में दर्ज किया जाता है। वास्तविक कारण एक यांत्रिक घटना थी जिसे किसी ने नापा नहीं था।

 

एसएफआरए परीक्षण वास्तव में क्या मापता है

एक एसएफआरए परीक्षण यह परिणमन को एक विद्युत नेटवर्क के रूप में मानता है और इसकी प्रतिक्रिया को बहुत विस्तृत आवृत्ति सीमा में मापता है। एक कुंडली के टर्मिनल पर कम वोल्टेज का एक स्वेप्ट साइन सिग्नल डाला जाता है और प्रतिक्रिया को दूसरे छोर पर मापा जाता है। यह स्वेप २० हर्ट्ज़ से लगभग २ मेगाहर्ट्ज़ तक चलता है, और परिणाम एक स्थानांतरण फ़ंक्शन होता है जिसे डेसीबल में लघुगणकीय आवृत्ति अक्ष के विरुद्ध आलेखित किया जाता है।

कोई भी चीज़ शक्ति आवृत्ति पर ऊर्जित नहीं होती है। यह इकाई बिना ऊर्जा के, अर्थात् ग्राउंडेड रहती है और केवल परीक्षण सेट से जुड़ी रहती है, जिस कारण यह परीक्षण स्विचिंग के अतिरिक्त किसी भी अवरोध के बिना स्थल पर किया जा सकता है।

मापन की ओर मानकीकृत है। आईईसी 60076-18:2012 में आवृत्ति प्रतिक्रिया मापन के लिए मापन विधि और उपकरणों को परिभाषित किया गया है, चाहे वह कोई नया यूनिट हो या कोई ऐसा यूनिट जो दशकों से सेवा में हो — इसके दायरे का वर्णन आईईसी 60076-18 प्रकाशन पृष्ठ (https://webstore.iec.ch/en/publication/597) पर किया गया है। व्याख्या का कार्य अलग से आईईई सी57.149 द्वारा संभाला जाता है, जिसे संशोधित करके आईईई सी57.149-2024 (https://standards.ieee.org/ieee/C57.149/7354/) बनाया गया है, जो विशेष रूप से तेल-डूबे ट्रांसफॉर्मरों को संबोधित करता है।

एक आवृत्ति प्रतिक्रिया विश्लेषण परिणाम अकेले लिया जाने पर बहुत कम महत्व रखता है। ट्रेस केवल तभी उपयोगी बनता है जब उसकी तुलना किसी संदर्भ के साथ की जाए: यूनिट के शिपमेंट से पहले कारखाने में लिया गया फ़िंगरप्रिंट, उसी ट्रांसफॉर्मर के अन्य दो फेज़, या उसी ड्राइंग के अनुसार निर्मित कोई सह-यूनिट। यही कारण है कि कारखाने में मापा गया आधार रेखा मान कोई भी एकल क्षेत्र परीक्षण से अधिक मूल्यवान है, और किसी रिपोर्ट में ढीले ट्रेस को चिपकाने से कोई लाभ नहीं होता।

 

तीन आवृत्ति बैंडों को पढ़ना

व्यावसायिक विशेषज्ञ प्रत्येक क्षेत्र को ट्रांसफॉर्मर के निर्माण के एक अलग हिस्से द्वारा प्रभावित होने के कारण तीन क्षेत्रों में विभाजित करते हैं। इन्हें क्रम से संसाधित करने पर सामान्यतः स्पष्ट चित्र प्राप्त हो जाता है।

लगभग २ किलोहर्ट्ज़ से नीचे की आवृत्ति पर प्रतिक्रिया चुंबकीय परिपथ — अर्थात् कोर और प्रेरक प्रेरण — द्वारा प्रभावित होती है। यहाँ विचलन कोर संबंधी समस्याओं को इंगित करते हैं: कोर का स्थानांतरण, लैमिनेशन में शॉर्ट, डीसी परीक्षण के कारण शेष चुंबकत्व, या वाइंडिंग-टू-कोर शॉर्ट। किसी कोर का क्लैम्पिंग संरचना पर विस्थापित होना कम आवृत्ति पर एक विस्थापन उत्पन्न करता है, जिसे कोई अन्य नियमित परीक्षण नहीं पकड़ पाता।

लगभग २ किलोहर्ट्ज़ से २० किलोहर्ट्ज़ के मध्य वक्र वाइंडिंग की ज्यामिति को दर्शाता है। यह वह बैंड है जहाँ वाइंडिंग विकृति प्रकट होती है: हूप बकलिंग के कारण त्रिज्य विकृति, डिस्क का अक्षीय विस्थापन, डिस्क के बीच की दूरी में परिवर्तन, या वाइंडिंग के किसी भाग का आंशिक रूप से शॉर्ट होना। कोई भी यूनिट जिसे भारी थ्रू-फॉल्ट का सामना करना पड़ा हो, सामान्यतः यहीं पर सर्वप्रथम अपनी स्थिति का संकेत देती है।

लगभग २० किलोहर्ट्ज़ से ऊपर की आवृत्ति पर, ट्रेस को लीड राउटिंग, बुशिंग कैपेसिटैंस, टैप चेंजर की स्थिति और परीक्षण सेटअप का ग्राउंडिंग नियंत्रित करता है। यह वह बैंड भी है जो सबसे अधिक झूठी चेतावनियाँ उत्पन्न करता है, क्योंकि आधार रेखा माप की तुलना में अलग तरह से व्यवस्थित लीड्स ट्रेस को स्थानांतरित कर देती हैं, जबकि टैंक के अंदर कुछ भी गलत नहीं होता है।

वह अंतिम बिंदु व्यावहारिक फँसाव है। रिपोर्ट किए गए वाइंडिंग विकृति का सबसे आम कारण आधार रेखा की तुलना में अलग स्थिति में टैप चेंजर के साथ किया गया परीक्षण है। दूसरा सबसे आम कारण टैंक के अलग बिंदु पर ग्राउंड कनेक्शन बनाना है। दोनों सेटअप की त्रुटियाँ हैं, उपकरण विफलताएँ नहीं, और दोनों त्रुटियाँ तब गायब हो जाती हैं जब सेटअप को ट्रेस के साथ दस्तावेज़ित किया जाता है।

 

एफआरए कैसे अनुपात, प्रतिरोध और डीजीए के साथ फिट होता है

एसएफआरए परीक्षण नियमित परीक्षणों को प्रतिस्थापित नहीं करता है ट्रांसफार्मर नैदानिक परीक्षण जो आप पहले से ही करते हैं। यह उनके द्वारा छोड़ी गई खाली जगह को भरता है। एक साथ उपयोग करने पर, यह समूह एक स्थिति मूल्यांकन उत्पन्न करता है जो तब भी मज़बूत रहता है जब कोई प्रोजेक्ट प्रबंधक या बीमा कंपनी प्रश्न पूछना शुरू कर देती है।

परीक्षण	यह क्या पता लगाता है	जो यह नहीं देख सकता
टर्न्स अनुपात (टीटीआर)	छोटे हुए घुमाव, गलत टैप स्थिति, अनुपात में त्रुटियाँ	त्रिज्या या अक्षीय वाइंडिंग का स्थानांतरण
वाइंडिंग प्रतिरोध	खुले परिपथ, ढीले संपर्क, टैप चेंजर संपर्क का क्षरण, गंभीर घुमाव क्षति	छोटा ज्यामितीय विस्थापन
विद्युत रोधकता / PI	नमी, दूषण, भारी विद्युत रोधक क्षरण	वाइंडिंग का यांत्रिक स्थानांतरण
घुलित गैस विश्लेषण (DGA)	सक्रिय ऊष्मीय या विद्युत दोष, एक बार गैस बन जाने के बाद	एक वाइंडिंग जो स्थानांतरित हो गई है लेकिन अभी तक दोषपूर्ण नहीं हुई है
SFRA / FRA	वाइंडिंग और कोर की ज्यामिति, लीड रूटिंग, टैप चेंजर की स्थिति में परिवर्तन	किसी भी अतिरिक्त जाँच के बिना क्षति का सटीक स्थान

थ्रू-फॉल्ट के बाद कार्य करने का नियम यह है कि रेशियो, वाइंडिंग प्रतिरोध, डिसोल्व्ड गैस विश्लेषण (DGA) और फ्रीक्वेंसी रिस्पॉन्स एनालिसिस (FRA) को एक साथ चलाया जाए और उन्हें एक-दूसरे के साथ तुलना के लिए पढ़ा जाए। एक साफ़ रेशियो के साथ FRA ट्रेस में विचलन इसका क्लासिक संकेत है वाइंडिंग विकृति और यह संयोजन ही है जो किसी इकाई को खोलने का औचित्य प्रदान करता है, बजाय उसे सेवा में वापस करने के।

 

फ्रीक्वेंसी रिस्पॉन्स एनालिसिस कब चलाना चाहिए

ट्रांसफॉर्मर के जीवन के पाँच क्षण इस परीक्षण की लागत को वापस कर देते हैं, और उनमें से प्रत्येक को एक स्थिति-आधारित ट्रांसफार्मर नैदानिक परीक्षण कार्यक्रम के भीतर होना चाहिए, न कि किसी गलती के प्रतिक्रिया के रूप में।

• किसी थ्रू-फॉल्ट के बाद, या किसी भी ऐसी घटना के बाद जहाँ ट्रांसफॉर्मर सुरक्षा सक्रिय हुई हो। अपने रखरखाव मानक के भीतर ट्रिगर को उससे पहले सेट करें जब आपको इसकी आवश्यकता हो — एक सामान्य दहलीज है कि फॉल्ट करंट उस स्तर से अधिक हो जिसे वाइंडिंग झेलने के लिए डिज़ाइन किया गया हो।
• साइट पर नई यूनिट प्राप्त करने के बाद। डिलीवरी स्वीकार करने से पहले, आगमन ट्रेस की तुलना फैक्ट्री फिंगरप्रिंट से करें। यदि ट्रेस अलग-अलग होते हैं, तो आप ट्रक अभी भी यार्ड में होने के दौरान एक दस्तावेज़ित परिवहन दावा रखते हैं।
• परिवहन के बाद या लंबे समय तक भंडारण के बाद, विशेष रूप से उन यूनिट्स के लिए जो हज़ारों किलोमीटर तक स्थलीय मार्ग से यात्रा करती हैं।
• सक्रिय भाग में हस्तक्षेप करने वाले किसी भी कार्य से पहले और बाद में — एक रीवाइंड, एक टैंक मरम्मत, एक टैप चेंजर ओवरहॉल, एक बुशिंग प्रतिस्थापन।
• महत्वपूर्ण फ्लीट यूनिट्स के लिए एक दोहराव वाले कार्यक्रम पर — वे यूनिट्स जिनकी विफलता के कारण डेटा हॉल, एक रिफाइनरी प्रक्रिया लाइन या एक अस्पताल की आवश्यक बिजली प्रणाली बंद हो जाएगी।

 

 

रयान इलेक्ट्रिक कहाँ फिट होता है: बेसलाइन फैक्ट्री में शुरू होता है

एक बेसलाइन ट्रेस केवल उस रिकॉर्ड के जितना अच्छा होता है जो उसके पीछे होता है, और वह रिकॉर्ड यूनिट के शिप करने से पहले बनाया जाना चाहिए। हमारे परीक्षण कक्ष में, प्रत्येक तेल में डूबा हुआ ट्रांसफार्मर हम निर्माण करते हैं, जिसमें टैप स्थिति, लीड विन्यास और ग्राउंडिंग बिंदुओं के साथ आवृत्ति प्रतिक्रिया माप लिया जाता है, जो परीक्षण रिपोर्ट में लिखित होता है। इस रिकॉर्ड के बिना, पाँच साल बाद की क्षेत्रीय टीम के पास तुलना के लिए कुछ भी नहीं होगा, और एक वास्तविक वाइंडिंग विकृति एक सेटअप अंतर की तरह दिखता है।

एक के रूप में तेल प्रवाहित ट्रांसफॉर्मर कारखाना चीन में उत्तर अमेरिका, दक्षिणपूर्व एशिया, मध्य पूर्व और अफ्रीका को आपूर्ति करते हुए, हम १२०,००० वर्ग मीटर के संयंत्र में निर्माण और परीक्षण करते हैं, जिसमें १८० से अधिक उत्पादन और परीक्षण उपकरणों के सेट तथा डिज़ाइन कार्य के पीछे ३७ पेटेंट हैं। इकाइयों का प्रकार परीक्षण और नियमित परीक्षण UL, CSA, IEEE, DEKRA और IEC आवश्यकताओं के अनुसार किया जाता है, और परीक्षण रिकॉर्ड शिपमेंट के साथ यात्रा करते हैं, बजाय इसके कि वे कारखाने में फाइलिंग कैबिनेट में रहें। २०२३ से, हम ईटन के साथ संयुक्त उद्यम के माध्यम से भी निर्माण कर रहे हैं, जो किसी भी चीज़ को फर्श से बाहर जाने से पहले दस्तावेज़ीकरण पर दूसरी नज़र डालता है।

यह उस समय सबसे ज़्यादा मायने रखता है जब आपको इसकी आवश्यकता होती है: कोई इकाई दोष के बाद पुनः कार्यरत होना, परिवहन के दौरान हुए नुकसान पर विवाद, या यह निर्णय लेना कि कोई पुरानी संपत्ति भार वृद्धि के अगले पाँच वर्षों को और सहन कर सकती है या नहीं।

 

मरम्मत का अनुमान स्वीकार करने से पहले क्या पूछना चाहिए

जब कोई ट्रांसफॉर्मर दोष के बाद वापस आता है और कोई व्यक्ति मरम्मत का अनुमान देता है, तो FRA डेटा एक निदान और एक अनुमान के बीच अंतर करता है। हर बार पूछे जाने वाले पाँच प्रश्न हैं।

• क्या मैं पूर्व-दोष आधाररेखा और उत्तर-दोष ट्रेस को एक ही मापनी और एक ही अक्षों पर आरेखित देख सकता हूँ?
• टैप चेंजर की स्थिति दर्ज की गई थी, और क्या दोनों मापनों में यह समान थी?
• कौन सी आवृत्ति पट्टी में विचलन दिखाई देता है, और वह पट्टी भौतिक रूप से किससे संबंधित है?
• क्या आपने अनुपात, वाइंडिंग प्रतिरोध और DGA को एक ही समय पर चलाया, और क्या वे FRA परिणाम के साथ सहमत हैं?
• यदि इकाई को मरम्मत के बिना सेवा में वापस लाया जाता है, तो उस निर्णय का समर्थन करने वाला कौन सा प्रमाण है?

एक आपूर्तिकर्ता जो पहले दो प्रश्नों का उत्तर नहीं दे सकता है, वह स्थिति मूल्यांकन नहीं कर रहा है। वह परीक्षण उपकरण के साथ अनुमान लगा रहा है।

 

परीक्षण को छोड़ने की लागत

ए आवृत्ति प्रतिक्रिया विश्लेषण स्वीप कुछ मिनट का होता है। सेटअप, लीड ड्रेसिंग, दस्तावेज़ीकरण और बेसलाइन के साथ तुलना आमतौर पर मापन से अधिक समय लेती है — प्रति इकाई तैयारी सहित एक से तीन घंटे का समय आवंटित करें, यह इस बात पर निर्भर करता है कि बुशिंग्स कितनी सुलभ हैं। उस लागत के मुकाबले, आप एक निर्णय खरीद रहे हैं: मरम्मत, पुनः सक्रियण या प्रतिस्थापन।

वर्तमान नेतृत्व समय के अनुसार, यह निर्णय वास्तविक धनराशि का वाहक है। हमें रेटिंग, वोल्टेज वर्ग और दोष इतिहास भेजें, और हम आपको दिखाएँगे कि हमारे परीक्षण रिकॉर्ड एक तुलनीय तेल में डूबा हुआ ट्रांसफार्मर और प्रत्येक आवृत्ति बैंड में आपकी इकाई के ट्रेस कैसे दिखने चाहिए। प्रारंभ करें पावर ट्रांसफॉर्मर रेंज एटी https://www.ryantransformers.com/power-transformerया ईमेल [email protected] करें और हमारी इंजीनियरिंग टीम उसके बाद का कार्य संभाल लेगी।

 

लेखक के बारे में

यह मार्गदर्शिका रायन इलेक्ट्रिक की परीक्षण और इंजीनियरिंग टीम द्वारा तैयार की गई है, जो उपयोगिता, डेटा केंद्र, नवीकरणीय और औद्योगिक परियोजनाओं के लिए आपूर्ति किए गए तेल-आधारित और शुष्क प्रकार के ट्रांसफॉर्मरों के कारखाना स्वीकृति परीक्षण और क्षेत्र में चालू करने के समर्थन पर आधारित है। एफआरए बेसलाइन, परीक्षण रिकॉर्ड या सक्रिय वाइंडिंग विकृति के मामले से संबंधित प्रश्न [email protected] पर भेजे जा सकते हैं।