ट्रांसफार्मर अधिभार क्षमता की व्याख्या: IEEE C57.91 वास्तव में क्या अनुमति देता है

टेक्सास में एक प्लांट इंजीनियर ने हमें जुलाई में एक तस्वीर भेजी: एक शीर्ष-तेल गेज दोपहर चार बजे 92 डिग्री पर बैठा था, जिसमें लोड लॉग नेमप्लेट से 18% ऊपर दिख रहा था। उनका सवाल दो टूक था- हम ऐसा कब तक करते रहेंगे?ट्रांसफार्मर की अधिभार क्षमताइसका एक वास्तविक उत्तर है, और यह किसी विशिष्ट शीट पर मुद्रित प्रतिशत नहीं है। यह एक तापमान है, औरIEEE C57.91 लोडिंग गाइडयह परिभाषित करता है कि 1995 के बाद से इसने अपनी भौतिकी में कोई बदलाव नहीं किया है।

नेमप्लेट पर "अधिभार" का वास्तव में क्या मतलब है

65 डिग्री-वृद्धि इन्सुलेशन प्रणाली वाला एक ट्रांसफार्मर - आधुनिक उत्तरी अमेरिकी डिफ़ॉल्ट - को धारण करने के लिए डिज़ाइन किया गया है80 डिग्री हॉट-स्पॉट वृद्धिरेटेड लोड पर. पारंपरिक 30 डिग्री परिवेश और घुमावदार पहुंच जोड़ेंनेमप्लेट पर 110 डिग्री. वह आंकड़ा मनमाना नहीं है: यह बिल्कुल वैसा ही हैगर्म स्थान का तापमानजिस पर IEEE C57.91 अपना पुराना संदर्भ निर्धारित करता है, वह बिंदु जहांउम्र बढ़ने का त्वरण कारक1.0 के बराबर है और इकाई से 180,000 घंटे - लगभग 20.5 वर्ष का अपना पूर्ण डिज़ाइन जीवन प्रदान करने की उम्मीद है। पुराने नेटवर्क में अभी भी सेवा में मौजूद 55 डिग्री-वृद्धि वाली इकाइयाँ कम संदर्भ पर बैठती हैं और बहुत कम सहन करती हैं।

दो तापमान तय करते हैं कि आगे क्या होगा, और वे एक ही माप नहीं हैं। आप औपचारिक परिभाषाओं की समीक्षा कर सकते हैंआईईईई कक्षा सी57.91-2011इससे पहले कि आप आगे बढ़ें.

यह वह हिस्सा है जिसे अधिकांश खरीदार चूक जाते हैं: टैंक पर लगा गेज तेल पढ़ता है, और तेल वह जगह नहीं है जहां इन्सुलेशन खत्म हो जाता है। लोड रैंप के दौरान वाइंडिंग तेल से 10 से 20 मिनट आगे चलती है, इसलिए डायल पर आरामदायक दिखने वाली इकाई पहले से ही डायल के सुझाव से अधिक गर्म हो सकती है।

ट्रांसफार्मर अधिभार क्षमता के पीछे दो समीकरण

C57.91 एक अधिकतम प्रतिशत प्रकाशित नहीं करता है, और कोई भी आपूर्तिकर्ता जो इसे उद्धृत करता है वह भौतिकी को छोड़ रहा है। यह एक थर्मल मॉडल प्रकाशित करता है। दो समीकरण पूरी गणना को अंजाम देते हैं।

किसी भी भार पर शीर्ष तेल का बढ़ना:ΔθTO=ΔθTO,R × ((K²R + 1) / (R + 1))^n - जहां K प्रति-यूनिट लोड है, R लोड हानि और नो-लोड हानि का अनुपात है, और n ONAN और ONAF कूलिंग के लिए लगभग 0.8 है, फोर्स्ड-ऑयल मोड के लिए 1.0 है।

शीर्ष तेल पर हॉट-स्पॉट ग्रेडिएंट:ΔθH=H × ΔθWR × K^(2m), m के साथ 0.8 और 1.0 के बीच और H हॉटस्पॉट कारक - वितरण इकाइयों के लिए लगभग 1.1, डिज़ाइन डेटा अनुपलब्ध होने पर बड़े पावर ट्रांसफार्मर के लिए 1.3 तक।

कुल घुमावदार हॉट स्पॉट:θH=θA + ΔθTO + ΔθH, θA परिवेश के तापमान के साथ।

उन नंबरों को वास्तविक इकाई पर चलाएँ। 6 के हानि अनुपात आर, 55 डिग्री की रेटेड टॉप-ऑयल वृद्धि और 25 डिग्री की रेटेड हॉट-स्पॉट ग्रेडिएंट के साथ 2,500 केवीए ओएनएएन वितरण ट्रांसफार्मर लें - इस वर्ग के लिए विशिष्ट ताप-रन मान। इसे 30 डिग्री परिवेश पर K=1.25 पर लोड करें:

ΔθTO {{0×75 डिग्री

ΔθH = 25 × 1.25^1.6 = 36 डिग्री

θH = 30 + 75 + 36 = 141 डिग्री

141 डिग्री परउम्र बढ़ने का त्वरण कारकलगभग 19 पर पहुँचता है। इन्सुलेशन अपने डिज़ाइन जीवन को 110 डिग्री संदर्भ की तुलना में लगभग उन्नीस गुना तेजी से उपभोग करता है - प्रति दिन जीवन का लगभग 0.25%, या 90 दिनों की गर्मी के चरम पर 22%। यह वह व्यापार है जो 25% अधिभार वास्तव में प्रदान करता है: अतिरिक्त थ्रूपुट के लोड चरण का एक चौथाई, 20.5 साल की सेवा जीवन के पांचवें हिस्से के साथ भुगतान किया जाता है।

चार लोडिंग श्रेणियाँ - और आप किसमें हैं

C57.91 प्रत्येक लोडिंग निर्णय को चार नामित श्रेणियों में क्रमबद्ध करता है, और प्रत्येक की अपनी सीमा होती है। सीमित मात्रा तापमान है, केवीए आंकड़ा कभी नहीं।

गाइड की स्वयं की रूपरेखा सरल भाषा में दोहराने लायक है: नेमप्लेट के ऊपर लोड करने में जोखिम शामिल है, और दस्तावेज़ उस जोखिम की पहचान करने और सीमा निर्धारित करने के लिए मौजूद है जो इसे स्वीकार्य रखता है। यह मुफ़्त क्षमता का लाइसेंस नहीं है, और यह सेवा जीवन का वादा नहीं करता है।

जहां क्षेत्र में ओवरलोड योजनाएं विफल हो जाती हैं

गणना के लिए फैक्ट्री से चार नंबरों की आवश्यकता होती है: आर, रेटेड टॉप-ऑयल वृद्धि, रेटेड हॉट-स्पॉट ग्रेडिएंट और एच। अधिकांश उद्धरणों में उन्हें कभी भी शामिल नहीं किया जाता है, जो इंजीनियर को मानक के डिफ़ॉल्ट मानों पर धकेलता है। वे चूक डिज़ाइन द्वारा रूढ़िवादी हैं, इसलिए वे कम आंकते हैं कि इकाई वास्तव में क्या ले जा सकती है - और खरीदार अंततः उस क्षमता के लिए भुगतान करते हैं जो उनके पास पहले से ही है।

परिवेश दूसरा जाल है. 30 डिग्री का आधार उन स्थानों पर उदार है जहां हमारे ग्राहक वास्तव में स्थापित करते हैं। 45 डिग्री पर - एक सामान्य खाड़ी तट, मध्य पूर्व या दक्षिण पूर्व एशियाई गर्मियों की दोपहर - वही भार धकेलता हैगर्म स्थान का तापमान15 डिग्री अधिक. इससे पहले कि कोई बड़ा ट्रांसफार्मर ऑर्डर करने पर विचार करे, परिवेश सुधार अध्ययन के पहले पृष्ठ पर है।

ठंडा करना तीसरा है. एक पंखा जो ऑफ़लाइन है, एक आंशिक रूप से अवरुद्ध रेडिएटर बैंक, कम तेल का स्तर, एक धूल से भरी शीतलन वाहिनी: प्रत्येक अंकगणित के अनुसार वृद्धि के आधार पर क्षरण करता है। हमारे सेवा इंजीनियर एक नियम लागू करते हैं - ओवरलोड पर भरोसा करने से पहले साबित करें कि कूलिंग उपलब्ध है।

हम जिन सबसे महंगी ओवरलोड विफलताओं के बारे में सुनते हैं, वे लोड के कारण नहीं होती हैं। वे एक शीतलन प्रणाली के कारण होते हैं जिसका तीन वर्षों में किसी ने निरीक्षण नहीं किया।

कूलिंग अपग्रेड और दस्तावेज़ीकरण पहले गणित को बदलें

फैक्ट्री-फिटेड पंखों के साथ एक इकाई को ONAN से ONAF में ले जाने से रेटिंग आधार बढ़ जाता है और शीर्ष-तेल समीकरण में घातांक बदल जाता है, जिससे अनुमेय का विस्तार होता हैचक्रीय लोडिंगकोर और कॉइल्स को छुए बिना खिड़की। यह केवल तभी काम करता है जब ट्रांसफार्मर उस प्रावधान के साथ निर्दिष्ट किया गया हो। डिलीवरी के बाद सीलबंद वितरण इकाई में पंखे जोड़ना शायद ही कभी व्यावहारिक होता है, और कभी भी सस्ता नहीं होता है।

दस्तावेज़ीकरण दूसरा लीवर है। मापी गई वृद्धि, हानि डेटा और लोड-क्षमता वक्र के साथ हीट-रन परीक्षण रिपोर्ट मांगें। नए ऑर्डरों पर अब एक वर्ष या उससे अधिक का समय लगना सामान्य हो गया है, अधिक मालिक प्रतिस्थापन की प्रतीक्षा करने के बजाय पहले से ही सेवा में मौजूद इकाइयों पर थर्मल अध्ययन चला रहे हैं। स्थापित बेड़ा जल्दी से चालू नहीं होगा, क्योंकि संशोधित अमेरिकी वितरण ट्रांसफार्मर दक्षता मानकों के अनुपालन की आवश्यकता नहीं है23 अप्रैल, 2029 को या उसके बादके अनुसारअमेरिकी ऊर्जा विभाग.

रेयान इलेक्ट्रिक पोर्टफोलियो में यूएल, सीएसए, आईईईई और डेकरा प्रमाणन के साथ, ईटन संयुक्त उद्यम भागीदार के रूप में उपयोगिता, औद्योगिक और डेटा सेंटर ड्यूटी के लिए तेल-डूबे और कास्ट-रेज़िन सूखी-प्रकार इकाइयों का निर्माण करता है। उपरोक्त उदाहरण में उपयोग किया गया हीट-रन डेटा परीक्षण रिपोर्ट के साथ मानक के रूप में भेजा जाता है, तीन ईमेल के बाद नहीं - क्योंकि aचक्रीय लोडिंगयोजना उतनी ही अच्छी होती है जितनी ऊंचाई पर इसे बनाया जाता है।

ओवरलोड विंडो की योजना बनाने से पहले क्या पूछें?

किसी भी लोडिंग रणनीति के लिए प्रतिबद्ध होने से पहले आरएफक्यू में चार आइटम जोड़ें:

मापी गई वृद्धि, गारंटीशुदा मूल्य नहीं।हीट-रन रिपोर्ट में प्रस्तावित इकाई की वास्तविक शीर्ष-तेल वृद्धि और हॉट-स्पॉट ग्रेडिएंट को दिखाया जाना चाहिए, न कि डिज़ाइन सीमा को।

आपकी साइट के परिवेश पर लोड-क्षमता वक्र।30 डिग्री पर बना वक्र 45 डिग्री साइट के लिए वक्र नहीं है, और अंतराल वह जगह है जहां आश्चर्य रहता है।

आदेश में निर्दिष्ट शीतलन प्रावधान।पंखे, पंप या अतिरिक्त रेडिएटर बैंक केवल तभी मदद करते हैं जब इकाई उन्हें स्वीकार करने के लिए बनाई गई हो।

अध्ययन के लिए हानि डेटा.आर शीर्ष-तेल गणना को संचालित करता है, और एक अनुमानित आर पूरे उत्तर को अनुमानित बनाता है।

यदि आपका प्रोजेक्ट मौजूदा इकाइयों पर अधिक जोर दे रहा है, जबकि नई इकाइयों को अभी एक साल बाकी है, तो हमें नेमप्लेट और हीट-रन डेटा भेजेंryan-transformers.comऔर हमारे इंजीनियर आपके वास्तविक कर्तव्य चक्र और परिवेश प्रोफ़ाइल के विरुद्ध संख्याओं को चलाएंगे। बल्कि हम आपको आपकी ईमानदार सीमा के बारे में बताएंगेट्रांसफार्मर अधिभार क्षमताआपको एक ऐसा ट्रांसफार्मर बेचने की ज़रूरत है जिसकी आपको अभी तक आवश्यकता नहीं है।

लेखक के बारे में:यह लेख रयान इलेक्ट्रिक की इंजीनियरिंग टीम द्वारा लिखा गया था, जो चीन के जियांग्सू में एक ट्रांसफार्मर निर्माता और एक ईटन संयुक्त उद्यम भागीदार है, जो उत्तरी अमेरिका, दक्षिण पूर्व एशिया, मध्य पूर्व और अफ्रीका में उपयोगिता, औद्योगिक और डेटा सेंटर परियोजनाओं के लिए तेल में डूबे, सूखे प्रकार और पैड-माउंटेड ट्रांसफार्मर का उत्पादन करता है। फ़ैक्टरी परीक्षण IEEE और IEC प्रक्रियाओं का पालन करता है, जिसमें उत्तरी अमेरिकी और अंतर्राष्ट्रीय परियोजनाओं के लिए UL, CSA और DEKRA प्रमाणन उपलब्ध है।