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वितरण नेटवर्क के संचालन प्रबंधन में, वितरण ट्रांसफॉर्मर दोष बिजली आपूर्ति बाधित होने का प्रमुख कारण हैं। एक बड़ी मात्रा में संचालन आँकड़ों के सांख्यिकीय विश्लेषण के माध्यम से, विद्युतरोधन क्षति और आर्द्रता प्रवेश, वाइंडिंग शॉर्ट सर्किट विकृति, तथा बिजली गिरने के कारण अतिवोल्टेज लगातार दोषों के शीर्ष तीन कारणों में से एक रहे हैं। इन तीन प्रमुख दोषों के कारणों और क्रियाविधि की व्यापक समझ, प्रभावी संचालन एवं रखरखाव रणनीतियाँ बनाने तथा विद्युत विश्वसनीयता में सुधार के लिए आधार है।
- विद्युत रोधन क्षति और नमी प्रवेश: सबसे घातक "नंबर वन हत्यारा"
विद्युत रोधन प्रदर्शन में कमी वितरण ट्रांसफॉर्मरों के लिए सबसे सामान्य और गंभीर दोष का स्रोत है। यह अत्यंत छिपा हुआ होता है और आमतौर पर अचानक दुर्घटनाओं के दौरान ही स्पष्ट होता है।
- दीर्घकालिक तापीय जूनियरिंग: ट्रांसफॉर्मर के संचालन के दौरान ऊष्मा उत्पन्न होती है। यदि इसे लंबे समय तक अतिभारित किया जाए, तो वाइंडिंग के विद्युत रोधन कागज़ उच्च तापमान के तहत तेज़ी से अपघटित होने लगता है, जिससे यांत्रिक शक्ति और विद्युत शक्ति धीरे-धीरे कम हो जाती है।
- नमी प्रवेश: तेल-डुबोए ट्रांसफॉर्मर "श्वास लेने के प्रभाव" के कारण नमी को अवशोषित करने के प्रति संवेदनशील होते हैं। जब तेल में नमी की मात्रा मानक से अधिक हो जाती है या तेल का स्तर बहुत कम हो जाता है, तो विद्युत रोधन सामग्रियों की वोल्टेज सहन क्षमता तेज़ी से कम हो जाती है।
- गुप्त विद्युत विसर्जन: कमजोर इन्सुलेशन के संचालन अतिवोल्टेज या प्रणाली अनुनाद के सामना करते समय आंतरिक अंतर-टर्न या अंतर-चरण विफलता के अधिक संभावना होती है, जो अंततः शॉर्ट सर्किट और जलने के कारण होती है।
- वाइंडिंग शॉर्ट सर्किट और विकृति: सबसे विनाशकारी "तीव्र आपातकालीन स्थिति"
वाइंडिंग दोष अधिकांशतः बाहरी शॉर्ट सर्किट के कारण होते हैं। उत्पन्न विद्युत तनाव अत्यधिक उच्च होता है, और यह ट्रांसफॉर्मर के स्वयं को गंभीर क्षति पहुँचाने का प्रत्यक्ष कारण है।
शॉर्ट सर्किट धारा का प्रभाव: जब निम्न-वोल्टेज पक्ष के आउटलेट या शाखा लाइन पर धातु शॉर्ट सर्किट होता है, तो शॉर्ट सर्किट धारा नाममात्र धारा के दसियों गुना तक पहुँच सकती है, जिससे अत्यंत प्रबल त्रिज्या और अक्षीय विद्युत गतिक बल उत्पन्न होते हैं।
- यांत्रिक विकृति और संचयी प्रभाव: विशाल विद्युत चुंबकीय बल के कारण चालक संकुचित, मोड़ा गया या विस्थापित हो जाएगा। यदि लघु-परिपथ सीधे घटक को जला नहीं देता है, तो संचयी प्लास्टिक विकृति धीरे-धीरे घेरे के लघु-परिपथ प्रतिरोध को कम कर देगी।
— अंतिम जलन: विकृति के कारण स्थानीय विद्युतरोधन क्षरण हो जाता है या घेरे के अंतराल की दूरी में परिवर्तन आ जाता है। अगले धारा आघात में, यह कमजोर बिंदु तेज़ी से गर्म हो जाएगा और घेरे में लघु-परिपथ का रूप ले लेगा, जब तक कि उपकरण को निपटान नहीं कर दिया जाता है।
- बिजली के झटके और अतिवोल्टेज: मौसमी रूप से आम "बाहरी खतरे"
बिजली के झटके के कारण उत्पन्न अतिवोल्टेज वर्षा ऋतु के दौरान वितरण ट्रांसफॉर्मर को क्षतिग्रस्त करने का प्राथमिक बाहरी कारण है, और यह ग्रामीण क्षेत्रों तथा खुले स्थानों में विशेष रूप से प्रमुख है।
— बिजली की तरंग का प्रवेश: बिजली के गिरने के बाद ओवरहेड लाइन पर आने के बाद, यह कंडक्टर के साथ ट्रांसफॉर्मर में प्रवेश करता है। तीव्र तरंग-फ्रंट और उच्च-आयाम अतिवोल्टेज सीधे वाइंडिंग के मुख्य विद्युतरोधन और अनुदैर्ध्य विद्युतरोधन को प्रभावित करता है।
- सुरक्षा विफलता का अध्यारोपण: यदि उच्च-वोल्टेज तरफ का लाइटनिंग अरेस्टर पुराना हो गया है और विफल हो गया है, या भू-संपर्क प्रतिरोध मानक से अधिक है, या कम-वोल्टेज तरफ कोई लाइटनिंग अरेस्टर स्थापित नहीं किया गया है, तो प्रवेश करने वाली तरंग को प्रभावी ढंग से निकाला नहीं जा सकता, जिससे बुशिंग का फ्लैशओवर या विद्युतरोधन का विफल होना सीधे हो जाएगा।
- कम-वोल्टेज तरफ का प्रतिआक्रमण: जब कम-वोल्टेज लाइन पर प्रेरित बिजली का प्रभाव पड़ता है, तो अतिवोल्टेज कम-वोल्टेज वाइंडिंग के माध्यम से उच्च-वोल्टेज तरफ स्थानांतरित हो जाता है, जिससे धनात्मक और ऋणात्मक वैकल्पिक अतिवोल्टेज का निर्माण होता है, जो विद्युतरोधन क्षति के जोखिम को और बढ़ा देता है।
संक्षेप और संचालन एवं रखरखाव के लिए मुख्य बिंदु
वितरण ट्रांसफॉर्मर के विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करने के लिए इन्सुलेशन सुरक्षा, शॉर्ट-सर्किट सहनशीलता और बिजली के गिरने से सुरक्षा तीन मुख्य स्तंभ हैं। उपरोक्त तीन प्रकार की दोषों के लिए, संचालन और रखरखाव के दौरान निम्नलिखित उपायों को मजबूत करने पर ध्यान केंद्रित करने की सिफारिश की जाती है:
– इन्सुलेशन निगरानी: माध्यम की नमी सामग्री और डायलेक्ट्रिक हानि कारक की निगरानी के लिए नियमित रूप से तेल-आधारित घुले हुए गैस विश्लेषण (DGA) का संचालन करें, और छिपे हुए इन्सुलेशन दोषों की तुरंत पहचान करें।
– शॉर्ट-सर्किट सहनशीलता सत्यापन: दोष की स्थिति में त्वरित ट्रिपिंग सुनिश्चित करने के लिए सुरक्षा सेटिंग्स को उचित रूप से कॉन्फ़िगर करें; निकट-क्षेत्र शॉर्ट-सर्किट का अनुभव करने वाले ट्रांसफॉर्मर पर तुरंत वाइंडिंग विकृति परीक्षण करें।
– बिजली के गिरने से सुरक्षा प्रबंधन: लाइटनिंग अरेस्टर और ग्राउंडिंग प्रतिरोध के प्रदर्शन का नियमित रूप से परीक्षण करें, कम वोल्टेज पक्ष पर बिजली के गिरने से सुरक्षा में सुधार करें, और यह सुनिश्चित करें कि बिजली की ऊर्जा के लिए एक सुगम निर्वहन पथ उपलब्ध हो।
इन तीन मुख्य दोष स्रोतों के नियंत्रण पर ध्यान केंद्रित करके, वितरण ट्रांसफॉर्मरों की विफलता दर को काफी कम किया जा सकता है, उपकरण के सेवा जीवन को बढ़ाया जा सकता है, और वितरण नेटवर्क के सुरक्षित और स्थिर संचालन के लिए एक मजबूत गारंटी प्रदान की जा सकती है।
