क्या एक ट्रांसफार्मर पूर्ण लोड के तहत रेटेड वोल्टेज प्राप्त कर सकता है?

पावर सिस्टम में, ट्रांसफार्मर वोल्टेज रूपांतरण और ऊर्जा हस्तांतरण के लिए मौलिक हैं। एक महत्वपूर्ण सवाल उठता है:क्या पूर्ण लोड के तहत एक ट्रांसफार्मर का आउटपुट वोल्टेज इसके रेटेड वोल्टेज के बराबर है?निश्चित उत्तर हैनहीं, और यह लेख इंजीनियरिंग मानकों और मात्रात्मक विश्लेषण द्वारा समर्थित अंतर्निहित सिद्धांतों की व्याख्या करता है।

1. रेटेड वोल्टेज की परिभाषा

रेटेड वोल्टेज (IEEE/IEC मानक):
रेटेड वोल्टेजएक ट्रांसफार्मर को इसके रूप में परिभाषित किया गया हैनहीं - लोड आउटपुट वोल्टेज(यानी, द्वितीयक वोल्टेज जब द्वितीयक घुमावदार खुला है - सर्कुआटेड)। उदाहरण के लिए, "400V" लेबल वाला एक ट्रांसफार्मर बिना किसी लोड पर बिल्कुल 400V देता है।

पूर्ण - लोड वोल्टेज:
पूर्ण - लोड की स्थिति के तहत, वास्तविक आउटपुट वोल्टेजनीचे की ओर विचलित करता हैअंतर्निहित नुकसान के कारण। यह द्वारा निर्धारित किया गया हैवोल्टेज विनियमन.

2. क्यों वोल्टेज पूर्ण लोड के तहत गिरता है

प्रमुख कारक: ट्रांसफार्मर प्रतिबाधा

हर ट्रांसफार्मर हैआंतरिक प्रतिबाधा(Zz), शामिल:

प्रतिरोध (आरआर): वाइंडिंग में तांबे का नुकसान।

रिसाव प्रतिक्रिया (xx): चुंबकीय प्रवाह रिसाव।

यह प्रतिबाधा लोड करंट के लिए आनुपातिक वोल्टेज ड्रॉप का कारण बनता है:

ΔV=iload × (rcos⁡ (+XSIN⁡ {) ΔV=iload × (rcos=+XSINX)

जहां cos⁡cosos load लोड पावर फैक्टर है।

वोल्टेज विनियमन सूत्र

Vr%= vr%=

विशिष्ट वीआर मान:

वितरण ट्रांसफार्मर:2–5%

पावर ट्रांसफार्मर:5–10%

3. व्यावहारिक उदाहरण

एक 1600 केवीए तेल - के साथ कूल्ड ट्रांसफार्मर पर विचार करें:

रेटेड नहीं - लोड वोल्टेज: 400 V

प्रतिबाधा (zpuzpu): 4%

लोड पावर फैक्टर: 0.8 लैगिंग

गणना:

Vfull - लोड=vno - load { Vvfull - लोड=vno - लोड -

वोल्टेज विनियमन:

Vr%=400 - 387.2387.2 × 100%%3.3%vr%=387.2400 - 387.2 × 100%%3.3%

परिणाम: आउटपुट वोल्टेज ड्रॉप करता है387.2 V(-3.3%) पूर्ण लोड के तहत।

4. शमन रणनीतियाँ

लोड के तहत रेटेड वोल्टेज बनाए रखने के लिए:

a) चेंजर्स टैप करें

- लोड टैप चेंजर (OLTC) पर:
गतिशील रूप से वोल्टेज ड्रॉप की भरपाई के लिए प्राथमिक मोड़ को समायोजित करता है।
उदाहरण: A +5% TAP माध्यमिक वोल्टेज को 5% बढ़ाता है।

बंद - सर्किट नल:
निश्चित वोल्टेज सुधार के लिए मैनुअल समायोजन।

b) स्वत: वोल्टेज नियामक

प्रतिक्रियाशील शक्ति को इंजेक्ट करने और वोल्टेज को स्थिर करने के लिए बाहरी AVR सिस्टम (जैसे, STATCOM) स्थापित करें।

c) डिजाइन अनुकूलन

कम प्रतिबाधा ट्रांसफार्मर (जैसे, ZPU<4%Zpu​<4%) reduce voltage drop but increase short-circuit currents.

5. मानकों का अनुपालन

IEEE C57.12.00:

"रेटेड वोल्टेज नहीं - लोड वोल्टेज है। पूर्ण - लोड वोल्टेज की गणना प्रतिबाधा ड्रॉप को घटाकर की जाएगी।"

IEC 60076-1:

"रेटेड लोड के तहत आउटपुट वोल्टेज नहीं - लोड वोल्टेज माइनस वोल्टेज ड्रॉप से ​​लिया गया है।"

6. वास्तविक - विश्व निहितार्थ

ग्रिड स्थिरता: वोल्टेज ड्रॉप संवेदनशील भार (जैसे, मोटर्स, औद्योगिक मशीनरी) को प्रभावित करता है। उपयोगिताएं ± 5% वोल्टेज सहिष्णुता (ANSI C84.1) को लागू करती हैं।

ट्रांसफार्मर परीक्षण:
रूटीन टेस्ट डिजाइन अनुपालन को मान्य करने के लिए ZPUZPU और VR% को मापते हैं।

निष्कर्ष

एक ट्रांसफार्मरपूर्ण लोड के तहत अपने रेटेड वोल्टेज को बनाए नहीं रख सकतेअपरिहार्य प्रतिबाधा के कारण - प्रेरित वोल्टेज ड्रॉप्स। विचलन द्वारा निर्धारित किया जाता हैवोल्टेज विनियमन, आमतौर पर डिजाइन और लोड प्रोफ़ाइल के आधार पर 2-10% तक होता है। शमन के लिए टैप चेंजर्स, एवीआर सिस्टम, या कम - प्रतिबाधा डिजाइन की आवश्यकता होती है। इंजीनियरों को नियामक सीमाओं के भीतर वोल्टेज स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए सिस्टम प्लानिंग के दौरान वीआर% में कारक होना चाहिए।