तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर अनुप्रयोगों का विश्लेषण

1 परिचय

तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर ट्रांसफार्मर तेल का उपयोग इन्सुलेशन और शीतलन माध्यम दोनों के रूप में करते हैं। उनकी मुख्य संरचना में लौह कोर, वाइंडिंग्स और तेल टैंक जैसे घटक शामिल हैं, जो उन्हें वोल्टेज रूपांतरण और बिजली संचरण के लिए महत्वपूर्ण उपकरण बनाते हैं। तकनीकी विकास के माध्यम से, उनकी क्षमता अब दसियों से दसियों लाख केवीए तक फैली हुई है, जो निम्न, मध्यम और अति उच्च वोल्टेज स्तरों को कवर करती है। विविध परिदृश्यों के अनुकूल, वे बिजली उद्योग में एक केंद्रीय स्थान रखते हैं।

बिजली प्रणालियों के भीतर, तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर "ऊर्जा केंद्र" के रूप में काम करते हैं: वे लंबी दूरी की ट्रांसमिशन हानि को कम करने के लिए उत्पादन बिंदुओं पर वोल्टेज बढ़ाते हैं और उपभोग क्षेत्रों में वितरण के लिए वोल्टेज कम करते हैं। चाहे उत्पादन आधारों से विद्युत पारेषण की सुविधा प्रदान करना हो, ग्रिड इंटरकनेक्शन को सक्षम करना हो, या औद्योगिक और आवासीय बिजली आपूर्ति सुनिश्चित करना हो, वे सिस्टम के सुरक्षित, स्थिर और कुशल संचालन के लिए मुख्य स्तंभ के रूप में एक अपूरणीय भूमिका निभाते हैं।

सूखे प्रकार के ट्रांसफार्मर की तुलना में, तेल में डूबी हुई इकाइयाँ विशिष्ट लाभ प्रदान करती हैं: तेल इन्सुलेशन नमी को अलग करता है, विश्वसनीयता बढ़ाता है और विफलता दर को कम करता है; बेहतर ताप अपव्यय और इन्सुलेशन उच्च भार का समर्थन करता है; और उनका मानक परिचालन जीवनकाल 20{5}}30 वर्ष (कुछ 40 वर्ष से अधिक) शुष्क प्रकार की इकाइयों के लिए विशिष्ट 15{7}}20 वर्ष से कहीं अधिक है। जबकि शुष्क {9} प्रकार के ट्रांसफार्मर आग और विस्फोट प्रतिरोधी परिदृश्यों के लिए उपयुक्त होते हैं, जैसे ऊँची इमारतें, तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर, बड़े पैमाने पर, उच्च-लोड बिजली पारेषण और रूपांतरण आवश्यकताओं के लिए बेहतर समग्र प्रदर्शन प्रदान करते हैं।

2. तेल में डूबे ट्रांसफार्मर का कार्य सिद्धांत

2.1 कोर संरचना

कोर और वाइंडिंग तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर के विद्युत चुम्बकीय रूपांतरण केंद्र का निर्माण करते हैं। कोर में उच्च पारगम्यता के साथ लेमिनेटेड सिलिकॉन स्टील शीट होते हैं, जो चुंबकीय प्रतिरोध और हिस्टैरिसीस नुकसान को कम करने के लिए एक बंद चुंबकीय सर्किट बनाते हैं। वाइंडिंग्स तांबे या एल्यूमीनियम इंसुलेटेड कंडक्टरों से बनी होती हैं, जो प्राथमिक (इनपुट वोल्टेज से जुड़ी) और सेकेंडरी (आउटपुट वोल्टेज से जुड़ी) पक्षों में विभाजित होती हैं। जब एसी को प्राथमिक वाइंडिंग पर लगाया जाता है, तो यह कोर में एक वैकल्पिक चुंबकीय प्रवाह उत्पन्न करता है। जैसे ही यह फ्लक्स द्वितीयक वाइंडिंग से होकर गुजरता है, यह विद्युत चुम्बकीय प्रेरण सिद्धांत के अनुसार एक इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न करता है। प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग के बीच घुमाव अनुपात को समायोजित करके, वोल्टेज परिवर्तन प्राप्त किया जाता है, जिससे विद्युत ऊर्जा रूपांतरण सक्षम होता है।

2.2 ट्रांसफार्मर तेल के ट्रिपल कोर कार्य

ट्रांसफार्मर का तेल तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर के लिए जीवनदायिनी के रूप में कार्य करता है, जो तीन मुख्य कार्यों को पूरा करता है: शीतलन, इन्सुलेशन और चाप शमन। शीतलन के लिए, ऑपरेशन के दौरान वाइंडिंग और कोर हानि से उत्पन्न गर्मी को तेल के भीतर प्राकृतिक संवहन या मजबूर परिसंचरण के माध्यम से अवशोषित किया जाता है, फिर अनुरूप घटक तापमान बनाए रखने के लिए रेडिएटर के माध्यम से नष्ट कर दिया जाता है। इन्सुलेशन के लिए, इसकी ढांकता हुआ ताकत हवा से कहीं अधिक है, जो वाइंडिंग और कोर के बीच प्रवाहकीय भागों को अलग करती है और इन्सुलेशन टूटने को रोकती है। आर्क शमन के लिए, स्विचिंग ऑपरेशन या आंशिक डिस्चार्ज के दौरान, तेल तेजी से आर्क को बुझाता है, दोष वृद्धि को रोकता है और परिचालन सुरक्षा सुनिश्चित करता है।

2.3 शीतलन तंत्र

तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर दो शीतलन तंत्रों का उपयोग करते हैं: प्राकृतिक शीतलन और मजबूर शीतलन। प्राकृतिक शीतलन तेल के प्राकृतिक संवहन और रेडिएटर अपव्यय पर निर्भर करता है, जो कम क्षमता, स्थिर लोड परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है। इसमें सरल संरचना, उच्च विश्वसनीयता और शून्य अतिरिक्त ऊर्जा खपत है। फोर्स्ड कूलिंग में गर्मी अपव्यय को बढ़ाने के लिए सहायक उपकरणों का उपयोग किया जाता है, जिन्हें हवा में वर्गीकृत किया गया है {{6}पंखे की सहायता से गर्मी लंपटता) और पानी को ठंडा किया गया है (तापमान में कमी के लिए ठंडा पानी हीट एक्सचेंज)। यह बेहतर ताप अपव्यय क्षमता प्रदान करता है और उच्च-क्षमता, उच्च{{11}भार वाली परिचालन स्थितियों के लिए उपयुक्त है।

2.4 सामान्य शीतलन विधियों का वर्गीकरण और विशेषताएँ

अंतरराष्ट्रीय मानकों के तहत, तेल में डूबे ट्रांसफार्मर को ठंडा करने के तरीकों को चार सामान्य प्रकारों के साथ अक्षर संयोजनों द्वारा दर्शाया जाता है: ओएनएएन, ओएनएएफ, ओएफएएफ और ओएफडब्ल्यूएफ। ओएनएएन (तेल डूबे हुए प्राकृतिक शीतलन) मूल विधि है, जो प्राकृतिक तेल और वायु अपव्यय पर निर्भर है, जो छोटी क्षमताओं के लिए उपयुक्त है; ओएनएएफ (तेल में डूबी हुई प्राकृतिक वायु - ठंडी) इसमें पंखे जोड़ती है, जिससे ओएनएएन की तुलना में गर्मी अपव्यय में 30% -50% सुधार होता है, जो मध्यम क्षमताओं के लिए उपयुक्त है; OFAF (फोर्स्ड ऑयल सर्कुलेशन एयर-कूल्ड) पंखे के साथ संयुक्त रूप से फोर्स्ड ऑयल सर्कुलेशन के लिए तेल पंपों का उपयोग करता है, जो उच्च ताप अपव्यय दक्षता प्रदान करता है, जो बड़ी क्षमताओं के लिए उपयुक्त है; ओएफडब्ल्यूएफ (फोर्स्ड ऑयल सर्कुलेशन वाटर-कूल्ड) उच्चतम शीतलन क्षमता के लिए तेल पंपों को वाटर कूलिंग के साथ जोड़ता है, जो अतिरिक्त बड़ी क्षमताओं या विशेष वातावरण के लिए उपयुक्त है। उपकरण क्षमता, भार और स्थापना वातावरण के आधार पर शीतलन विधि का चयन किया जाना चाहिए।

3. तेल में डूबे ट्रांसफार्मर के मुख्य लाभ

3.1 असाधारण अधिभार क्षमता

तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर में उत्कृष्ट अधिभार क्षमता होती है, जो रेटेड लोड से अधिक अल्पकालिक संचालन को सहन करने में सक्षम होती है। यह क्षमता कुशल ताप अपव्यय और बेहतर इन्सुलेशन गुणों से उत्पन्न होती है। ट्रांसफार्मर का तेल ओवरलोड के दौरान उत्पन्न अतिरिक्त गर्मी को तेजी से अवशोषित करता है, जिससे वाइंडिंग में इन्सुलेशन क्षति को रोका जा सकता है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, यह अधिकतम बिजली की मांग और बड़े उपकरण स्टार्टअप जैसे लोड उतार-चढ़ाव को प्रभावी ढंग से संभालता है, निरंतर बिजली आपूर्ति सुनिश्चित करता है, आउटेज जोखिम को कम करता है और आपूर्ति विश्वसनीयता बढ़ाता है।

3.2 उत्कृष्ट ताप अपव्यय और इन्सुलेशन प्रदर्शन

ट्रांसफार्मर तेल की उच्च विशिष्ट ताप क्षमता और इन्सुलेशन शक्ति उपकरण को असाधारण प्रदर्शन प्रदान करती है। ऊष्मा अपव्यय में इसकी दक्षता वायु से कई गुना अधिक होती है। शीतलन प्रणालियों के साथ एकीकृत होने पर, यह स्थिर तापमान नियंत्रण सक्षम बनाता है और उच्च तापमान वाले वातावरण के अनुकूल हो जाता है। इन्सुलेशन के लिए, यह अंतराल भरता है, नमी को रोकता है, और 30kV/mm से अधिक ब्रेकडाउन वोल्टेज प्राप्त करता है {{5}सूखे प्रकार के ट्रांसफार्मर के वायु इन्सुलेशन से काफी बेहतर प्रदर्शन करता है। यह क्षमता ओवरवॉल्टेज का प्रतिरोध करती है और इन्सुलेशन विफलताओं के जोखिम को कम करती है।

3.3 कठोर परिस्थितियों में विस्तारित जीवन काल

तेल में डूबे ट्रांसफार्मर कठिन परिस्थितियों में महत्वपूर्ण दीर्घायु लाभ प्रदर्शित करते हैं। ट्रांसफार्मर का तेल धूल और नमी जैसे संक्षारक तत्वों को अलग करता है, जिससे वाइंडिंग और कोर की उम्र बढ़ने की गति धीमी हो जाती है। उनका मजबूत निर्माण कंपन और थर्मल विस्तार का सामना करता है। मानकीकृत रखरखाव के तहत, भारी लोड अनुप्रयोगों (थर्मल पावर, स्टील) में सेवा जीवन 25 वर्ष से अधिक हो जाता है और ट्रांसमिशन और वितरण जैसे स्थिर वातावरण में 30 वर्ष से अधिक हो जाता है, जिससे प्रतिस्थापन लागत में काफी कमी आती है।

3.4 लागत-प्रभावी संचालन और रखरखाव विशेषताएँ

तेल में डूबे ट्रांसफार्मर उत्कृष्ट जीवनचक्र लागत लाभ प्रदर्शित करते हैं। प्रारंभिक निवेश लागत समान क्षमता और वोल्टेज रेटिंग के उत्पादों के लिए शुष्क प्रकार के समकक्षों की तुलना में 15%-30% कम है। परिचालन रखरखाव में विस्तारित अंतराल और सरलीकृत कार्य (मुख्य रूप से आवधिक तेल गुणवत्ता परीक्षण और रेडिएटर सफाई) शामिल हैं, जिसके परिणामस्वरूप वार्षिक रखरखाव लागत शुष्क प्रकार की इकाइयों की तुलना में आधी हो जाती है। इसके अतिरिक्त, गलती की मरम्मत की जटिलता कम है, मुख्य घटक मजबूत मरम्मत क्षमता प्रदर्शित करते हैं, और डिज़ाइन बड़े पैमाने पर तैनाती का समर्थन करता है।

3.5 मजबूत पर्यावरणीय अनुकूलनशीलता

तेल में डूबे ट्रांसफार्मर असाधारण पर्यावरणीय लचीलापन प्रदर्शित करते हैं। उनके सीलबंद टैंक धूल, बारिश, बर्फ और नमी से बचाते हैं, जिससे वे रेगिस्तान, पठार और तटीय क्षेत्रों जैसे कठोर वातावरण के लिए उपयुक्त हो जाते हैं। विभिन्न ग्रेड के ट्रांसफार्मर तेलों का चयन करके, वे -40 डिग्री से 50 डिग्री के तापमान रेंज के भीतर विश्वसनीय रूप से काम कर सकते हैं, जो ठंडे से लेकर उष्णकटिबंधीय जलवायु तक की मांगों को पूरा कर सकते हैं। यह दूरस्थ स्थानों, फ़ील्ड संचालन और अन्य विशिष्ट परिदृश्यों में भरोसेमंद प्रदर्शन को सक्षम बनाता है।

4. तेल में डूबे ट्रांसफार्मर के उद्योग अनुप्रयोग

4.1 विद्युत उत्पादन क्षेत्र

4.1.1 मुख्य चरण -बिजली संयंत्रों में उपकरण बढ़ाना

बिजली उत्पादन में, तेल में डूबे हुए स्टेप{{1}अप ट्रांसफार्मर बिजली संचरण के लिए महत्वपूर्ण उपकरणों के रूप में काम करते हैं। बिजली संयंत्रों (चाहे थर्मल, जलविद्युत, पवन, या सौर) द्वारा उत्पादित वोल्टेज स्तर आम तौर पर कम होते हैं (उदाहरण के लिए, थर्मल जेनरेटर आउटपुट 10 केवी - 20 केवी), जिससे प्रत्यक्ष लंबी दूरी की ट्रांसमिशन अव्यावहारिक हो जाती है। तेल में डूबे हुए स्टेप{{11}ऊपर ट्रांसफार्मर इस कम वोल्टेज वाली बिजली को 110kV, 220kV, 500kV या इससे भी अधिक अल्ट्रा{17}उच्च वोल्टेज स्तर तक बढ़ा देते हैं। यह ट्रांसमिशन के दौरान ऊर्जा हानि को काफी हद तक कम करता है, जिससे लंबी दूरी तक कुशल बिजली वितरण संभव हो पाता है।

4.1.2 विविध विद्युत उत्पादन मोड को अपनाना

तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर विभिन्न बिजली उत्पादन प्रकारों की परिचालन विशेषताओं को सहजता से समायोजित करते हैं। थर्मल और पनबिजली संयंत्रों में, उनकी स्थिर अधिभार क्षमता यूनिट स्टार्टअप और शटडाउन के दौरान लोड वृद्धि को संभालती है। पवन फार्मों में, जहां आउटपुट में काफी उतार-चढ़ाव होता है, तेल में डूबे ट्रांसफार्मर अपनी अंतर्निहित विनियमन क्षमताओं के माध्यम से स्थिर आउटपुट वोल्टेज बनाए रखते हैं। सौर फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्रों में, वे सूरज की रोशनी की तीव्रता के कारण उत्पादन में उतार-चढ़ाव के बावजूद बिजली को सुचारू रूप से परिवर्तित करने और उत्पादन करने के लिए इनवर्टर के साथ काम करते हैं। इसके अलावा, परमाणु ऊर्जा क्षेत्र में, विशेष तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर में विकिरण प्रतिरोध और उच्च तापमान सहनशीलता जैसे अद्वितीय गुण होते हैं, जो परमाणु ऊर्जा संचालन के लिए कठोर सुरक्षा आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

4.2 ट्रांसमिशन और वितरण नेटवर्क

4.2.1 सबस्टेशनों में कोर रूपांतरण उपकरण

ट्रांसमिशन और वितरण नेटवर्क के भीतर, तेल में डूबे ट्रांसफार्मर सभी सबस्टेशन स्तरों पर मुख्य उपकरण के रूप में काम करते हैं। प्राथमिक सबस्टेशनों (हब सबस्टेशनों) पर, वे अल्ट्रा-{2}उच्च या उच्च-वोल्टेज बिजली को उत्पादन स्टेशनों से मध्यम-वोल्टेज स्तर तक कम कर देते हैं। द्वितीयक सबस्टेशनों पर, वे औद्योगिक और आवासीय उपभोक्ताओं के लिए मध्यम वोल्टेज बिजली को निम्न वोल्टेज स्तर तक कम कर देते हैं। चाहे चरण में, ऊपर में, नीचे में, या इंटरकनेक्शन सबस्टेशन में, तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर वोल्टेज रूपांतरण और बिजली वितरण के मुख्य कार्य करते हैं। उनकी परिचालन स्थिति सीधे तौर पर बिजली आपूर्ति की गुणवत्ता और ट्रांसमिशन और वितरण नेटवर्क की विश्वसनीयता निर्धारित करती है।

4.2.2 ग्रिड इंटरकनेक्शन और वोल्टेज विनियमन

जैसे-जैसे क्रॉस{{0}क्षेत्रीय ग्रिड इंटरकनेक्शन के पैमाने का विस्तार जारी है, तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर ग्रिड एकीकरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। तेल में डूबे इंटरकनेक्शन ट्रांसफार्मर के माध्यम से, विभिन्न वोल्टेज स्तरों के नेटवर्क को आपस में जोड़ा जा सकता है, जिससे बिजली संसाधनों का इष्टतम आवंटन और पूरक समर्थन सक्षम हो सके। इसके साथ ही, तेल में डूबे ट्रांसफार्मर में वोल्टेज विनियमन क्षमताएं होती हैं। टैप चेंजर को समायोजित करके, ग्रिड लोड परिवर्तन और वोल्टेज उतार-चढ़ाव के जवाब में आउटपुट वोल्टेज को गतिशील रूप से संशोधित किया जा सकता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि ग्रिड वोल्टेज अनुमेय सीमा के भीतर स्थिर रहता है और सभी प्रकार के विद्युत उपकरणों के सामान्य संचालन की सुरक्षा करता है।

4.2.3 शहरी और ग्रामीण वितरण नेटवर्क में अनुप्रयोग

शहरी और ग्रामीण वितरण नेटवर्क में, तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर बड़े पैमाने पर वितरण सबस्टेशनों में तैनात किए जाते हैं। शहरी ग्रिडों के भीतर, कॉम्पैक्ट, स्पेस{{2}कुशल बॉक्स{{3}टाइप ऑयल{{4}डिमर्सिबल ट्रांसफार्मर का व्यापक रूप से आवासीय समुदायों और वाणिज्यिक जिलों जैसे घनी आबादी वाले क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। ग्रामीण नेटवर्क में, उनकी मजबूत पर्यावरणीय अनुकूलन क्षमता दूरदराज के गांवों और पहाड़ी क्षेत्रों जैसी चुनौतीपूर्ण सेटिंग्स में विश्वसनीय संचालन को सक्षम बनाती है, जिससे कृषि उत्पादन और दैनिक जीवन के लिए बिजली की आपूर्ति सुनिश्चित होती है। इसके अलावा, शहरी ग्रिडों में तेजी से लोड वृद्धि को संबोधित करने के लिए, अपग्रेड या समानांतर संचालन के माध्यम से क्षमता विस्तार बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए तेल डूबे हुए ट्रांसफार्मर की स्केलेबिलिटी का लाभ उठाता है।

4.3 औद्योगिक क्षेत्र

4.3.1 भारी उद्योग उत्पादन के लिए कोर पावर सपोर्ट

स्टील, रसायन और मशीनरी विनिर्माण जैसे भारी उद्योगों में, तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर उच्च लोड उत्पादन के लिए मुख्य बिजली उपकरण के रूप में काम करते हैं। इस्पात संयंत्रों की ब्लास्ट फर्नेस, कन्वर्टर्स, रोलिंग मिल और इसी तरह के उपकरणों के लिए बड़ी क्षमता, अत्यधिक स्थिर बिजली आपूर्ति की आवश्यकता होती है। तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर उपकरण स्टार्टअप के दौरान भारी प्रवाह धाराओं का सामना करते हुए उपयुक्त वोल्टेज स्तर और पर्याप्त विद्युत ऊर्जा प्रदान करते हैं। रिएक्टर और कंप्रेसर जैसे रासायनिक संयंत्रों में लगातार काम करने वाले उपकरण असाधारण रूप से उच्च बिजली आपूर्ति विश्वसनीयता की मांग करते हैं। तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर की लंबी सेवा जीवन और उच्च विश्वसनीयता निर्बाध उत्पादन प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करती है, उत्पादन में रुकावट और बिजली कटौती के कारण होने वाले आर्थिक नुकसान को कम करती है।

4.3.2 खनन और उच्च-पावर मोटर ड्राइव

तेल में डूबे ट्रांसफार्मर भी खनन उद्योग में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। कोयला खदानों और धातु खदानों में खनन उपकरण जैसे रोडहेडर, कोयला कटर, उत्थापन उपकरण (उदाहरण के लिए, खदान लिफ्ट), और वेंटिलेशन सिस्टम, सभी उच्च शक्ति वाली मोटरों द्वारा संचालित होते हैं, जिन्हें बिजली आपूर्ति के लिए समर्पित तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर की आवश्यकता होती है। इन ट्रांसफार्मरों में आमतौर पर धूलरोधी, नमी प्रतिरोधी, और कंपन प्रतिरोधी गुण होते हैं, जो उन्हें कठोर भूमिगत या सतही खनन वातावरण का सामना करने में सक्षम बनाते हैं। इसके अतिरिक्त, खनन विद्युत भार में विशिष्ट उच्च उतार-चढ़ाव को संबोधित करते हुए, तेल में डूबे ट्रांसफार्मर की उच्च अधिभार क्षमता अलग-अलग कार्य परिस्थितियों में स्थिर उपकरण संचालन सुनिश्चित करती है।

4.3.3 तेल और गैस उद्योग में विशिष्ट अनुप्रयोग

पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस क्षेत्र के भीतर, तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर बड़े पैमाने पर अन्वेषण, निष्कर्षण और परिवहन कार्यों में तैनात किए जाते हैं। अपतटीय तेल प्लेटफार्मों पर, विशेष समुद्री तेल डूबे हुए ट्रांसफार्मर उच्च नमक कोहरे और आर्द्रता जैसे कठोर समुद्री वातावरण का सामना करने के लिए संक्षारण प्रतिरोध, विरोधी कंपन क्षमता और विस्फोट प्रूफ डिजाइन की सुविधा प्रदान करते हैं। तटवर्ती ड्रिलिंग स्थलों पर, मोबाइल तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर को ड्रिलिंग उपकरण के साथ लचीले ढंग से स्थानांतरित किया जा सकता है, जिससे रिग, मिट्टी पंप और अन्य मशीनरी के लिए अस्थायी बिजली प्रदान की जा सकती है। तेल और गैस ट्रांसमिशन पाइपलाइनों के साथ, ये ट्रांसफार्मर निर्बाध परिवहन सुनिश्चित करते हुए बूस्टर पंपों और हीटिंग उपकरणों को स्थिर बिजली की आपूर्ति करते हैं।

4.4 बुनियादी ढांचा और वाणिज्यिक सुविधाएं

4.4.1 बड़े वाणिज्यिक और ऊंची इमारतों के लिए बिजली की आपूर्ति

बड़े वाणिज्यिक परिसरों और ऊंची इमारतों में पर्याप्त विद्युत भार और विविध उपकरण होते हैं, जो बिजली आपूर्ति में उच्च विश्वसनीयता और गुणवत्ता की मांग करते हैं। तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर मुख्य सुरक्षा उपकरण के रूप में काम करते हैं। उचित क्षमता विन्यास और वोल्टेज रूपांतरण के माध्यम से, वे विभिन्न विद्युत आवश्यकताओं के अनुकूल होते हैं, जबकि कुशल गर्मी लंपटता चरम भार को संभालती है। कुछ इमारतों में उपयोग किए जाने वाले प्री-असेंबल ऑयल-डुबकी ट्रांसफार्मर त्वरित स्थापना और कॉम्पैक्ट फ़ुटप्रिंट, लेआउट आवश्यकताओं को समायोजित करने जैसे लाभ प्रदान करते हैं।

4.4.2 परिवहन केन्द्रों के लिए विद्युत आश्वासन

हवाई अड्डों, रेलवे स्टेशनों और सबवे जैसे परिवहन केंद्रों पर बिजली आपूर्ति की निरंतरता सीधे परिचालन सुरक्षा को प्रभावित करती है। तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर टर्मिनल लाइटिंग, सिग्नलिंग सिस्टम और ट्रैक्शन डिवाइस सहित महत्वपूर्ण उपकरणों को बिजली प्रदान करते हैं। हब के केंद्रित भार और कठोर विश्वसनीयता आवश्यकताओं को संबोधित करने के लिए, ट्रांसफार्मर आम तौर पर दोहरी सर्किट बिजली आपूर्ति और अनावश्यक कॉन्फ़िगरेशन को नियोजित करते हैं, जिससे एकल इकाई विफलता के दौरान भी स्थिर बिजली वितरण सुनिश्चित होता है।

4.4.3 डेटा केंद्रों और संचार केंद्रों के लिए विद्युत आपूर्ति

डिजिटल अर्थव्यवस्था की मुख्य सुविधाओं के रूप में, डेटा सेंटर और संचार केंद्र 99.999% से अधिक बिजली स्थिरता की मांग करते हैं। तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर सर्वर क्लस्टर, कूलिंग सिस्टम और संचार उपकरणों को स्थिर बिजली प्रदान करते हैं, उनकी उच्च विश्वसनीयता के कारण बिजली की रुकावट का प्रभाव कम हो जाता है। डेटा केंद्रों में तेजी से लोड वृद्धि को समायोजित करने के लिए, ट्रांसफार्मर की विस्तार क्षमताएं चरणबद्ध निर्माण और लोड वृद्धि आवश्यकताओं का समर्थन करती हैं।

4.5 नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियाँ

4.5.1 पवन और सौर ऊर्जा संयंत्रों के लिए कोर पावर रूपांतरण

तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर पवन और सौर संयंत्रों से ग्रिड में हरित ऊर्जा को एकीकृत करने के लिए मुख्य उपकरण के रूप में काम करते हैं। पवन ऊर्जा को मुख्य स्टेप ट्रांसफार्मर द्वारा उच्च वोल्टेज ग्रिड कनेक्शन पर ले जाने से पहले प्रारंभिक चरण {{2}बॉक्स के माध्यम से ऊपर {{3}प्रकार के तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर (बॉक्स ट्रांसफार्मर) से गुजरना पड़ता है। फोटोवोल्टिक शक्ति पहले इनवर्टर के माध्यम से डीसी को एसी में परिवर्तित करती है, फिर ग्रिड एकीकरण के लिए तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर के माध्यम से चरणबद्ध तरीके से गुजरती है। उनका कुशल रूपांतरण और स्थिर संचालन पवन और सौर ऊर्जा के प्रभावी उपयोग और निर्बाध ग्रिड एकीकरण को सुनिश्चित करता है।

4.5.2 परिवर्तनीय भार स्थितियों के तहत स्थिर संचालन

प्राकृतिक परिस्थितियों (उदाहरण के लिए, हवा की गति पवन ऊर्जा को प्रभावित करती है, सूरज की रोशनी सौर ऊर्जा को प्रभावित करती है), ट्रांसफार्मर से उच्च परिवर्तनीय भार प्रदर्शन की मांग के कारण नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन में उतार-चढ़ाव होता है। तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर बेहतर गर्मी अपव्यय और इन्सुलेशन गुणों के साथ तेजी से लोड परिवर्तन के अनुकूल होते हैं, जिससे ओवरहीटिंग या इन्सुलेशन क्षति को रोका जा सकता है। उन्नत मॉडल में बुद्धिमान निगरानी प्रणाली होती है जो वास्तविक समय में परिचालन स्थिति को ट्रैक करती है, बिजली संयंत्र अनुकूलन के लिए डेटा समर्थन प्रदान करती है।

4.5.3 ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के लिए ऊर्जा विनिमय माध्यम

नई ऊर्जा भंडारण प्रणालियों (ईएसएस) में, तेल में डूबे ट्रांसफार्मर महत्वपूर्ण ऊर्जा विनिमय माध्यम के रूप में काम करते हैं: चार्जिंग के दौरान, वे भंडारण इकाइयों से मेल खाने के लिए ग्रिड पावर को कम कर देते हैं; डिस्चार्जिंग के दौरान, वे ग्रिड इंजेक्शन या लोड आपूर्ति के लिए संग्रहीत ऊर्जा को बढ़ाते हैं। बार-बार चार्जिंग/डिस्चार्जिंग चक्र और ईएसएस की उच्च लोड उतार-चढ़ाव विशेषता को संबोधित करते हुए, उनकी उच्च अधिभार क्षमता और लंबी सेवा जीवन दीर्घकालिक स्थिर संचालन सुनिश्चित करता है, भंडारण और ग्रिड के बीच कुशल समन्वय की सुविधा प्रदान करता है।

5. व्यावहारिक अनुप्रयोग केस विश्लेषण

5.1 बड़े पवन फार्मों में तेल में डूबे ट्रांसफार्मरों का अनुप्रयोग

2000MW के तटवर्ती पवन फार्म में 4.5MVA (0.69kV/35kV) बॉक्स{5}प्रकार के तेल{{6}डूबे हुए स्टेप{7}अप ट्रांसफॉर्मर की 500 इकाइयाँ और 200MVA (35kV/220kV) मेन स्टेप{12}अप ट्रांसफॉर्मर की 10 इकाइयाँ तैनात की गईं। पवन ऊर्जा उत्पादन में उतार-चढ़ाव को संबोधित करने के लिए, डिज़ाइन में 2 घंटे के लिए 1.2 - गुना अधिभार क्षमता शामिल है, जो पूरी तरह से सील संरचना और दूरस्थ, हवादार और धूल भरे वातावरण के लिए उपयुक्त प्राकृतिक एस्टर तेल के साथ जोड़ा गया है। पांच साल के संचालन के बाद, विफलता दर केवल 0.5% थी, पारंपरिक तेल से भरे ट्रांसफार्मर की रखरखाव लागत 60% थी। वार्षिक बिजली उत्पादन 4 बिलियन kWh तक पहुंच गया, जिससे 3.2 मिलियन टन कार्बन कटौती में योगदान हुआ।

5.2 स्टील प्लांट ट्रांसफार्मर उन्नयन परियोजना

1990 के दशक में एक स्टील प्लांट में चालू किए गए 125MVA (110kV/10kV) तेल डूबे हुए ट्रांसफार्मर में पुरानेपन और अपर्याप्त अधिभार क्षमता के कारण बार-बार ट्रिपिंग का अनुभव हुआ। इसे समान वोल्टेज स्तर के एक नए 160MVA इंटेलिजेंट ऑयल डूबे हुए ट्रांसफार्मर में अपग्रेड किया गया था। नए ट्रांसफार्मर में उच्च तापमान इन्सुलेशन (1.3 गुना अधिभार क्षमता), IoT निगरानी, ​​और कम सामग्री हानि (वार्षिक हानि को 25% तक कम करना) की सुविधा है। ट्रिपिंग के बिना तीन साल के संचालन के बाद, इसने 800,000 kWh की वार्षिक हानि में कमी और 640,000 युआन की लागत बचत हासिल की, जबकि रखरखाव दक्षता में 40% की वृद्धि हुई और रखरखाव लागत में 30% की कमी आई।

5.3 शहरी सबस्टेशन आधुनिकीकरण परियोजना

शहर के मुख्य क्षेत्र में 2000 में स्थापित 220 केवी सबस्टेशन को अपर्याप्त क्षमता, ऊर्जा दक्षता और इसके मूल तेल में डूबे हुए ट्रांसफार्मर की सुरक्षा के कारण अपग्रेड किया गया। नवीकरण में तीन 315MVA (220kV/110kV/10kV) उच्च दक्षता वाले स्मार्ट तेल {{9} डूबे हुए ट्रांसफार्मर तैनात किए गए, जिनमें मजबूर तेल परिसंचरण वायु शीतलन, प्राकृतिक एस्टर तेल इन्सुलेशन और बुद्धिमान निगरानी प्रणाली शामिल हैं। अपग्रेड के बाद कुल क्षमता 630एमवीए से बढ़कर 945एमवीए हो गई, जिससे कक्षा 1 की ऊर्जा दक्षता प्राप्त हुई और वार्षिक हानि में 1.5 मिलियन किलोवाट की कमी आई। दोष प्रतिक्रिया समय को घटाकर 1 घंटा कर दिया गया, बिजली आपूर्ति की विश्वसनीयता 99.99% तक बढ़ा दी गई।