उप-केंद्र ट्रांसफॉर्मर के चयन का मार्गदर्शिका: ईपीसी परियोजना खरीद के लिए प्रमुख पैरामीटर

गल्फ क्षेत्र के एक ईपीसी ठेकेदार ने जून में हमें तीन ११० केवी इकाइयों के लिए एक विनिर्देश भेजा था सबस्टेशन ट्रांसफॉर्मर वोल्टेज, रेटिंग, आवृत्ति और प्रतिबाधा सभी सूचीबद्ध थे। तापमान वृद्धि का स्तंभ रिक्त था, साइट का वातावरण ५० °से. लिखा गया था, और टैप श्रेणी के लिए 'उपयुक्त' लिखा गया था। उन तीन रिक्त स्थानों पर अन्य बीस पृष्ठों की तुलना में अधिक चर्चा की आवश्यकता पड़ी।

यह पैटर्न सामान्य है। ईपीसी इंजीनियर द्वारा लोड सूची से कॉपी किए जा सकने वाले पैरामीटर भर दिए जाते हैं; जिन पैरामीटर्स के लिए ऊष्मीय मॉडल या प्रणाली अध्ययन की आवश्यकता होती है, उन्हें आपूर्तिकर्ता को सौंप दिया जाता है, जो फिर उन्हें ४० °से. के वातावरण और एक मजबूत ग्रिड के लिए लिखे गए डिफ़ॉल्ट मानों से भर देता है।

गलती करने की लागत बदल गई है। मई २०२६ में pv magazine द्वारा प्रकाशित वुड मैकेंज़ी के आँकड़ों के अनुसार, सबस्टेशन ट्रांसफॉर्मर की माँग २०१९ से २०२५ तक ११६ प्रतिशत बढ़ गई है, जिसमें उच्च क्षमता वाली इकाइयों के लिए नेतृत्व समय चार वर्ष तक बढ़ गया है और पाँच वर्षों में कीमतें लगभग ८० प्रतिशत बढ़ गई हैं। २०२६ में कारखाना स्वीकृति के दौरान गलत पाया गया कोई पैरामीटर किसी परियोजना को एक निर्माण मौसम की लागत देता है, न कि कोई परिवर्तन आदेश।

 

 

ट्रांसफॉर्मर प्रतिबाधा के साथ शुरू करें, क्योंकि यह सभी अपस्ट्रीम घटकों का आकार निर्धारित करता है।

प्रतिशत प्रतिबाधा वह वोल्टेज है जिसे प्राथमिक पर लगाना आवश्यक है ताकि द्वितीयक को लघु-परिपथित करने पर नामांकित धारा प्रवाहित हो सके, जिसे नामांकित वोल्टेज के प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। कागज पर यह एक संख्या है। सेवा में, यह एलवी बसबार पर उपलब्ध दोष धारा, शून्य भार और पूर्ण भार के बीच वोल्टेज नियमन, तथा समानांतर में चल रहे ट्रांसफॉर्मरों के बीच भार विभाजन को निर्धारित करता है।

त्रुटि की दिशा महत्वपूर्ण है। यदि यह बहुत कम है, तो द्वितीयक बसबार पर दोष धारा पहले से ही खरीदे गए स्विचगियर की अंतरायन क्षमता से अधिक हो सकती है। यदि यह बहुत अधिक है, तो ट्रांसफॉर्मर को द्वितीयक वोल्टेज को बनाए रखने के लिए एक विस्तृत टैप रेंज की आवश्यकता होती है, और कोई भी समानांतर इकाई को इसके साथ लगभग सटीक रूप से मेल खाना चाहिए, अन्यथा कम मान वाली इकाई अपने हिस्से से अधिक भार वहन करेगी। मध्यम और बड़े पावर ट्रांसफार्मर आकार की इकाइयों पर यह मान आमतौर पर ट्रांसफॉर्मर की रेटिंग आधार पर लगभग 8 से 12 प्रतिशत के बीच होता है, लेकिन वह संख्या जो मायने रखती है, वह वही है जिसका उपयोग आपके प्रणाली अध्ययन में किया गया है।

यहाँ आमतौर पर समीक्षा की शुरुआत होती है। एक अध्ययन १०० एमवीए प्रणाली आधार पर किया जाता है, फिर विनिर्देश में ट्रांसफॉर्मर आधार पर एक प्रतिबाधा लक्ष्य दिया जाता है, और दोनों संख्याएँ अब एक ही परिपथ का वर्णन नहीं करतीं। हाल के एक पैकेज में, आवश्यकता में १२ प्रतिशत की माँग की गई थी, जबकि उसके पीछे के दोष अध्ययन ने एक मान की परिकल्पना की थी जो लगभग १० प्रतिशत में बदल गया; इस अंतर ने ब्रेकर रेटिंग में एक चरण और एक पुनः जारी किए गए एकल-रेखा आरेख को प्रभावित किया। यह रूपांतरण अंकगणितीय है, इंजीनियरिंग नहीं। इसे केवल एक व्यक्ति द्वारा किया जाना चाहिए और दूसरे व्यक्ति द्वारा सत्यापित किया जाना चाहिए।

वाइंडिंग्स को उस दोष धारा को भी सहन करना होता है जिसे प्रतिबाधा अनुमति देती है। IEC 60076-5 लघु-परिपथ सहनशीलता आवश्यकताओं को निर्धारित करता है, जिसमें डाय-इलेक्ट्रिक परीक्षणों को पहले ही पास कर चुकी इकाई पर दो-सेकंड का परीक्षण शामिल है। किसी भी उप-केंद्र इकाई के लिए लघु-परिपथ सहनशीलता के प्रमाण की माँग करें जो वितरण नेटवर्क के शीर्ष पर स्थित होगी, जहाँ दोष स्तर सबसे अधिक होते हैं।

 

शीतलन वर्ग और तापमान वृद्धि: वह संख्या जिसे कोई भी लिखता नहीं है

एक ट्रांसफॉर्मर को एक परिभाषित थर्मल वातावरण के लिए रेट किया जाता है, और अधिकांश विनिर्देशों में डिफ़ॉल्ट मान्यता 40 डिग्री सेल्सियस का अधिकतम आसपास का तापमान है। IEC 60076-2 यह तरल-डूबे सीमाओं को निर्धारित करता है जो उस रेटिंग का समर्थन करती हैं: शीर्ष-तेल तापमान में 60 K की वृद्धि, प्रतिरोध द्वारा मापी गई औसत वाइंडिंग वृद्धि 65 K, और वाइंडिंग हॉट-स्पॉट वृद्धि 78 K। 40 डिग्री सेल्सियस के आसपास के तापमान पर हॉट स्पॉट लगभग 118 डिग्री सेल्सियस पर स्थित होता है, जहाँ इन्सुलेशन प्रणाली को कार्य करने की अपेक्षा होती है।

उसी यूनिट को एक ऐसी साइट पर ले जाएँ जहाँ जुलाई में तापमान 50 डिग्री सेल्सियस तक पहुँच जाता है, तो गणितीय गणना सही नहीं रहती। घोषित तापमान वृद्धि रेटिंग नहीं बदलती, लेकिन निरपेक्ष तापमान बदल जाते हैं, और हॉट स्पॉट पर प्रत्येक अतिरिक्त 6 K के लिए इन्सुलेशन के बुढ़ापे की दर लगभग दोगुनी हो जाती है। एक ऐसी यूनिट जो डेटाशीट पर सुविधाजनक लग रही थी, अब अपने इन्सुलेशन जीवन को बीस-पाँच वर्ष के डिज़ाइन उद्देश्य से तेज़ी से खर्च कर रही है।

तीन वैध उत्तर हैं, और विनिर्देश को इनमें से एक का चयन करना चाहिए, बजाय इसे उद्धरण पर छोड़ने के। एक निम्न तापमान वृद्धि वर्ग का निर्दिष्टीकरण करें और एक भारी, महंगे सक्रिय भाग को स्वीकार करें। एक उच्च शीतलन वर्ग का निर्दिष्टीकरण करें ताकि गारंटीशुदा रेटिंग पंखों के चलने के साथ प्राप्त की जा सके, जो एक उप-केंद्र के लिए सामान्य विकल्प है। तेल में डूबा हुआ ट्रांसफार्मर गर्म जलवायु में। या वर्ग को अपरिवर्तित रखें और साइट के वातावरण के अनुसार वास्तविक लोडिंग क्षमता को प्रकाशित करें, ताकि ऑपरेटर को सीमा कहाँ है, यह ज्ञात हो सके, बजाय अनुमान लगाने के।

इस बातचीत का व्यावहारिक संस्करण संक्षिप्त है। हमने उस गल्फ ठेकेदार को एक उद्धरण वापस भेजा, जिसमें 50 °से. पर ONAN और ONAF रेटिंग्स एक साथ दी गई थीं, और पूछा कि लोड सूची किसके आधार पर तैयार की गई थी। उत्तर दिन एक से ही ONAF था, और कूलर बैंक के लिए सिविल कार्य इस्पात काटने से दो महीने पहले उप-केंद्र लेआउट में शामिल कर दिए गए।

 

टैप रेंज: केवल वह नियमन खरीदें जिसकी आपको आवश्यकता है।

अधिकांश वितरण और छोटे शक्ति ट्रांसफॉर्मरों पर प्लस या माइनस 2 x 2.5 प्रतिशत के ऑफ-सर्किट टैप्स कारखाने की मूल स्थिति होते हैं, और ये शुरुआती स्थापना के समय एक बार के वोल्टेज मिलान की गड़बड़ी को सुधारने के लिए मौजूद होते हैं, दैनिक रूप से बदलते रहने वाले ग्रिड के अनुसार नहीं। यदि आने वाला वोल्टेज भार के साथ उतार-चढ़ाव दिखाता है, या स्टेशन किसी लंबी लाइन के अंत में स्थित है, तो ऑफ-सर्किट टैप चेंजर को प्रभावी ढंग से समायोजित करने के लिए पर्याप्त बार समायोजित नहीं किया जाएगा।

उस स्थिति में विनिर्देशन को एक ऑन-लोड टैप चेंजर की आवश्यकता होगी, जिसकी सीमा निर्दिष्ट हो—आमतौर पर उच्च वोल्टेज वाइंडिंग पर प्लस या माइनस 8 x 1.25 प्रतिशत से लेकर प्लस या माइनस 10 x 1.5 प्रतिशत तक कहीं भी, साथ ही आप जिस नियंत्रण विधि का उपयोग करने का इरादा रखते हैं: स्थानीय स्वचालित वोल्टेज नियमन, दूरस्थ, या दोनों। कृपया चरणों की संख्या लिखें, व्यापक सीमा जैसे वाक्यांश नहीं।

विपरीत गलती प्रत्येक रखरखाव चक्र में धन व्यय करवाती है। एक ऑन-लोड टैप चेंजर इसमें एक डायवर्टर स्विच, संपर्क का क्षरण, तेल फ़िल्ट्रेशन और रखरखाव का अंतराल शामिल होता है, जिसके लिए ग्रामीण उपयोगिता के पास शायद कोई क्रू न हो। जहाँ ग्रिड वोल्टेज को पूरे वर्ष भर कुछ प्रतिशत के भीतर बनाए रखता है, वहाँ ऑफ-सर्किट रेंज और उचित आकार का ट्रांसफ़ॉर्मर कोई ओएलटीसी (OLTC) से अधिक समय तक चलेगा जिसकी कोई सेवा नहीं की जाती।

 

हानियाँ: वह लागत जो डिलीवरी के बाद भी बनी रहती है

नो-लोड हानि वह शक्ति है जो ट्रांसफ़ॉर्मर केवल ऊर्जायुक्त होने के कारण खपत करता है, और यह स्थिर होती है: चाहे संयंत्र चल रहा हो या निष्क्रिय हो, यह पूरे वर्ष भर ८,७६० घंटे तक बनी रहती है। २५ किलोवाट की नो-लोड हानि का वार्षिक मान २,१९,००० किलोवाट-घंटा होता है, और पच्चीस वर्ष के सेवा जीवन में यह लगभग ५.५ गीगावाट-घंटा के करीब होता है। लोड हानि इसके विपरीत व्यवहार करती है, जो धारा के वर्ग के अनुसार परिवर्तित होती है, अतः यह कैलेंडर के बजाय ड्यूटी साइकिल का अनुसरण करती है।

वह असममिति इसलिए है क्योंकि निविदाएँ हानि का मूल्यांकन केवल क्रय मूल्य की तुलना करने के बजाय प्रति किलोवाट पूँजीकृत मूल्य के आधार पर करती हैं। यही कारण है कि थोड़ा अधिक महँगा कोर वास्तव में सस्ता ट्रांसफॉर्मर हो सकता है: खरीदार हानि के लिए एक बार भुगतान करता है, और फिर संचालन के प्रत्येक महीने में उसके लिए भुगतान करता रहता है।

जिस भी मूल्यांकन पद्धति का आप उपयोग करते हैं, विनिर्देश में दो संख्या-सेटों की माँग करनी चाहिए। गारंटीड नो-लोड और लोड हानि, जिनके साथ एक सहनशीलता और एक दंड भी निर्दिष्ट हो जो जाँच किए गए मानों के उन सीमाओं को पार करने पर लागू हो। और वास्तविक इकाई की नियमित परीक्षण रिपोर्ट में मापे गए मान, ताकि तुलना डेटाशीट के बजाय प्रमाण पर आधारित हो।

 

उप-केंद्र ट्रांसफॉर्मर विनिर्देश में क्या शामिल होना चाहिए

नीचे दी गई तालिका उस संक्षिप्त संस्करण को दर्शाती है जिसे हमारा इंजीनियरिंग डेस्क पहले जाँचता है जब कोई उप-केंद्र निविदा आती है। तीसरा स्तंभ काल्पनिक नहीं है; यह वही है जो हम देखते हैं कि जब पंक्ति रिक्त छोड़ दी जाती है, तो होता है।

पैरामीटर	क्या लिखना है	जब इसे रिक्त छोड़ दिया जाता है तो क्या होता है
इम्पीडेंस	लक्ष्य मान के साथ सहनशीलता, जो ट्रांसफॉर्मर रेटिंग आधार पर व्यक्त किया गया हो	दोष धारा और ब्रेकर रेटिंग अब सहमत नहीं हैं
शीतन और तापमान में वृद्धि	ONAN / ONAF / OFAF, वृद्धि वर्ग, स्थल का वातावरण और ऊँचाई	रेटिंग 40 डिग्री सेल्सियस के डिफ़ॉल्ट के लिए सेट की गई है, जो स्थल पर कभी नहीं देखी जाती
टैप रेंज	ऑफ-सर्किट या ऑन-लोड, चरण गणना और सीमा, नियंत्रण मोड	कमजोर फीडर के अंत पर वोल्टेज को बनाए रखा नहीं जा सकता
हानि गारंटी	गारंटीकृत नो-लोड और लोड हानि के साथ दंड प्रावधान	दामों के आधार पर ही टेंडर की तुलना की जाती है
इन्सुलेशन स्तर	वोल्टेज वर्ग के लिए बिजली के झटके का स्तर, बाहरी स्पष्टता	स्पष्टताएँ कारखाने की प्रथा द्वारा निर्धारित की जाती हैं, आपके मानक द्वारा नहीं
परीक्षण पैकेज	नियमित, प्रकार और विशेष परीक्षण, और प्रत्येक इकाई के लिए आपको कौन-सी रिपोर्ट की आवश्यकता है	प्रकार परीक्षण के सबूत की कमी से ऊर्जा आपूर्ति में देरी होती है
डॉक्यूमेंटेशन	आरेख, नामपट्टिका की भाषा, परीक्षण रिपोर्टें, संचालन एवं रखरखाव मैनुअल	स्थल हस्तांतरण कागजी कार्यवाही पर अटक जाता है
परिवहन और भंडारण	समुद्री माल ढुलाई के लिए सुरक्षा, भंडारण निर्देश, आर्द्रता नियंत्रण	शुरू करने से पहले नमी का प्रवेश

 

परीक्षणों पर, विभाजन को स्पष्ट रूप से बताना महत्वपूर्ण है। नियमित परीक्षण प्रत्येक इकाई पर किए जाते हैं: वाइंडिंग प्रतिरोध, अनुपात, लघु-परिपथ प्रतिबाधा, नो-लोड और लोड हानि, और आरोपित तथा प्रेरित वोल्टेज परावैद्युत परीक्षण, साथ ही तरल-डूबी इकाइयों के लिए तेल का टूटने का वोल्टेज और नमी परीक्षण, और प्रकार परीक्षण, जिनमें शामिल हैं तापमान वृद्धि , बिजली कड़ाके का आवेग और लघु-परिपथ सहनशीलता, एक प्रतिनिधित्वपूर्ण डिज़ाइन पर किए जाते हैं। आंशिक डिस्चार्ज या ध्वनि स्तर जैसे विशेष परीक्षण तब जोड़े जाते हैं जब विनिर्देश उन्हें अपेक्षित करता है, और ये उन इकाइयों पर किए जाते हैं जो अस्पतालों, डेटा केंद्रों या आवासीय क्षेत्रों के निकट स्थापित होंगी।

 

रयान इलेक्ट्रिक कैसे सबस्टेशन ट्रांसफॉर्मर पैकेजेज को संभालती है

रयान इलेक्ट्रिक २००७ से जियांगसू में ट्रांसफॉर्मर का निर्माण कर रही है, जो १२०,००० वर्ग मीटर के कारखाने से होता है जिसमें १८० से अधिक उत्पादन और परीक्षण उपकरणों के सेट तथा ३७ पेटेंट शामिल हैं। २०२३ से कंपनी इटन की संयुक्त उद्यम साझेदार के रूप में कार्य कर रही है तथा उसके पास यूएल, सीएसए, आईईईई, डेक्रा, सीई और सीएनएएस प्रमाणपत्र हैं; इसके पास एक सीएनएएस-मान्यता प्राप्त प्रयोगशाला है तथा स्थल पर दोहरी ३५ केवी और ११० केवी परीक्षण क्षमता है। हमारी पावर ट्रांसफार्मर श्रृंखला में सबस्टेशन कार्य के लिए ११० केवी वर्ग तक और १००,००० केवीए तक की तेल-आविष्ट इकाइयाँ शामिल हैं, और सबस्टेशन ट्रांसफॉर्मर हम जिन पैकेजेज का अधिकांशतः उद्धरण देते हैं, वे ३५ केवी और ११० केवी की तीन-वाइंडिंग इकाइयाँ हैं जो एमवी वितरण बोर्ड को शक्ति प्रदान करती हैं।

इंजीनियरिंग समीक्षा वह हिस्सा है जिस पर ग्राहक टिप्पणी करते हैं। जब कोई विनिर्देश इम्पीडेंस, राइज़ क्लास या टैप रेंज खुली छोड़कर आता है, तो हमारे इंजीनियर एक चिह्नित दस्तावेज़ वापस करते हैं जिसमें एक प्रस्तावित मान, उसके पीछे का कारण, और टेंडर पाठ से भिन्न होने वाले प्रत्येक बिंदु शामिल होते हैं। प्रत्येक यूनिट के साथ उसकी स्वयं की नियमित परीक्षण रिपोर्ट भेजी जाती है, जिसमें मापे गए नुकसान और गारंटीशुदा मानों के साथ-साथ वह परीक्षण बे भी दर्शाया जाता है जिसमें ११० केवी क्लास का प्रकार परीक्षण किया गया था।

रेंज के विवरण हमारे पावर ट्रांसफॉर्मर उत्पाद पृष्ठ पर और यूनिट सबस्टेशन ट्रांसफॉर्मर पृष्ठ पर प्रकाशित किए गए हैं, जो उन परियोजनाओं के लिए हैं जिनमें ट्रांसफॉर्मर को एक ही आवरण में एमवी स्विचगियर के साथ संयोजित किया गया है।

 

खरीद आदेश जारी करने से पहले बंद करने के लिए नौ मद

इनमें से कोई भी मद समय नहीं लेती है। उनमें से दो की कोई लागत भी नहीं है।

• रेटिंग, अनुपात और वेक्टर समूह, जो मंजूर लोड सूची से, पूर्व के अवधारणा अध्ययन के बजाय, लिए गए हैं।
• सहिष्णुता के साथ इम्पीडेंस लक्ष्य, और जिस आधार पर इसकी गणना की गई है।
• शीतलन वर्ग और तापमान वृद्धि, जिसमें डेटाशीट पर साइट का वातावरण और ऊँचाई दर्ज की गई हो।
• टैप रेंज और नियंत्रण मोड, जिसमें यह भी शामिल हो कि स्वचालित वोल्टेज नियमन की आवश्यकता है या नहीं।
• गारंटीड नो-लोड और लोड नुकसान, जिसके मूल्यांकन के लिए आपकी टेंडर द्वारा उपयोग की जाने वाली विधि।
• वोल्टेज वर्ग के लिए विद्युतरोधन स्तर और बाहरी स्पष्टता।
• परीक्षण पैकेज, प्रति यूनिट और प्रति डिज़ाइन के अनुसार, साथ ही रिपोर्टों की भाषा।
• नामपट्टिका और प्रलेखन आवश्यकताएँ, जिन पर ड्रॉइंग की पुष्टि से पहले सहमति हो जाए, उसके बाद नहीं।
• साइट तक वास्तविक मार्ग के लिए पैकिंग, परिवहन और भंडारण निर्देश।

यदि उन पंक्तियों में से दो या तीन अभी भी आपके सबस्टेशन ट्रांसफॉर्मर पैकेज पर खुली हैं, तो कृपया हमें वर्तमान विनिर्देश, साथ ही साइट का वातावरण, ऊँचाई और आपके सिस्टम अध्ययन से दोष स्तर भेजें। हमारे इंजीनियर उसके खिलाफ एक अनुपालन शीट वापस कर देंगे, जिसमें अनाम मान भरे गए होंगे और प्रत्येक विचलन को चिह्नित किया गया होगा, ताकि कारखाना स्वीकृति पर होने वाली समीक्षा एक आश्चर्य न बने।

 

लेखक के बारे में: यह लेख रायन इलेक्ट्रिक की इंजीनियरिंग टीम द्वारा लिखा गया है, जो एटन का संयुक्त उद्यम साझेदार और जियांगसू, चीन में यूएल/सीएसए-प्रमाणित ट्रांसफॉर्मर निर्माता है, जो उत्तर अमेरिका, मध्य पूर्व, अफ्रीका और दक्षिण पूर्व एशिया में यूटिलिटी, डेटा केंद्र और नवीकरणीय ऊर्जा परियोजनाओं को आपूर्ति करता है।