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VFD ट्रांसफॉर्मर डेरेटिंग गाइड, जो K-रेटेड ट्रांसफॉर्मर के आकार निर्धारण और चयन पद्धति पर हार्मोनिक धारा के प्रभावों को दर्शाती है।

हार्मोनिक्स और डेरेटिंग: VFD लोड कैसे ट्रांसफॉर्मर चयन को बदलते हैं

वेरिएबल फ्रिक्वेंसी ड्राइव्स चिकनी साइनुसोइडल तरंगों के बजाय पल्सों में धारा खींचती हैं—और यह मौलिक अंतर ट्रांसफॉर्मर के आकार निर्धारण पर पूरी तरह पुनर्विचार करने के लिए मजबूर करता है। 500 kVA का ट्रांसफॉर्मर जो VFD लोड को बिजली देता है, केवल 65% प्रतीत क्षमता पर ही थर्मल ओवरलोड के कारण ट्रिप हो सकता है। नाममात्र रेटिंग्स और वास्तविक प्रदर्शन के बीच का यह अंतर कई स्पेसिफिकर्स को चौंका देता है।.

समस्या VFD के इनपुट चरण में उत्पन्न होती है। छह-पल्स डायोड रेक्टिफायर—जो 90% से अधिक औद्योगिक ड्राइव्स में पाए जाते हैं—प्रत्येक AC अर्ध-चक्र के संक्षिप्त शिखरों के दौरान ही धारा संचालित करते हैं। इससे पूर्वानुमेय आवृत्तियों पर हार्मोनिक धाराएँ उत्पन्न होती हैं, जिन्हें मानक ट्रांसफॉर्मर रेटिंग्स में शामिल नहीं किया जाता।.

वीएफडी लोड क्यों ट्रांसफॉर्मर के आकार निर्धारण में समस्याएँ पैदा करते हैं

वीएफडी रेक्टिफायर ब्रिज के माध्यम से आने वाली एसी बिजली को डीसी में परिवर्तित करते हैं, फिर मोटर नियंत्रण के लिए परिवर्ती-आवृत्ति वाला आउटपुट संश्लेषित करते हैं। यह गैर-रेखीय रूपांतरण डीसी बस कैपेसिटर के चार्जिंग के साथ समकालिक अलग-अलग पल्सों में धारा खींचता है। परिणामी तरंग रूप में मूल 50 या 60 हर्ट्ज घटक के साथ h = 6n ± 1 पैटर्न के अनुसार हार्मोनिक्स शामिल होते हैं।.

आम 6-पल्स वीएफडी हार्मोनिक स्पेक्ट्रम:

हार्मोनिक क्रमआवृत्ति (50 हर्ट्ज़ प्रणाली)आम परिमाण (% मौलिक)
पाँचवाँ250 हर्ट्ज़25–401टीपी3टी
सातवाँ350 हर्ट्ज़१५–२५१टीपी३टी
ग्यारहवाँ550 हर्ट्ज़8–12%
तेरहवाँ650 हर्ट्ज़5–91टीपी3टी
सत्रहवाँ850 हर्ट्ज़3–61टीपी3टी

वर्तमान में संयुक्त कुल हार्मोनिक विरूपण (THD-I) मानक छह-पल्स ड्राइव्स के लिए आमतौर पर 35% से 80% के बीच होता है। कई छोटे VFDs वाली कुछ सुविधाओं में THD-I 90% से अधिक हो जाता है।.

IEEE 519-2022 (हार्मोनिक नियंत्रण के लिए अनुशंसित अभ्यास) के अनुसार, सामान्य प्रणालियों के लिए सामान्य कनेक्शन बिंदु पर वोल्टेज विरूपण 5% THD-V से कम और संवेदनशील उपकरणों के लिए 3% से कम होना चाहिए। धारा विरूपण सीमाएँ शॉर्ट-सर्किट धारा (Iसुप्रीम कोर्ट) वर्तमान लोड करने के लिए (IL), जहाँ कमजोर प्रणालियों पर सख्त सीमाएँ लागू होती हैं जहाँ मैंसुप्रीम कोर्ट/मैंL बीस से कम.

मल्टी-पल्स विन्यास हार्मोनिक्स को कम करते हैं लेकिन कभी समाप्त नहीं करते। बारह-पल्स ड्राइव्स 8–15% का THD-I प्राप्त करते हैं, जबकि अठारह-पल्स डिज़ाइन 5–8% तक पहुँचते हैं। एक्टिव फ्रंट एंड (AFE) ड्राइव्स THD-I को 5% से नीचे ले जाती हैं, लेकिन इनकी लागत काफी अधिक होती है। मानक छह-पल्स ड्राइव्स अभी भी प्रमुख हैं, इसलिए हार्मोनिक-जागरूक ट्रांसफॉर्मर चयन अनिवार्य है।.

छह-पल्स वीएफडी हार्मोनिक धारा स्पेक्ट्रम बार चार्ट, जिसमें मूल आवृत्ति का प्रतिशत के रूप में 5वीं, 7वीं, 11वीं और 13वीं हार्मोनिक की परिमाणें दिखाई गई हैं।
चित्र 1. छह-पल्स VFD रेक्टिफायर से प्राप्त सामान्य हार्मोनिक धारा स्पेक्ट्रम। पाँचवाँ और सातवाँ हार्मोनिक क्रमशः मूल धारा के 25–40% और 15–25% पर प्रमुख होते हैं, जो h = 6n ± 1 विशेषता पैटर्न का अनुसरण करते हैं।.

हार्मोनिक धाराएँ ट्रांसफॉर्मर हानियों को कैसे बढ़ाती हैं

नेमप्लेट ट्रांसफॉर्मर रेटिंग्स साइनुसोइडल धारा प्रवाह का अनुमान लगाती हैं। हार्मोनिक धाराएँ अतिरिक्त हानियाँ उत्पन्न करती हैं जिन्हें मानक रेटिंग्स पूरी तरह अनदेखा कर देती हैं।.

वाइंडिंग्स में एडी करंट हानियाँ

एडी करंट हानियाँ धारा की परिमाण के वर्ग और हार्मोनिक क्रम के वर्ग दोनों के साथ बढ़ती हैं। 30% परिमाण पर 5वां हार्मोनिक मौलिक आवृत्ति की तुलना में प्रति इकाई धारा 0.30² × 5² = 2.25× गुना हानि योगदान उत्पन्न करता है। 20% परिमाण पर 7वां हार्मोनिक 0.20² × 7² = 1.96× गुना अतिरिक्त हानियाँ जोड़ता है।.

एडी करंट हानियाँ हार्मोनिक क्रम के वर्ग के अनुपात में बढ़ती हैं: Pयूरोपीय आयोग ∝ मैंh² × h², जहाँ Ih r_h हार्मोनिक धारा परिमाण को दर्शाता है और h हार्मोनिक क्रम को दर्शाता है। 20% मूल परिमाण की 5वीं हार्मोनिक धारा अपने प्रतीत होने वाले परिमाण से 25× अधिक एडी धारा हानि उत्पन्न करती है।.

चालकों में त्वचा प्रभाव

उच्च आवृत्ति वाले धाराएँ चालक की सतहों की ओर इकट्ठा हो जाती हैं, जिससे प्रभावी क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्रफल कम हो जाता है। 350 हर्ट्ज़ (सातवाँ हार्मोनिक) पर तांबे में त्वचा गहराई 50 हर्ट्ज़ मूल आवृत्ति पर 9.4 मिमी की तुलना में लगभग 3.5 मिमी तक घट जाती है। उच्च हार्मोनिक क्रमों पर यह एसी प्रतिरोध को 1.5 से 3.0 गुना तक बढ़ा देता है।.

संरचनात्मक घटकों में अनपेक्षित हानि

हार्मोनिक फ्लक्स लिंक टैंक की दीवारों, कोर क्लैम्प्स और टाई रॉड्स से जुड़ते हैं। फील्ड थर्मल इमेजिंग ने उचित K-फैक्टर रेटिंग के बिना 60% नेमप्लेट क्षमता से अधिक VFD लोड संभालते समय मानक ट्रांसफॉर्मर टैंकों पर 120°C से अधिक के हॉटस्पॉट्स का खुलासा किया है। ये स्थानीय तापमान मानक वाइंडिंग तापमान सेंसरों द्वारा पता नहीं लगाए जाते।.

हार्मोनिक क्रमआवृत्ति (50 हर्ट्ज़)सापेक्ष एडी हानि गुणक (h²)
1 (मौलिक)50 हर्ट्ज़एक गुणा
पाँचवाँ250 हर्ट्ज़25 गुना
सातवाँ350 हर्ट्ज़उन्तालीस गुणा
ग्यारहवाँ550 हर्ट्ज़एक सौ इकसठ ×
तेरहवाँ650 हर्ट्ज़एक सौ साठ नौ गुणा

एक ट्रांसफॉर्मर, जिस पर मानक एमीटर पर 70% का लोड दिख रहा हो, हार्मोनिक्स की उपस्थिति में आंतरिक हानियों का अनुभव कर सकता है जो 95–110% लोडिंग के बराबर हों। यह उन समयपूर्व थर्मल ट्रिप्स को समझाता है जो पर्याप्त हेडरूम की उम्मीद कर रही रखरखाव टीमों को हैरान कर देते हैं।.

VFD हार्मोनिक लोडिंग के तहत एडी करंट संकेंद्रण क्षेत्रों और त्वचा प्रभाव गहराई में कमी को दर्शाता ट्रांसफॉर्मर वाइंडिंग का क्रॉस-सेक्शन
चित्र 2. ट्रांसफॉर्मर चालकों में हार्मोनिक धारा वितरण। स्किन प्रभाव उच्च-आवृत्ति धाराओं को सतह की ओर धकेलता है, जिससे 50 Hz पर 9.4 मिमी गहराई से प्रभावी क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्रफल 7वें हार्मोनिक (350 Hz) पर 3.5 मिमी तक घट जाता है।.

[विशेषज्ञ की अंतर्दृष्टि: ऊष्मीय तनाव पर क्षेत्रीय अवलोकन]

  • 80% नाममात्र क्षमता वाले ट्रांसफॉर्मर VFD भारों के साथ रैखिक भारों को सेवा देने वाले समान इकाइयों की तुलना में लगातार 15–25°C अधिक गर्म चलते हैं।
  • जब THD-I 35% से अधिक हो जाता है, तो वाइंडिंग हॉटस्पॉट का तापमान पूर्वानुमानों से 8–15°C अधिक हो जाता है।
  • इन्सुलेशन का उम्र बढ़ना नाटकीय रूप से तेज हो जाता है—हर 10°C तापमान वृद्धि से इसकी आयु लगभग आधी हो जाती है।
  • सामान्य 100/120 हर्ट्ज़ की गूंज से ऊपर की आवृत्तियों पर सुनाई देने वाली गुनगुनाहट हार्मोनिक तनाव का संकेत देती है।

के-फैक्टर रेटिंग्स: हार्मोनिक लोड के अनुसार ट्रांसफॉर्मर क्षमता का मिलान

के-फैक्टर एक ट्रांसफॉर्मर की हार्मोनिक हीटिंग को संभालने की क्षमता को एकल डेरेटिंग मीट्रिक के रूप में मापता है। इस गणना में हार्मोनिक धाराओं को आवृत्ति के वर्ग से भारित किया जाता है, जो एडी करंट हानि उत्पन्न होने के भौतिक सिद्धांत को दर्शाता है।.

के-कारक की गणना निम्न सूत्र के अनुसार की जाती है: K = Σ(Ih)2 × घंटा2, जहाँ मैंh यह प्रति-इकाई हार्मोनिक धारा की परिमाण को दर्शाता है और h हार्मोनिक क्रम को इंगित करता है। छह-पल्स वीएफडी के लिए विशिष्ट हार्मोनिक्स क्रम 5, 7, 11, 13, 17 और 19 पर उत्पन्न होती हैं। एक सामान्य छह-पल्स वीएफडी 9 से 13 के बीच के-फैक्टर उत्पन्न करता है, जबकि बारह-पल्स विन्यास सामान्यतः 5वें और 7वें हार्मोनिक्स के रद्दीकरण के कारण 4–6 के के-फैक्टर प्रदान करते हैं।.

मानक ट्रांसफॉर्मर K-1 (शुद्ध साइनुसोइडल लोड) के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। K-रेटेड ट्रांसफॉर्मर में विशिष्ट डिज़ाइन प्रतिरोधी उपाय शामिल होते हैं:

  • अतिआयामी तटस्थ चालक (त्रिपल हार्मोनिक योग के लिए फेज़ क्षमता का 200%)
  • घटी हुई प्रवाह घनता के केन्द्र मानक इकाइयों की तुलना में 1.5 टी बनाम 1.7 टी पर संचालन
  • छोटे चालक क्रॉस-सेक्शन स्किन इफ़ेक्ट को कम करने के लिए बढ़े हुए समानांतर पथ
  • सुधारित कूलिंग डक्ट स्पेसिंग घुमावदार परतों के बीच
  • स्थानांतरित या निरंतर स्थानांतरित चालक (CTC) वर्तमान वितरण को समान करने के लिए

के-फैक्टर चयन मैट्रिक्स:

के-रेटिंगलक्ष्य टीएचडी-आई सीमाआम अनुप्रयोग
के-एक<5%केवल रैखिक भार
के-4१५–२५१टीपी३टीकार्यालय भवन, हल्का वाणिज्यिक
के-925–401टीपी3टीमिश्रित मोटर/वीएफडी लोड
के-1340–601टीपी3टीभारी वीएफडी आबादी, डीसी ड्राइव्स
के-2060–801टीपी3टीगंभीर गैर-रेखीय वातावरण

तेल रखरखाव संबंधी चिंताओं के बिना हार्मोनिक टॉलरेंस की आवश्यकता वाली सुविधाओं के लिए, शुष्क-प्रकार का ट्रांसफॉर्मर डिज़ाइन K-रेटेड विकल्प प्रदान करते हैं, जिनमें वैक्यूम-प्रेशर इम्पेगनेटेड या कास्ट-रेज़िन इन्सुलेशन सिस्टम शामिल हैं, जो क्लास H (180°C) संचालन के लिए रेटेड हैं।.


वीएफडी सर्विस के लिए स्टैंडर्ड ट्रांसफॉर्मर्स को कैसे डेरेट करें

जब K-रेटेड खरीद संभव नहीं होती—रिट्रोफिट स्थितियाँ, बजट प्रतिबंध, या मध्यम हार्मोनिक स्तर—तो मानक ट्रांसफॉर्मरों की डेरेटिंग एक वैकल्पिक मार्ग प्रदान करती है।.

IEEE C57.110 (अनुशंसित अभ्यास: तरल-डूबे और शुष्क-प्रकार के पावर एवं वितरण ट्रांसफॉर्मर की क्षमता को गैर-साइनुसोइडल लोड धाराओं की आपूर्ति के दौरान स्थापित करने के लिए) हार्मोनिक लोडिंग के तहत कम क्षमता की गणना करने की पद्धति निर्धारित करता है।.

व्यावहारिक डेरेटिंग कारक:

दृश्य लोड करेंआम THD-Iअनुमानित के-फैक्टरडेरेटिंग कारकप्रभावी क्षमता (500 kVA आधार)
एकल बड़ा वीएफडी (6-पल्स)40–501टीपी3टीके ≈ 8–100.80–0.85400–425 kVA
कई छोटे वीएफडी५५–७०१टीपी३टीके ≈ 13–180.68–0.75340–375 kVA
वीएफडी + डीसी ड्राइव + वेल्डर७५–९०१टीपी३टीके ≈ 20–280.58–0.65290–325 kVA

कई इंजीनियर जब विस्तृत हार्मोनिक विश्लेषण उपलब्ध नहीं होता, तब VFD-भारी इंस्टॉलेशनों के लिए सामान्यतः 75–80% तक की डीरेटिंग लागू कर देते हैं। इससे क्षमता दक्षता में कमी आती है, लेकिन यह समयपूर्व विफलता के खिलाफ थर्मल मार्जिन प्रदान करता है।.

के-फैक्टर ट्रांसफॉर्मर चयन निर्णय फ्लोचार्ट जो THD-I मापन थ्रेशोल्ड्स और संबंधित K-4, K-9, K-13, K-20 सिफारिशें दिखाता है।
चित्र 3. वर्तमान में कुल हार्मोनिक विकृति (THD-I) के आधार पर K-कारक चयन पथ। उच्च THD-I मानों के लिए ऐसे ट्रांसफॉर्मर की आवश्यकता होती है जिनमें एडी करंट हानि सहनशीलता अधिक हो, जो मध्यम हार्मोनिक्स के लिए K-4 से लेकर गंभीर विकृति वातावरण के लिए K-20 तक होती है।.

वार्षिक ऊर्जा लागतें दक्षता के अंतर को काफी हद तक दर्शाती हैं। एक सुविधा जो वार्षिक रूप से 8,000 घंटे VFD-फेड ट्रांसफॉर्मरों को $0.12/kWh पर संचालित करती है, जब अनुचित आकार के मानक ट्रांसफॉर्मरों का उपयोग करती है, तो ठीक से निर्दिष्ट K-रेटेड विकल्पों की तुलना में प्रति 100 kW जुड़े VFD लोड पर $2,400–$4,800 अतिरिक्त ऊर्जा लागत का सामना करती है।.

[विशेषज्ञ की अंतर्दृष्टि: डेरेटिंग बनाम के-रेटिंग अर्थशास्त्र]

  • K-रेटेड ट्रांसफॉर्मरों की लागत मानक समकक्षों की तुलना में 20–35% प्रीमियम होती है।
  • एक रेटेड 630 kVA मानक इकाई जो 480 kVA प्रभावी प्रदान करती है, 500 kVA K-13 इकाई की तुलना में कम लागत वाली हो सकती है।
  • हालाँकि, मानक इकाई अधिक तेज़ी से पुरानी हो जाती है—12–18 वर्ष की सेवा आयु की अपेक्षा करें, जबकि K-रेटेड के लिए यह 25–30 वर्ष होती है।
  • स्वामित्व की कुल लागत आमतौर पर 50% VFD लोड फैक्टर से अधिक के लिए K-रेटेड विनिर्देशन का पक्ष लेती है।

वीएफडी ट्रांसफॉर्मर अनुप्रयोगों के लिए चार चयन रणनीतियाँ

वीएफडी इंस्टॉलेशन के लिए ट्रांसफॉर्मर चयन चार विशिष्ट दृष्टिकोणों का अनुसरण करता है, जो प्रत्येक परियोजना की विशिष्ट बाधाओं के अनुरूप होते हैं।.

विकल्प 1: विनिर्दिष्ट मानक ट्रांसफॉर्मर

मध्यम हार्मोनिक्स (K < 9) और सीमित बजट वाले रेट्रोफ़िट प्रोजेक्ट्स के लिए सर्वोत्तम। 15–40% क्षमता में कमी की अपेक्षा करें। प्रारंभिक लागत कम लेकिन इन्सुलेशन के शीघ्र पुराने होने का जोखिम अधिक।.

विकल्प 2: लोड प्रोफ़ाइल से मेल खाने वाला के-रेटेड ट्रांसफ़ॉर्मर

ज्ञात VFD संख्या वाली नई स्थापनाओं के लिए इष्टतम। डिज़ाइन किए गए थर्मल मार्जिन के साथ पूर्ण नाममात्र क्षमता उपलब्ध रहती है। 20–35% की लागत प्रीमियम विस्तारित सेवा जीवन और कम ऊर्जा हानियों के माध्यम से वसूल हो जाती है।.

विकल्प 3: प्रति ड्राइव पृथक्करण ट्रांसफॉर्मर

क्रिटिकल ड्राइव या हार्मोनिक नियंत्रण की आवश्यकता वाले संवेदनशील अपस्ट्रीम उपकरणों के लिए उपयुक्त। प्रत्येक VFD को ड्राइव सुरक्षा के लिए इम्पीडेंस-मिलान किए गए समर्पित रूपांतरण से लैस किया जाता है। उच्च कुल लागत और महत्वपूर्ण स्थान आवश्यकता, लेकिन अधिकतम पृथक्करण।.

विकल्प 4: मानक ट्रांसफॉर्मर प्लस हार्मोनिक शमन

मौजूदा ट्रांसफॉर्मर निवेशों या सामान्य संयोजन बिंदु पर IEEE 519 अनुपालन के लिए प्रभावी। शमन विकल्पों में शामिल हैं:

  • 5वें और 7वें हार्मोनिक्स पर ट्यून किए गए पैसिव एलसी फिल्टर
  • सक्रिय हार्मोनिक फ़िल्टर (एएचएफ) जो <5% THD-I प्राप्त करते हैं।
  • मल्टी-पल्स ड्राइव विन्यास (12-पल्स या 18-पल्स)
चयन दृष्टिकोणप्रारंभिक लागतउपयोगी क्षमताहार्मोनिक शमनआवश्यक स्थान
घटाया हुआ मानककम60–851टीपी3टीकोई नहींन्यूनतम
के-रेटेड मैचमध्यम-उच्च100%अंतर्निहित सहिष्णुतान्यूनतम
चालक पृथक्करणउच्चप्रति इकाई 100%आंशिक नियंत्रणमहत्वपूर्ण
मानक + फ़िल्टरमध्यम-उच्च100%सक्रिय अपचयनमध्यम

की पूरी श्रृंखला का अन्वेषण करें विद्युत वितरण ट्रांसफॉर्मर औद्योगिक हार्मोनिक वातावरणों के लिए अभिकल्पित, जिसमें K-रेटेड ड्राई-टाइप और उन्नत तेल-निमज्जित विन्यास शामिल हैं।.


क्षेत्र सत्यापन: हार्मोनिक भार के तहत ट्रांसफार्मर के प्रदर्शन की पुष्टि

पूर्व-आयोगीकरण और निरंतर सत्यापन यह सुनिश्चित करते हैं कि ट्रांसफॉर्मर चयन संबंधी निर्णय विश्वसनीय क्षेत्रीय प्रदर्शन में परिवर्तित हों।.

स्थापना-पूर्व आवश्यकताएँ

जब मौजूदा VFDs साइट पर संचालित हों, तब हार्मोनिक साइट सर्वेक्षण करें। ड्राइव निर्माताओं से IEEE 519 प्रारूप में हार्मोनिक स्पेक्ट्रम डेटा का अनुरोध करें। ट्रांसफॉर्मर विनिर्देशों को अंतिम रूप देने से पहले समग्र K-कारक की गणना करें।.

आयोगी जाँचें

कम से कम 25वें क्रम तक के वर्तमान हार्मोनिक्स को कैप्चर करने में सक्षम पावर क्वालिटी एनालाइज़र तैनात करें। ट्रांसफॉर्मर टैंकों, बुशिंग्स और केबल टर्मिनेशन्स की थर्मल इमेजिंग से आधारभूत तापमान वितरण स्थापित करें। इन्सुलेशन क्लास सीमाओं के भीतर वाइंडिंग के तापमान वृद्धि को सत्यापित करें—क्लास F में 115°C वृद्धि की अनुमति है, क्लास H में ड्राई-टाइप यूनिट्स के लिए 150°C वृद्धि की अनुमति है।.

हार्मोनिक तनाव के चेतावनी संकेत

  • सामान्य 100/120 हर्ट्ज़ ट्रांसफॉर्मर की गड़गड़ाहट से ऊपर की आवृत्तियों पर सुनाई देने वाली गुनगुनाहट
  • मध्यम प्रतीत होने वाले भारों पर तेल या विंडिंग का ऊँचा तापमान
  • समयपूर्व इन्सुलेशन का क्षरण या रंग फीका पड़ना
  • स्पष्ट अधिभार के बिना उपद्रव थर्मल रिले ट्रिप हो जाता है।
  • वाई-संयोजित द्वितीयकों में तटस्थ चालक हीटिंग

हार्मोनिक तनाव के तहत थर्मल प्रदर्शन की तुलना करने वाले इंस्टॉलेशन के लिए, तेल-निमज्जित ट्रांसफार्मर सूखे प्रकार के विकल्पों की तुलना में अलग-अलग ऊष्मा अपव्यय विशेषताएँ प्रदान करते हैं—विशेष रूप से तब प्रासंगिक जब परिवेश का तापमान 40°C से अधिक हो।.

रेखीय लोड के तहत ट्रांसफॉर्मर के तापमान वितरण और VFD हार्मोनिक लोड के साथ दृश्यमान हॉटस्पॉट्स की तुलना दिखाने वाली थर्मल इमेजिंग
चित्र 4. थर्मल इमेजिंग छिपे हुए हार्मोनिक तनाव को प्रकट करती है। दोनों ट्रांसफॉर्मर 70% प्रतीत होने वाले भार पर काम करते हैं, लेकिन VFD-फेड इकाई (दाएं) में एडी करंट और स्ट्रे हानियों के कारण सतही तापमान मानक एमीटरों के लिए अदृश्य 30–45°C अधिक होता है।.

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XBRELE गैर-रेखीय लोड वातावरणों के लिए अभिकल्पित वितरण ट्रांसफॉर्मर बनाता है—जिसमें VFD-गहन विनिर्माण, डेटा सेंटर, और प्रक्रिया उद्योग शामिल हैं, जहाँ हार्मोनिक धाराएँ अपरिहार्य हैं।.

अभियांत्रिकी क्षमताएँ:

  • वैक्यूम-प्रेशर इम्प्regnation के साथ K-रेटेड ड्राई-टाइप ट्रांसफार्मर (K-4 से K-20)
  • उन्नत शीतलन प्रणालियों वाली हार्मोनिक-सहिष्णु तेल-डूबी इकाइयाँ
  • ड्राइव आइसोलेशन अनुप्रयोगों के लिए कस्टम इम्पीडेंस डिज़ाइन (4–6% रेंज)
  • हार्मोनिक लोड विश्लेषण और ट्रांसफार्मर आकार निर्धारण के लिए तकनीकी सहायता

चाहे नए उपकरणों का विनिर्देशन हो या बदलते भारों के तहत मौजूदा क्षमता का मूल्यांकन, तकनीकी परामर्श यह सुनिश्चित करता है कि ट्रांसफॉर्मर केवल नाममात्र के अनुमानों तक सीमित न रहे, बल्कि वास्तविक परिचालन परिस्थितियों के अनुरूप हो।.

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अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

अधिकांश VFD इंस्टॉलेशन के लिए किस K-फैक्टर रेटिंग की आवश्यकता होती है?

मध्यम VFD जनसंख्या वाली सुविधाओं (THD-I 30–50% के बीच) को आमतौर पर K-9 या K-13 रेटेड ट्रांसफॉर्मरों की आवश्यकता होती है। बारह-पल्स ड्राइव सिस्टम आमतौर पर कम 5वें और 7वें हार्मोनिक सामग्री के कारण K-4 रेटिंग के साथ संतोषजनक रूप से संचालित होते हैं।.

VFD लोड के लिए एक मानक ट्रांसफॉर्मर को डी-रेट करते समय मैं कितनी क्षमता खो देता हूँ?

हार्मोनिक गंभीरता के आधार पर 15–40% क्षमता में कमी की अपेक्षा करें। 500 kVA का मानक ट्रांसफॉर्मर, जो 45% THD-I वाले छह-पल्स VFD को सेवा प्रदान करता है, आमतौर पर थर्मल सीमाओं तक पहुँचने से पहले केवल 350–425 kVA उपयोगी क्षमता ही प्रदान करता है।.

क्या पैसिव फ़िल्टर K-रेटेड ट्रांसफॉर्मरों की आवश्यकता को समाप्त कर सकते हैं?

प्रमुख हार्मोनिक्स (5वां और 7वां) के लिए ट्यून किए गए पैसिव LC फिल्टर THD-I को 50–70% तक कम कर देते हैं, जिससे अक्सर प्रभावी K-फैक्टर 4 से नीचे आ जाता है। इससे कई अनुप्रयोगों में मानक ट्रांसफॉर्मर बिना महत्वपूर्ण डेरेटिंग के संचालित हो सकते हैं, हालांकि फिल्टर के रखरखाव से निरंतर लागत जुड़ जाती है।.

मेरा ट्रांसफॉर्मर 70% प्रतीत होने वाले लोड पर भी गर्म क्यों हो जाता है?

हार्मोनिक धाराएँ मानक एमीटरों के लिए अदृश्य आवर्त धाराएँ और विचरण हानियाँ उत्पन्न करती हैं। 70% लोड दिखाने वाला एक ट्रांसफॉर्मर, जब VFD लोड्स को THD-I 35% से अधिक के साथ सेवा प्रदान करता है, तो आंतरिक रूप से 95–110% लोडिंग के बराबर ताप अनुभव कर सकता है।.

मानक और K-13 ट्रांसफॉर्मरों की लागत में सामान्यतः कितना अंतर होता है?

K-13 रेटेड इकाइयों की कीमत समान मानक ट्रांसफॉर्मरों की तुलना में 25–35% प्रीमियम होती है। हालांकि, K-रेटिंग वाले डिज़ाइन हार्मोनिक लोड के तहत पूर्ण नाममात्र क्षमता प्रदान करते हैं और आमतौर पर VFD सेवा में मानक इकाइयों के 12–18 वर्षों की तुलना में 25–30 वर्ष की सेवा आयु प्राप्त करते हैं।.

स्थापना के बाद ट्रांसफार्मर के प्रदर्शन की जांच कैसे करें?

चालूकरण के दौरान 25वें क्रम तक के करंट हार्मोनिक्स को मापने वाले पावर क्वालिटी एनालाइज़र तैनात करें। टैंक की दीवारों, बुशिंग्स और टर्मिनेशन्स पर हॉटस्पॉट्स की पहचान के लिए थर्मल इमेजिंग करें। संचालन के पहले वर्ष के दौरान मासिक रूप से लोड प्रतिशत के सापेक्ष वाइंडिंग तापमान का रुझान विश्लेषण करें।.

क्या 18-पल्स वीएफडी ट्रांसफॉर्मर हार्मोनिक संबंधी चिंताओं को पूरी तरह समाप्त कर देते हैं?

अठारह-पल्स विन्यास THD-I को 5–8% तक कम कर देते हैं, जिससे अधिकांश अनुप्रयोगों में K-4 रेटेड या सामान्य ट्रांसफॉर्मर का उपयोग संभव हो जाता है। हालांकि, 18-पल्स संचालन के लिए आवश्यक फेज-शिफ्टिंग ट्रांसफॉर्मर व्यवस्था लागत और स्थान में वृद्धि करती है, जो K-रेटिंग वाले ट्रांसफॉर्मर की प्रीमियम लागत को संतुलित कर सकती है।.

हन्ना ज़ू, XBRELE की मार्केटिंग निदेशक
हन्ना

हन्ना XBRELE में प्रशासक और तकनीकी सामग्री समन्वयक हैं। वह MV/HV स्विचगियर, वैक्यूम ब्रेकर्स, कॉन्टैक्टर्स, इंटरप्टर्स और ट्रांसफॉर्मर्स के लिए वेबसाइट संरचना, उत्पाद दस्तावेज़ीकरण और ब्लॉग सामग्री की देखरेख करती हैं। उनका ध्यान स्पष्ट, विश्वसनीय और इंजीनियर-अनुकूल जानकारी प्रदान करने पर है, ताकि वैश्विक ग्राहक आत्मविश्वास के साथ तकनीकी और खरीद निर्णय ले सकें।.

लेख: ९९