ट्रांसफॉर्मर वेक्टर समूह की व्याख्या: Dyn1, Dyn11 और Yyn0, और यह क्यों कि घड़ी की संख्या आपकी परियोजना तय करती है

दोनों ट्रांसफॉर्मर कागज पर समान थे: प्रत्येक १,२५० kVA, १३.८ kV से ४८०Y/२७७ V, उनकी प्रतिबाधा एक-दूसरे से आधे प्रतिशत अंक के भीतर थी। फिर भी उन्हें समानांतर में संचालित नहीं किया जा सका। कारण नामपट्टिका पर एक पंक्ति थी — ट्रांसफॉर्मर वेक्टर समूह — जहाँ स्थापित इकाई Dyn11 पढ़ती है और जिस बैकअप इकाई के साथ मिलान करने के लिए हमें कहा गया था, वह Dyn1 पढ़ती है। तीन-चरण कार्य में वह घड़ी की संख्या तय करती है कि दो इकाइयाँ जुड़वां हैं या अजनबी, और यह पंक्ति अनुरोध पर सबसे अधिक छोड़ी जाने वाली पंक्ति है।

एक ट्रांसफॉर्मर वेक्टर समूह वास्तव में आपको क्या बताता है

अक्षर वाइंडिंग कनेक्शन का वर्णन करते हैं और संख्या फेज डिस्प्लेसमेंट को दर्शाती है। अपरकेस अक्षर एचवी वाइंडिंग से संबंधित होते हैं, लोअरकेस एलवी वाइंडिंग से: डी और डी का अर्थ डेल्टा है, वाई और वाई का अर्थ स्टार है, जेड और जेड का अर्थ ज़िगज़ैग है, और छोटा एन न्यूट्रल पॉइंट के बाहर लाए जाने और समाप्त किए जाने को दर्शाता है। इसलिए एक ट्रांसफॉर्मर वेक्टर समूह डायन11 के रूप में लिखा गया है, जिसका अर्थ है डेल्टा एचवी वाइंडिंग, स्टार एलवी वाइंडिंग जिसमें न्यूट्रल बाहर लाया गया है, और 11 × 30 = 330 डिग्री का फेज डिस्प्लेसमेंट है।

घड़ी की परंपरा को कनेक्शन प्रतीकों के साथ परिभाषित किया गया है IEC 60076-1 (https://webstore.iec.ch/en/publication/588/). कल्पना कीजिए कि उच्च वोल्टेज (HV) फेजर बारह बजे की दिशा में इंगित कर रहा है; निम्न वोल्टेज (LV) फेजर उस घंटे पर स्थित है जो संख्या द्वारा निर्दिष्ट की गई है। ग्यारह बजे ३३० डिग्री है, जिसका अर्थ है कि LV, HV को ३० डिग्री से आगे करता है। एक बजे ३० डिग्री विपरीत दिशा में है, अतः Dyn1 इकाई में LV, HV को ३० डिग्री से पीछे छोड़ता है। दोनों वैध हैं और दोनों बहुत आम हैं। इनके बीच का कोण ६० डिग्री है, शून्य डिग्री नहीं, जो वह विवरण है जिससे लोग भ्रमित हो जाते हैं।

इनमें से कोई भी बात आप चालू करने के समय बदल नहीं सकते। यह समूह टैंक के अंदर वाइंडिंग्स के भौतिक रूप से कनेक्ट होने के तरीके और टर्मिनल्स तक लीड्स के लाए जाने के तरीके से निर्धारित होता है, अतः यह डिज़ाइन के चरण में निश्चित हो जाता है, नामपट्टिका पर अंकित किया जाता है और कारखाने के परीक्षण द्वारा पुष्टि किया जाता है। एक मिश्रित ऑर्डर में आप YNd11 (उच्च वोल्टेज स्टार के साथ न्यूट्रल, निम्न वोल्टेज डेल्टा) को स्टेप-अप कार्य के लिए, Yzn11 को ज़िगज़ैग सेकेंडरी के लिए, और Dd0 को डेल्टा-से-डेल्टा औद्योगिक इकाइयों के लिए भी देखेंगे।

 

वास्तविक परियोजनाओं पर आप जिन वेक्टर समूहों का सामना करेंगे

छह समूह लगभग सभी चीज़ों को शामिल करते हैं जो हमारे परीक्षण क्षेत्र से गुज़रती हैं। नीचे दी गई तालिका व्यावहारिक संस्करण है जो हम परियोजना इंजीनियरों को भेजते हैं जब वे पूछते हैं कि विनिर्देश में कौन-सा समूह लिखना है।

वेक्टर समूह	कल्पित विस्थापन (एलवी, एचवी के सापेक्ष)	जहाँ आप इसे देखते हैं	इसे क्यों चुना जाता है
वाईवाईएन0	शून्य डिग्री, कल्पित रूप से समान क्रम में	छोटी वितरण इकाइयाँ और एलवी नेटवर्क जिन्हें एचवी आपूर्ति के साथ कल्पित रूप से समान क्रम में रखा जाना चाहिए	सरल चार-तार आपूर्ति, लेकिन त्रिकोणी सामंजस्य को अवशोषित करने के लिए कोई डेल्टा वाइंडिंग नहीं
Dyn1	एलवी, एचवी के पीछे 30 डिग्री से कल्पित रूप से विस्थापित है	उत्तर अमेरिकी अभ्यास के अनुसार निर्मित तीन-चरण वितरण और पैड-माउंटेड इकाइयाँ	परिचित एनएसआई और सीएसए वितरण व्यवस्था; डेल्टा त्रिकोणी सामंजस्य को पकड़ता है
Dyn11	एलवी, एचवी के आगे 30 डिग्री से कल्पित रूप से विस्थापित है	यूरोपीय और आईईसी अभ्यास के अनुसार वितरण नेटवर्क, और अधिकांश निर्यात परियोजनाएँ	डाइन1 के समान हार्मोनिक लाभ वाला डिफ़ॉल्ट आईईसी वितरण समूह
YNd11	एलवी, एचवी के आगे 30 डिग्री से कल्पित रूप से विस्थापित है	जनरेटर स्टेप-अप और ट्रांसमिशन ट्रांसफॉर्मर, एचवी स्टार जिसका न्यूट्रल ग्राउंडेड है	प्रणाली के लिए ग्राउंडेड एचवी न्यूट्रल प्रदान करता है, डेल्टा एलवी वाइंडिंग के साथ
वाईजेडएन11 / डीजेड0	एलवी 30 डिग्री अग्रिम है / कला में	भारी रूप से असंतुलित चार-तार एलवी लोड को आपूर्ति करने वाली इकाइयाँ	ज़िगज़ैग द्वितीयक शून्य-क्रम धारा को अत्यधिक गर्म हुए बिना ले जाता है
डीडी0 + डीवाई11	दोनों द्वितीयकों के बीच 30 डिग्री का कोण	रेक्टिफायर और बारह-पल्स ड्राइव ट्रांसफॉर्मर	द्वितीयकों के बीच 30 डिग्री का कोण पाँचवें और सातवें हार्मोनिक्स को रद्द कर देता है

जो पैटर्न सबसे अधिक परेशानी का कारण बनाता है, वह क्षेत्रीय है। उत्तर अमेरिका में वितरण प्रथा डायन1 पर निपटारा करती है, जहाँ एलवी, एचवी के पीछे 30 डिग्री से पीछे रहता है; आईईसी और यूरोपीय प्रथा डायन11 पर निपटारा करती है, जहाँ यह आगे रहता है। दोनों सही हैं, और एकल-रेखा आरेख में अक्सर केवल वाइंडिंग अक्षर ही दिए जाते हैं, घड़ी संख्या के बिना। यदि विनिर्देश में केवल “डेल्टा-वाई” कहा गया है और कुछ और नहीं, तो आपूर्तिकर्ता स्थानीय प्रथा के अनुसार निर्माण करेगा, और एक अलग देश से ऑर्डर किया गया स्पेयर उस इकाई से 60 डिग्री दूर पहुँच सकता है जिसका यह बैकअप करना है।

इसलिए पूर्ण प्रतीक लिखें। डायन11, न कि “डेल्टा-वाई”। तटस्थ आवश्यकता जोड़ें, क्योंकि डीडी या डीवाई में ‘एन’ के बिना कोई तटस्थ टर्मिनल नहीं होता है, जिससे एलवी प्रणाली के भू-संपर्कन का तरीका और सुरक्षा द्वारा देखे जाने वाले मामले बदल जाते हैं। ड्रॉइंग पर अतिरिक्त छह अक्षरों की लागत उद्धरण चरण पर कुछ भी नहीं है और बाद में इसे फैक्टरी पुनः संबंधन और नए परीक्षण के बिना ठीक नहीं किया जा सकता।

 

घड़ी की संख्या क्यों तय करती है कि दो इकाइयाँ समानांतर में चल सकती हैं या नहीं

दो ट्रांसफॉर्मर्स के एक ही बस को साझा करने से पहले चार शर्तें पूरी करनी होती हैं। उन्हें समान चरण विस्थापन, समान वोल्टेज अनुपात, लगभग समान प्रतिबाधा और समान टैप स्थितियाँ होनी चाहिए। इनमें से केवल पहली शर्त अटल है। IEC 60076-8 (https://webstore.iec.ch/en/publication/606/) में समानांतर संचालन के निर्देश ठीक इसी क्रम में दिए गए हैं: कनेक्शन समूह समान होना चाहिए, अनुपात प्रतिशत के एक छोटे भाग के भीतर समान होना चाहिए, और प्रतिबाधाएँ इतनी निकट होनी चाहिए कि कोई भी इकाई अपनी रेटिंग से अधिक लोड न हो।

यहाँ वास्तव में एक असंगति का क्या प्रभाव होता है। दो १,००० केवीए इकाइयों को लीजिए, जिनका अनुमत द्वितीयक वोल्टेज ४८० वी है और प्रतिबाधा ५.५% है। यदि उनके समूहों के बीच का कोणांतर ३० डिग्री है, तो दोनों द्वितीयक वोल्टेज भिन्न चरण कोणों पर होते हैं, और दोनों मशीनों के संगत चरणों के बीच का वोल्टेज २ × ४८० × sin १५ डिग्री, यानी अनुमत वोल्टेज का लगभग ५२% होता है। इसे दोनों प्रतिबाधाओं के योग से विभाजित करने पर परिसंचरण धारा लगभग ४.७ गुना अनुमत धारा हो जाती है — बिना किसी भार के जुड़े हुए। यदि दोनों घड़ी संख्याएँ ६० डिग्री अलग हों — एक Dyn1 इकाई के बगल में एक Dyn11 ट्रांसफॉर्मर — तो दोनों वोल्टेज पूर्ण अनुमत वोल्टेज के अंतर पर होते हैं और परिसंचरण धारा लगभग नौ गुना अनुमत धारा के करीब पहुँच जाती है। ऐसी स्थिति में समानांतर उपकरण को बंद करना केवल एक स्थापना की असुविधा नहीं है; यह एक स्विच लगे शॉर्ट सर्किट है।

अनुपात और प्रतिबाधा अमेल कम शोर करते हैं, लेकिन महँगे होते हैं। दो समान इकाइयों के बीच १% का अनुपात अंतर, ५.५% प्रतिबाधा पर लगभग नामांकित धारा के ९% की परिसंचरण धारा उत्पन्न करता है, जो अतिरिक्त नो-लोड हानि के रूप में प्रकट होती है और एक गर्म ट्रांसफॉर्मर के रूप में, जिस पर कोई भार नहीं होता। प्रतिबाधा अमेल इकाइयों को एक साथ चलने से बिल्कुल नहीं रोकता, यह केवल यह तय करता है कि कौन अधिक काम करता है: समान अनुपातों के साथ, भार प्रतिबाधा के व्युत्क्रमानुपात में बँटता है, अतः कम प्रतिबाधा वाली इकाई पूर्ण भार तक पहुँच जाती है जबकि उसकी साझेदार इकाई अभी भी कम भार वहन कर रही होती है। यही वह तरीका है जिससे एक ट्रांसफॉर्मर ओवरलोड हो जाता है, जहाँ प्रत्येक नामपट्टिका सही लगती है।

 

हार्मोनिक्स, अर्थिंग और असंतुलित भार: समूह के महत्व का दूसरा कारण

घुमावदार व्यवस्था केवल एक फ़ेज़र को घुमाने से अधिक करती है। डाइन इकाई में, डेल्टा-जुड़ी उच्च वोल्टेज वाइंडिंग तीसरे हार्मोनिक और शून्य-क्रम की धाराओं को ट्रांसफॉर्मर के अंदर एक बंद पथ प्रदान करती है, जिससे भले ही कोर को कठोरता से चालित किया जाए, द्वितीयक वोल्टेज लगभग साइनसॉइडल बना रहता है। यदि कोई डेल्टा वाइंडिंग या तृतीयक वाइंडिंग न हो, जैसा कि याईएन इकाई में होता है, तो वही धाराएँ वाइंडिंग्स में परिसंचरण के लिए कोई स्थान नहीं पाती हैं और इसके बजाय उदासीन बिंदु को चारों ओर धकेल देती हैं—इसीलिए याईएन डिज़ाइनों को सामान्यतः छोटी वितरण रेटिंग्स तक ही सीमित रखा जाता है और ये चर आवृत्ति ड्राइव से भरे कारखानों के लिए एक खराब मिलान होते हैं।

डेल्टा में शून्य-क्रम पथ भी होता है, जो भू-दोष सुरक्षा को कार्य करने योग्य बनाता है। डायन ट्रांसफॉर्मर पर, निचले वोल्टेज (एलवी) भू-दोष से उत्पन्न धारा उच्च वोल्टेज (एचवी) पक्ष की सुरक्षा द्वारा देखी और मापी जा सकती है, क्योंकि डेल्टा इसका वापसी पथ प्रदान करता है। यदि आप ऐसे समूह का चयन करते हैं जिसमें यह पथ नहीं होता, तो दोष धारा को भू-संपर्क व्यवस्था के माध्यम से अपना मार्ग ढूँढ़ना पड़ेगा, जिसका सामान्यतः धीमी या कम संवेदनशील सुरक्षा सेटिंग का अर्थ होता है। यह कि क्या उदासीन बिंदु को सामान्यतः बाहर निकाला गया है — डायन११ में 'n' — यह तय करता है कि क्या आपके पास चार-तार एलवी प्रणाली है, क्या आपके पास भू-संपर्क प्रतिरोधक के लिए उदासीन टर्मिनल है, या क्या आपके पास तीन-तार भार है जिसे कहीं और भू-संपर्कित करना आवश्यक है।

दो और मामले इतने अक्सर आते हैं कि उनकी योजना बनाना आवश्यक हो जाता है। भारी एकल-चरण एलवी भार वाली सुविधाएँ, जैसे कि एक चरण पर बड़ी रोशनी और सॉकेट मांग वाली वाणिज्यिक इमारत, ज़िगज़ैग समूहों जैसे Yzn11 के साथ बेहतर सेवित होती हैं, जो शून्य-क्रम धारा को निरंतर वहन करने के लिए निर्मित किए जाते हैं। और एक बारह-धुंधला दिष्टधारा दिष्टकारी या बड़ा डीसी ड्राइव सामान्यतः एक तीन-वाइंडिंग ट्रांसफॉर्मर से आपूर्ति प्राप्त करता है, जिसकी दो द्वितीयक वाइंडिंग्स ३० डिग्री अलग होती हैं, क्योंकि यह विस्थापन वह है जो पाँचवें और सातवें हार्मोनिक्स को आपूर्ति तक पहुँचने से पहले रद्द कर देता है। दोनों विकल्पों का निर्धारण विनिर्देशन चरण में कर लिया जाता है; कोई भी रीट्रोफिट नहीं है।

 

विनिर्देशन में क्या शामिल करना है, और इसकी पुष्टि कैसे करनी है

पूछताछ में पाँच बिंदुओं को शामिल करने से लगभग सारा जोखिम समाप्त हो जाता है। पहला, घड़ी की संख्या के साथ पूर्ण कनेक्शन प्रतीक, उदाहरण के लिए Dyn11, और न्यूट्रल की आवश्यकता। दूसरा, टैप रेंज और यह कि क्या इकाई को मौजूदा ट्रांसफॉर्मर के समान टैप पर चलना आवश्यक है — एक ऐसा स्पेयर जो टैप स्थिति के अलावा हर तरह से मेल खाता हो, फिर भी समानांतर संचालन के लिए उपयुक्त नहीं है। तीसरा, निर्दिष्ट सहिष्णुता के साथ आवश्यक प्रतिबाधा, क्योंकि 5.5% से 6% की सीमा, “लगभग 6%” से भिन्न उत्पाद है। चौथा, निम्न वोल्टेज (LV) वाइंडिंग द्वारा सहन किए जाने वाले दोष स्तर का निर्दिष्टीकरण, क्योंकि यह समूह अर्थिंग और सुरक्षा योजना के साथ परस्पर क्रिया करता है। पाँचवाँ, आप जो चरण क्रम और टर्मिनल अंकन पद्धति चाहते हैं, क्योंकि उत्तर अमेरिकी और IEC टर्मिनल नामांकन एक ही बात नहीं हैं।

सत्यापन सरल है, और यह एक दिनचर्या का परीक्षण है, न कि कोई विशेष परीक्षण। आईईसी 60076-1 में वोल्टेज अनुपात के मापन और कला विस्थापन की जाँच शामिल है, और आईईईई सी57.12.90 में तरल-आवृत्त इकाइयों पर किए जाने वाले मापों में अनुपात परीक्षण तथा ध्रुवता और कला-संबंध परीक्षणों की सूची दी गई है। उस परीक्षण अभिलेख के लिए अनुरोध करें जो इकाई के वास्तविक मापे गए कला विस्थापन को दर्शाता हो, केवल अनुपात के आँकड़ों को नहीं। एक परीक्षण पत्रक जो तीन अनुपातों की रिपोर्ट करता है लेकिन कोई संबंध जाँच नहीं करता, आपको यह नहीं बताता कि क्या समूह आरेख के साथ मेल खाता है।

फिर इकाई के कारखाने से बाहर जाने से पहले, परीक्षण शीट के मुकाबले नामपट्टिका को पढ़ें। संयोजन प्रतीक, अनुपात, प्रतिबाधा, टैप तालिका और सदिश समूह सभी एक ही परीक्षण रिकॉर्ड से संबंधित होने चाहिए, और प्लेट पर परियोजना द्वारा आवश्यक प्रमाणन चिह्न होना चाहिए — कनाडा या अमेरिका में स्थापित करने के लिए एक cULus या CSA चिह्न, जहाँ CSA C227.4 तीन-चरण फुटपाथ-स्थापित वितरण इकाइयों के लिए आवश्यकताओं को निर्धारित करता है। आप इस जाँच को स्वयं UL Solutions प्रमाणन खोज में https://www.ul.com/, कर सकते हैं, और नामपट्टिका की तस्वीर को प्रमाण के रूप में स्वीकार करने से पहले इसे करना उचित है। यह भी उस समय है जब आप प्लेट की तस्वीर लें और उसे संग्रहित करें, क्योंकि यह तस्वीर अगले स्पेयर के ऑर्डर के लिए संदर्भ बन जाती है।

 

हम कस्टम तीन-चरण इकाइयों का निर्माण और परीक्षण कैसे करते हैं

रायन इलेक्ट्रिक 2007 से ट्रांसफॉर्मर का निर्माण कर रही है, जो 120,000 वर्ग मीटर की सुविधा में होता है, जिसमें 180 से अधिक उत्पादन और परीक्षण उपकरणों के सेट और 37 पेटेंट हैं, तथा UL, CSA, IEEE, DEKRA, CNAS और CE आवश्यकताओं के अनुसार कार्य करती है। एक UL सूचीबद्ध ट्रांसफॉर्मर आपूर्तिकर्ता , हम उत्तर अमेरिकी परियोजनाओं में सीयूएलअस-चिह्नित और सीएसए-अनुपालन वाली इकाइयाँ भेजते हैं, और ट्रांसफॉर्मर वेक्टर समूह प्रत्येक इकाई पर किया गया परीक्षण टैंक के पेंट करने से पहले बे में सिद्ध किया जाता है। प्रत्येक तीन-चरण इकाई पर अनुपात और कला-संबंध परीक्षण चलाए जाते हैं, मापा गया विस्थापन नियमित परीक्षण शीट पर दर्ज किया जाता है, और नामपट्टिका की जाँच आरेख के बजाय उसी शीट के आधार पर की जाती है, क्योंकि गलतियाँ आमतौर पर आरेख में छुपी होती हैं।

हमारे द्वारा किया जाने वाला अधिकांश विशिष्ट कार्य अद्वितीय नहीं होता है। यह एक ऐसी परियोजना है जिसे एक Dyn11 ट्रांसफॉर्मर यूरोपीय-डिज़ाइन किए गए स्विचबोर्ड के साथ मेल खाने के लिए, या उत्तर अमेरिकी पैड-माउंटेड ट्रांसफॉर्मर के बगल में एक डाइन1 यूनिट लगाने के लिए जो एक ही बस पर हो, या कोई स्पेयर यूनिट जिसे किसी स्थापित यूनिट के अनुरूप बनाया गया हो जिसका नामपट्टिका ही उसके कनेक्शन के तरीके का एकमात्र बचा हुआ रिकॉर्ड है। 2023 से, हम ईटन के आधिकारिक संयुक्त उद्यम साझेदार के रूप में भी कार्य कर रहे हैं, जो मुख्य रूप से एक कारण से महत्वपूर्ण है: संयुक्त उद्यम साझेदार के द्वारा रखे जाने वाले दस्तावेज़ और परीक्षण रिकॉर्ड वही हैं जो कोई प्रोजेक्ट इंजीनियर तीन साल बाद शुरू करने के बाद समानांतर कनेक्शन से संबंधित किसी प्रश्न के समय आवश्यकता करता है।

 

अगला कदम

हमें दो चीज़ें भेजें और उत्तर आमतौर पर एक दिन में मिल जाता है। आपके पास मौजूद ट्रांसफॉर्मर की नामपट्टिका का फोटो — जिसमें कनेक्शन प्रतीक और टैप टेबल शामिल हो — और नई यूनिट के कनेक्ट होने वाली बस का सिंगल-लाइन डायाग्राम। इनके आधार पर, हमारे इंजीनियर आपको आवश्यक समूह की पुष्टि करेंगे, और बताएंगे कि क्या कोई तैयार-मौजूदा Dyn11 ट्रांसफॉर्मर या डायन1 निर्माण सही मिलान है, और समानांतर संचालन को संभव बनाने के लिए अनुपात, प्रतिबाधा सहिष्णुता और टैप श्रेणी को लिखित रूप में दर्ज करें।

यदि आप शुरुआत से ही विनिर्देशित कर रहे हैं और कनेक्शन प्रतीक पर अभी तक निर्णय नहीं लिया गया है, तो यही सही समय है इसे उठाने का। वह ट्रांसफॉर्मर वेक्टर समूह चित्र द्वारा निर्धारित किया जाता है और परीक्षण द्वारा पुष्टि की जाती है, अतः उद्धरण चरण पर इसे सही करने के लिए कोई बाधा नहीं है। एक चिह्नित विनिर्देश समीक्षा के लिए अनुरोध करें, या जिन रेटिंग्स के साथ आप काम कर रहे हैं उन्हें भेजें और हम आपके परियोजना के लिए समूह, प्रतिबाधा बैंड और परीक्षण योजना के साथ वापस आएँगे।

लेखक के बारे में

यह मार्गदर्शिका रायन इलेक्ट्रिक की अनुप्रयोग इंजीनियरिंग टीम द्वारा तैयार की गई थी, एक UL सूचीबद्ध ट्रांसफॉर्मर आपूर्तिकर्ता उत्तर अमेरिका, मध्य पूर्व, दक्षिण पूर्व एशिया और अफ्रीका में उपयोगिता, औद्योगिक, डेटा केंद्र और नवीकरणीय ऊर्जा परियोजनाओं के साथ काम करना। हमारे इंजीनियरों ने ५०० केवीए से २०० एमवीए तक के तेल-डूबे और शुष्क-प्रकार के यूनिट्स के कारखाना स्वीकृति परीक्षण का पर्यवेक्षण किया है, जिसमें तीन-चरण निर्माणों पर अनुपात और कला-संबंध सत्यापन भी शामिल है। कृपया खरीद आदेश जारी करने से पहले अपने इंजीनियरिंग डेस्क को ड्रॉइंग्स, मोटर अनुसूची और मौजूदा नामपट्टिका की एक फोटोग्राफ भेजें।