ट्रान्मफ़ॉर्मर की सुरक्षा के लिए ट्रान्सफ़ॉर्मर में डिफरेंशियल संरक्षण का उपयोग कौन-से मामले में किया जाता है?

व्याख्या:

ट्रांसफॉर्मर में डिफरेंशियल सुरक्षा

परिभाषा: डिफरेंशियल सुरक्षा विद्युत ट्रांसफॉर्मर को आंतरिक दोषों से बचाने के लिए उपयोग की जाने वाली एक प्रकार की सुरक्षात्मक रिले योजना है। यह ट्रांसफॉर्मर में प्रवेश करने और बाहर निकलने वाली धाराओं के बीच अंतर की तुलना करने के सिद्धांत पर काम करता है। यदि अंतर पूर्व-निर्धारित सीमा से अधिक हो जाता है, तो यह आंतरिक दोष का संकेत देता है, और सुरक्षा प्रणाली क्षति को रोकने के लिए ट्रांसफॉर्मर को अलग करती है।

कार्य सिद्धांत: डिफरेंशियल सुरक्षा योजना ट्रांसफॉर्मर के प्राथमिक और द्वितीयक दोनों पक्षों पर रखे गए करंट ट्रांसफॉर्मर (CTs) का उपयोग करती है। ये CTs ट्रांसफॉर्मर में प्रवेश करने और बाहर निकलने वाली धारा को मापते हैं। सामान्य परिचालन स्थितियों के तहत, ट्रांसफॉर्मर में प्रवेश करने वाली धारा को ट्रांसफॉर्मर के टर्न अनुपात को ध्यान में रखते हुए, उससे बाहर निकलने वाली धारा के बराबर होना चाहिए। इन धाराओं के बीच कोई भी महत्वपूर्ण अंतर आंतरिक दोष का संकेत देता है। सुरक्षा रिले इस विसंगति का पता लगाता है और सर्किट ब्रेकर को ट्रिप करता है, ट्रांसफॉर्मर को नेटवर्क से अलग करता है।

लाभ:

• आंतरिक दोषों के खिलाफ तेज और सटीक सुरक्षा प्रदान करता है।
• ट्रांसफॉर्मर और संबंधित उपकरणों को गंभीर क्षति के जोखिम को कम करता है।
• दोषों की अवधि को कम करके बिजली प्रणाली की विश्वसनीयता और स्थिरता को बढ़ाता है।

नुकसान:

• सटीक मिलान विशेषताओं वाले सटीक करंट ट्रांसफॉर्मर की आवश्यकता होती है।
• विशेष रूप से बड़े ट्रांसफॉर्मर के लिए कार्यान्वित करना जटिल और महंगा हो सकता है।

अनुप्रयोग: उपकरणों की सुरक्षा और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए डिफरेंशियल सुरक्षा का व्यापक रूप से पावर ट्रांसफॉर्मर, जनरेटर और बड़े मोटर्स में उपयोग किया जाता है। यह महत्वपूर्ण बुनियादी ढांचे और औद्योगिक अनुप्रयोगों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जहां ट्रांसफॉर्मर की विफलता से महत्वपूर्ण व्यवधान और आर्थिक नुकसान हो सकते हैं।

सही विकल्प विश्लेषण:

सही विकल्प है:

विकल्प 1: आंतरिक ग्राउंड दोष।

यह विकल्प ट्रांसफॉर्मर में डिफरेंशियल सुरक्षा के प्राथमिक उद्देश्य का सही वर्णन करता है। आंतरिक ग्राउंड दोष, या ट्रांसफॉर्मर के भीतर कोई भी आंतरिक दोष, ट्रांसफॉर्मर में प्रवेश करने और बाहर निकलने वाली धारा में अंतर का कारण बनता है। डिफरेंशियल सुरक्षा योजना इस विसंगति का पता लगाती है और क्षति को रोकने के लिए ट्रांसफॉर्मर को अलग करती है।

महत्वपूर्ण जानकारी

विश्लेषण को और समझने के लिए, आइए अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करें:

विकल्प 2: तापमान वृद्धि।

ट्रांसफॉर्मर में तापमान वृद्धि आमतौर पर थर्मल सुरक्षा योजनाओं द्वारा निगरानी की जाती है, न कि डिफरेंशियल सुरक्षा द्वारा। थर्मल सुरक्षा तापमान सेंसर का उपयोग करके ज़्यादा गरम होने की स्थिति का पता लगाती है और यदि आवश्यक हो तो शीतलन प्रणाली को सक्रिय करती है या थर्मल क्षति को रोकने के लिए ट्रांसफॉर्मर को ट्रिप करती है।

विकल्प 3: गैस का निर्माण।

ट्रांसफॉर्मर के भीतर गैस का निर्माण, जो अक्सर आंतरिक आर्किंग या इन्सुलेशन टूटने का संकेतक होता है, बुचोलज़ रिले जैसे गैस डिटेक्टरों का उपयोग करके पता लगाया जाता है। ये रिले ट्रांसफॉर्मर टैंक के भीतर गैस के संचय को समझते हैं और विनाशकारी विफलता को रोकने के लिए ट्रांसफॉर्मर को प्रारंभिक चेतावनी या ट्रिप प्रदान करते हैं।

विकल्प 4: शीतलन प्रणाली की विफलता।

ट्रांसफॉर्मर में शीतलन प्रणाली की विफलता से ज़्यादा गरम होना होता है, जिसकी निगरानी थर्मल सुरक्षा उपकरणों द्वारा की जाती है। जबकि शीतलन प्रणाली की विफलताओं को दूर करना महत्वपूर्ण है, डिफरेंशियल सुरक्षा योजनाएं ऐसे मुद्दों का पता लगाने के लिए डिज़ाइन नहीं की गई हैं।

निष्कर्ष:

विभिन्न सुरक्षा योजनाओं और उनके विशिष्ट अनुप्रयोगों को समझना विद्युत ट्रांसफॉर्मर की सुरक्षा और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है। डिफरेंशियल सुरक्षा ट्रांसफॉर्मर के भीतर आंतरिक दोषों का पता लगाने और उन्हें अलग करने का एक विशेष और अत्यधिक प्रभावी तरीका है, जिससे गंभीर क्षति को रोका जा सकता है और बिजली प्रणाली की स्थिरता बनाए रखी जा सकती है। जबकि अन्य सुरक्षा विधियाँ तापमान वृद्धि, गैस निर्माण और शीतलन प्रणाली की विफलताओं जैसे मुद्दों को संबोधित करती हैं, आंतरिक विद्युत दोषों के खिलाफ ट्रांसफॉर्मर की सुरक्षा के लिए डिफरेंशियल सुरक्षा महत्वपूर्ण बनी हुई है।