एक बायोमास संयंत्र इस महीने जो भी ईंधन आता है उस पर चलता है - एक सप्ताह लकड़ी के चिप्स, दूसरे सप्ताह ताड़ के छिलके, उसके बाद अपशिष्ट-व्युत्पन्न ईंधन। बॉयलर भिन्नता का सामना करता है। विद्युत प्रणाली को भी इसका सामना करना पड़ता है, और बेमेल सबसे पहले दिखाई देता हैतेल में डूबा ट्रांसफार्मरजनरेटर और ग्रिड के बीच बैठे। ईंधन लचीलेपन, मोटर स्टार्टिंग और ड्राइव हार्मोनिक्स की अनुमति के बिना, अकेले नेमप्लेट लोड सूची से उस इकाई का आकार बदलें, और संयंत्र पहले वर्ष के भीतर अपने सहायक ट्रांसफार्मर को फिर से टैप करेगा।
क्यों बायोमास और अपशिष्ट-से-ऊर्जा लोड प्रोफाइल मानक आकार की धारणाओं को तोड़ते हैं
दो पादप परिवारों को एक ही फ़ोल्डर से उद्धृत किया जाता है और उनका व्यवहार एक जैसा नहीं होता। 10-50 मेगावाट वर्ग में एक बायोमास दहन संयंत्र ईंधन की उपलब्धता और गर्मी के उतार-चढ़ाव का पालन करता है, इसलिए यह महीने दर महीने लगभग 60% और पूर्ण लोड के बीच चक्र करता है। 15-60 मेगावाट वर्ग में एक नगरपालिका अपशिष्ट-से-ऊर्जा संयंत्र अनिवार्य रूप से चलने वाले बेसलोड के रूप में चलता है, क्योंकि शहर कचरा वितरित करता रहता है, भले ही ग्रिड को बिजली चाहिए या नहीं। दोनों ग्रिड-कनेक्टेड पीढ़ी हैं, और इनमें से कोई भी उस स्थिर प्रोफ़ाइल से मेल नहीं खाता है जिसे पारंपरिक आकार की गणना चुपचाप मान लेती है।
विद्युत परिणाम विदेशी नहीं है, बल्कि विशिष्ट है। एबायोमास पावर प्लांट ट्रांसफार्मरजो अपना जीवन साइकिल चलाते हुए बिताता है, वाइंडिंग और क्लैम्पिंग संरचना में बार-बार थर्मल विस्तार और संकुचन देखता है, और यह लंबे समय तक आंशिक भार पर बिताता है जहां कोर प्रमुख हानि स्रोत है। आईईसी 60076-7 वास्तव में इस कर्तव्य के लिए उम्र बढ़ने का मार्गदर्शन देता है; व्यावहारिक अनुवाद यह है कि एक चक्रीय संयंत्र एक शीतलन वर्ग और लोड आकार के लिए चुना गया तापमान-वृद्धि भत्ता चाहता है, न कि बेसलोड संयंत्र से कॉपी की गई नेमप्लेट आकृति। बायोमास भी कोई विशेष स्थान नहीं है - अमेरिकी ऊर्जा सूचना प्रशासन 2025 में बायोमास को कुल अमेरिकी प्राथमिक ऊर्जा खपत का लगभग 5% रखता है, औरईआईए बायोमास सिंहावलोकन(https://www.eia.gov/energyexplained/biomass/) लकड़ी, कृषि अवशेष और नगरपालिका कचरे के आधार पर श्रेणी को विभाजित करता है।
परिवेशीय परिस्थितियाँ काम ख़त्म कर देती हैं। दक्षिण पूर्व एशिया और मध्य पूर्व में ईंधन यार्ड और बॉयलर हाउस नियमित रूप से 40-45 डिग्री डिज़ाइन परिवेश में बैठते हैं, जिसमें ईंधन प्रबंधन से धूल होती है और अपशिष्ट-से-ऊर्जा स्थलों पर, फ़्लू-गैस उपचार संयंत्र भारी सहायक भार खींचता है। ओएनएएन कूलिंग और बिना किसी मार्जिन के साथ 40 डिग्री परिवेश पर निर्दिष्ट एक ट्रांसफार्मर इन्सुलेशन जीवन गणना द्वारा निर्धारित तापमान से ऊपर अपना हॉट स्पॉट चलाएगा। बायोमास परियोजनाओं पर हम जो सबसे आम विनिर्देश त्रुटि देखते हैं वह कम आकार की केवीए नहीं है; यह एक सौर या पवन परियोजना से कॉपी किया गया शीतलन और प्रतिबाधा संयोजन है जहां कर्तव्य चक्र पूरी तरह से अलग था।
जेनरेटर स्टेप-अप ड्यूटी: तेल में डूबे ट्रांसफार्मर को कैसे जीवित रहना चाहिए
जनरेटर स्टेप-अप ट्रांसफार्मरबायोमास या अपशिष्ट-से-ऊर्जा संयंत्र पर आम तौर पर 10-50 मेगावाट वर्ग के संयंत्रों के लिए 15-75 एमवीए रेंज में, इंटरकनेक्शन के बिंदु पर 33 केवी, 132 केवी या 138 केवी तक जनरेटर टर्मिनलों पर 11 केवी या 13.8 केवी लेता है। प्रतिबाधा आमतौर पर 8% और 12% के बीच होती है, और ऑन-लोड टैप चेंजर को एक वास्तविक सीमा की आवश्यकता होती है - 16 से 20 चरणों में ±10% आम है - क्योंकि कई बायोमास साइटें नेटवर्क के एक दूरस्थ, कमजोर समर्थित हिस्से से जुड़ती हैं जहां सिस्टम वोल्टेज शहर के सबस्टेशन की तुलना में अधिक चलता है।
इन्वर्टर-आधारित संयंत्र से महत्वपूर्ण अंतर यह है कि ट्रांसफार्मर को विद्युत रूप से जीवित रहना पड़ता है। एक सिंक्रोनस जनरेटर फॉल्ट करंट को फॉल्ट में धकेल सकता है, इसलिए यूनिट को एक सत्यापित शॉर्ट-सर्किट झेलने की क्षमता की आवश्यकता होती है, न कि किसी अनुमानित क्षमता की। ग्रिड कोड में प्रतिक्रियाशील क्षमता और वोल्टेज राइड-थ्रू दायित्व जनरेटर के माध्यम से लागू होते हैं, जिसका अर्थ है कि ट्रांसफार्मर टैप रेंज और प्रतिबाधा को अलगाव में चुने जाने के बजाय उत्तेजना प्रणाली के साथ समन्वयित किया जाना चाहिए। यदि नेटवर्क आउटेज के दौरान प्लांट को ब्लैक-स्टार्ट करने या आइलैंड में चलाने में सक्षम होना चाहिए, तो अर्थिंग व्यवस्था और टैप रणनीति को ग्रिड की अनुपस्थिति के साथ काम करना होगा - एक ऐसा मामला जो आम तौर पर ड्राइंग बोर्ड पर तय होता है, क्योंकि इसे फ़ील्ड में ठीक नहीं किया जा सकता है।
हार्मोनिक समस्या: वीएफडी लोड, एयर-कूल्ड कंडेनसर और फ़्लू-गैस पंखे
एक बायोमास संयंत्र समान आउटपुट वाले एक साधारण गैस इंजन संयंत्र की तुलना में नियंत्रित ड्राइव लोड का बहुत अधिक अनुपात वहन करता है: प्रेरित और मजबूर ड्राफ्ट पंखे, फीडवाटर पंप, एयर-कूल्ड कंडेनसर पंखे, ईंधन हैंडलिंग कन्वेयर, राख हैंडलिंग, और अपशिष्ट-से-ऊर्जा साइटों पर संपूर्ण ग्रिप-गैस उपचार ट्रेन। इसमें से लगभग सभी परिवर्तनीय आवृत्ति ड्राइव लोड हैं, और ड्राइव हार्मोनिक वर्तमान स्रोत हैं। आईईईई 519 वर्तमान विकृति को कैप करता है जिसे संयंत्र को अधिकांश उपयोगिता इंटरकनेक्शन के लिए सामान्य युग्मन - 5% कुल मांग विरूपण के बिंदु पर इंजेक्ट करने की अनुमति है - संबंधित वोल्टेज विरूपण सीमा के साथ।
जहां छह-पल्स ड्राइव को अनमाइग्रेटेड छोड़ दिया जाता है, वहां ड्राइव टर्मिनलों पर 25-40% की वर्तमान कुल हार्मोनिक विकृति सामान्य है। सामान्य उत्तर 12- या 18-पल्स ड्राइव, एक सक्रिय फ्रंट एंड, या लाइन रिएक्टर हैं, और प्रत्येक मार्ग ट्रांसफार्मर को अवशोषित करने के लिए बदलता है। एक हार्मोनिक हानि भत्ता या के-फैक्टर रेटिंग घुमावदार डिज़ाइन, एड़ी हानि गणना और तापमान वृद्धि को बदल देती है। यह निर्णय ट्रांसफार्मर के ऑर्डर से पहले लिया जाना चाहिए, उसके बाद नहीं, क्योंकि एक हार्मोनिक अध्ययन जो तीन महीने देर से आता है, उसका मतलब आमतौर पर या तो एक बड़े आकार का फिल्टर होता है या ट्रांसफार्मर अपने नेमप्लेट से अधिक गर्म चल रहा होता है। हमाराके-रेटेड ट्रांसफार्मर चयन गाइडK-4, K-9 और K-13 विकल्पों पर अधिक विस्तार से चर्चा करता है।
सहायक और स्टेशन सेवा ट्रांसफार्मर: जहां मोटर स्टार्टिंग रेटिंग तय करती है
सहायक ट्रांसफार्मर, आमतौर पर 11 केवी या 6.6 केवी से लेकर 400 वी या 480 वी तक, वह इकाई है जो अक्सर बायोमास प्रोजेक्ट पर गलत आकार की हो जाती है, और इसका कारण हमेशा एक ही होता है: इसका आकार शुरुआती ड्यूटी के बजाय रनिंग लोड पर होता है। एक 1 मेगावाट का प्रेरित ड्राफ्ट पंखा सीधे लाइन पर शुरू हुआ, पहले या दो सेकंड के लिए अपने पूर्ण-लोड करंट का लगभग छह गुना खींचता है। डिज़ाइन लक्ष्य आम तौर पर मोटर टर्मिनलों पर 10-15% वोल्टेज डिप होता है, जबकि अधिकांश उपयोगिताएँ सामान्य युग्मन के बिंदु पर डिप को 3-5% पर सीमित करती हैं।
वहां पहुंचने के दो रास्ते हैं. ट्रांसफार्मर प्रतिबाधा कम करें और डिप सिकुड़ जाए, लेकिन उपलब्ध फॉल्ट करंट बढ़ जाता है, जो एलवी स्विचगियर रेटिंग को बढ़ा देता है और ट्रांसफार्मर शॉर्ट-सर्किट झेलने की आवश्यकता को बढ़ा देता है। या प्रतिबाधा रखें और स्टार्ट को नियंत्रित करें - सबसे बड़ी मोटरों पर सॉफ्ट स्टार्टर या वीएफडी - जिसकी लागत स्विचगियर में कम और ड्राइव इंजीनियरिंग में अधिक होती है। प्लांट जो भी मार्ग चुनता है, आकार देने का मामला सबसे बड़ी मोटर की शुरुआत है, जिसमें हर दूसरा प्लांट लोड पहले से ही चल रहा है। वह मामला, रनिंग लोड सूची नहीं, केवीए सेट करता है।
संयंत्र के काम से दो व्यावहारिक नियम: मोटर शेड्यूल के लिए सहायक ट्रांसफार्मर का आकार और लगभग 20% अतिरिक्त क्षमता, क्योंकि बायोमास संयंत्र कमीशनिंग के बाद कन्वेयर, धूल निष्कर्षण और उपचार चरण जोड़ते हैं; और यदि संयंत्र में एक ही सहायक ट्रांसफार्मर है, तो इसे विफलता का एकल बिंदु मानें। फसल के मौसम के दौरान जबरन बिजली कटौती की तुलना में दूसरी इकाई या रेटेड स्पेयर सस्ता है।
सुरक्षा, निगरानी और ग्रिड कोड अनुपालन
बायोमास संयंत्र पर संरक्षण दर्शन परंपरा के बजाय पौधे के आकार के आधार पर तय किया जाता है। लगभग 10 एमवीए से ऊपर,तेल में डूबा ट्रांसफार्मरजनरेटर टर्मिनलों पर लगभग हमेशा अंतर सुरक्षा, आंतरिक दोषों, ओवरकरंट और अर्थ-फॉल्ट बैकअप, और वाइंडिंग प्लस टॉप-ऑयल तापमान ट्रिप के लिए टैंक पर एक बुखोलज़ रिले या अचानक दबाव वाला उपकरण होता है। उसके नीचे, एक छोटी इकाई को केवल ओवरकरंट और थर्मल उपकरणों द्वारा संरक्षित किया जा सकता है। नीचे दी गई तालिका वह विभाजन है जिस पर हम संयंत्र परियोजनाओं पर काम करते हैं:
| कर्तव्य | विशिष्ट रेटिंग और वोल्टेज | मुक़ाबला | शीतलक | नल की व्यवस्था | मुख्य सुरक्षा |
|---|---|---|---|---|---|
| जेनरेटर स्टेप-अप | 15-75 एमवीए, 11-21 केवी / 33-138 केवी | 8–12% | ओनान/ओनाफ़ | ऑन-लोड, 16-20 चरणों में ±10% | डिफरेंशियल, बुखोल्ज़, ओवरकरंट |
| इकाई सहायक | 2-6 एमवीए, 6.6 या 11 केवी/400-480 वी | 5–7% | ओनान | ऑफ-सर्किट, ±2 × 2.5% | ओवरकरंट, थर्मल, ब्लॉक करना शुरू करें |
| स्टेशन सेवा/स्टार्ट-अप | 1-3 एमवीए, 11 या 33 केवी/400 वी | 5–6% | ओनान | ऑफ-सर्किट, ±2 × 2.5% | अतिप्रवाह, पृथ्वी दोष |
विनिर्देशन में दो और आइटम शामिल हैं। पहला निगरानी है: बायोमास और अपशिष्ट-से-ऊर्जा संयंत्र अक्सर दूरस्थ होते हैं, और एक दूरस्थ संयंत्र विघटित गैस विश्लेषण ऑनलाइन, सिम्युलेटेड हॉट-स्पॉट मान के बजाय फाइबर-ऑप्टिक घुमावदार तापमान और टैप स्थिति लॉगिंग चाहता है, ताकि स्थिति का निर्णय साइट विज़िट पर निर्भर न हो। दूसरा है लिस्टिंग. उत्तर अमेरिकी बायोमास परियोजनाओं के लिए आम तौर पर यूएल सूचीबद्ध या क्यूलस चिह्नित इकाई की आवश्यकता होती है, और इंटरकनेक्शन अधिकारी अब दस्तावेज़ पैक के बजाय निर्माता डेटाबेस के खिलाफ प्रमाणीकरण की जांच करते हैं - आप उस जांच को स्वयं चला सकते हैंयूएल समाधानप्रमाणन खोज परhttps://www.ul.com/. दक्षिण पूर्व एशिया, मध्य पूर्व और अफ्रीका में परियोजनाएं अक्सर उपयोगिता-विशिष्ट परिशिष्ट के साथ IEC 60076 का पालन करती हैं, और परिशिष्ट वह जगह है जहां वास्तविक आवश्यकताएं छिपी होती हैं।
बायोमास परियोजनाओं के लिए विशिष्टता और सोर्सिंग चेकलिस्ट
कोटेशन के अनुरोध में इन छह वस्तुओं को लिखें और अधिकांश आकार संबंधी विवाद बोली चरण से पहले गायब हो जाते हैं: अपेक्षित लोड प्रोफ़ाइल (चक्रीय शुल्क या अनिवार्य रूप से चलने वाला बेसलोड); औसत तापमान के बजाय परिवेश का तापमान डिज़ाइन करें; यदि ड्राइव संयंत्र पर हावी हो तो हार्मोनिक हानि भत्ता या के-फैक्टर; आवश्यक प्रतिबाधा बैंड; टैप रेंज और स्टेप काउंट ग्रिड कोड की मांग करता है; और शॉर्ट-सर्किट आपके द्वारा स्वीकार किए जाने वाले परीक्षण साक्ष्य के साथ आवश्यकता का सामना करेगा।
हानि का मूल्यांकन अपनी स्वयं की पंक्ति का हकदार है। एक अपशिष्ट-से-ऊर्जा संयंत्र जो अनिवार्य रूप से चलने वाले बेसलोड के रूप में चलता है, अपना अधिकांश जीवन उच्च लोड फैक्टर पर व्यतीत करेगा, इसलिए नो-लोड और लोड हानि दोनों वास्तविक धन बन जाते हैं - उपयोगिताएँ आमतौर पर लोड हानि की तुलना में प्रति किलोवाट काफी अधिक दर पर नो-लोड हानि को भुनाती हैं जब वे ट्रांसफार्मर बोलियों की तुलना करते हैं। एक परबायोमास पावर प्लांट ट्रांसफार्मरवह मूल्यांकन एक मानक अनाज-उन्मुख कोर और एक प्रीमियम डिज़ाइन के बीच का अंतर हो सकता है, और बाद में ऊर्जा बिल की व्याख्या करने की तुलना में ऑर्डर से पहले अंकगणित चलाना बहुत सस्ता है। डब्ल्यूटीई पीढ़ी अमेरिकी नवीकरणीय मिश्रण का एक स्थायी हिस्सा है;ईआईए अपशिष्ट-से-ऊर्जा अवलोकन(https://www.eia.gov/energyexplained/biomass/waste-to-energy.php) संक्षेप में बताता है कि पिछले दशक में नगरपालिका ठोस अपशिष्ट क्षमता कैसे बढ़ी है।
फिर ब्रोशर के बजाय फ़ैक्टरी का सत्यापन करें। एक के लिएतेल में डूबा ट्रांसफार्मरइस आकार के, आईईसी 60076-1 या आईईईई सी57.12.00 के विरुद्ध नियमित परीक्षण प्रोटोकॉल, तुलनीय डिज़ाइन पर तापमान-वृद्धि परीक्षण (यह वह परीक्षण है जो चक्रीय-कर्तव्य दावे को साबित करता है), शॉर्ट-सर्किट परीक्षण साक्ष्य, और कोर स्टील, वाइंडिंग कॉपर और टैंक प्लेट के लिए सामग्री प्रमाण पत्र के साथ दस्तावेज़ीकरण पैक के लिए पूछें। रयान इलेक्ट्रिक ने 2007 से 120,000 वर्ग मीटर की सुविधा में 180 से अधिक उत्पादन और परीक्षण उपकरण और 37 पेटेंट के साथ यूएल, सीएसए, आईईईई, डेकरा, सीएनएएस और सीई आवश्यकताओं के लिए काम करते हुए ट्रांसफार्मर का निर्माण किया है, और 2023 से हमने ईटन के आधिकारिक संयुक्त उद्यम भागीदार के रूप में काम किया है। एक संयंत्र परियोजना के लिए इसका उपयोगी हिस्सा सरल है: हम परीक्षण रिकॉर्ड सौंप सकते हैं, और हम इकाई के निर्माण से पहले आपके मोटर शेड्यूल के अनुसार मोटर-स्टार्ट और हार्मोनिक जांच चला सकते हैं।
अगले कदम
बायोमास और अपशिष्ट-से-ऊर्जा परियोजनाएं विद्युत डिजाइन पर शायद ही कभी विफल होती हैं। वे देर से आने वाले तीन इनपुटों पर विफल रहते हैं: ईंधन मिश्रण, ड्राइव चयन और मोटर शेड्यूल। उनमें से प्रत्येक बदलता हैजनरेटर स्टेप-अप ट्रांसफार्मरया सहायक इकाई, और उनमें से प्रत्येक कोटेशन स्तर पर अवशोषित करने के लिए सस्ता है और स्टील काटने के बाद अवशोषित करने के लिए महंगा है।
हमें सिंगल-लाइन आरेख, जनरेटर डेटाशीट, मोटर शेड्यूल और आपके द्वारा अपेक्षित ईंधन प्रोफ़ाइल भेजें। हमारे इंजीनियर हमारे द्वारा अनुशंसित प्रतिबाधा और टैप रेंज, आपके सबसे बड़े ड्राइव के खिलाफ एक हार्मोनिक और मोटर-स्टार्ट जांच और ऑर्डर देने से पहले परीक्षण योजना की एक लिखित पुष्टि के साथ एक आकार का प्रस्ताव लौटाएंगे। ryan-transformers.com पर बातचीत शुरू करें, या कोटेशन का अनुरोध करें और हम विशेष रूप से आपके कर्तव्य चक्र के लिए कूलिंग क्लास और हानि के आंकड़ों के साथ वापस आएंगे।
लेखक के बारे में
यह गाइड रयान इलेक्ट्रिक की एप्लिकेशन इंजीनियरिंग टीम द्वारा तैयार किया गया था। हमारे इंजीनियर उत्तरी अमेरिका, मध्य पूर्व, दक्षिण पूर्व एशिया और अफ्रीका में बिजली उत्पादन, उपयोगिता, औद्योगिक और डेटा सेंटर परियोजनाओं के लिए ट्रांसफार्मर विनिर्देशों का समर्थन करते हैं, और 500 केवीए से 200 एमवीए तक तेल में डूबी इकाइयों के लिए कारखाने की स्वीकृति परीक्षण की निगरानी करते हैं। खरीद आदेश जारी करने से पहले एक चिह्नित समीक्षा के लिए हमारे इंजीनियरिंग डेस्क पर चित्र, मोटर शेड्यूल और डेटाशीट भेजें।
