दो ट्रांसफार्मर की रेटेड पावर और वोल्टेज समान हो सकती है, लेकिन एक ही सिस्टम में उनका व्यवहार बहुत अलग हो सकता है। इसके मुख्य कारणों में से एक शॉर्ट-सर्किट प्रतिबाधा है।

यह पैरामीटर संभावित फॉल्ट करंट, वोल्टेज रेगुलेशन, प्रोटेक्शन कोऑर्डिनेशन, मोटर स्टार्टिंग और पैरेलल लोड शेयरिंग को प्रभावित करता है। यह ट्रांसफार्मर के आसपास स्विचगियर, बसबार, केबल और अन्य उपकरणों की रेटिंग को भी प्रभावित करता है।

सिस्टम के आधार पर कम या ज्यादा मान दोनों ही उचित हो सकते हैं। समस्याएं आमतौर पर तब उत्पन्न होती हैं जब शॉर्ट-सर्किट अध्ययन, लोड प्रोफाइल और प्रोटेक्शन डिजाइन के संदर्भ के बिना प्रतिबाधा का चयन किया जाता है।

शॉर्ट-सर्किट प्रतिबाधा को आमतौर पर प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। परीक्षण के दौरान, एक वाइंडिंग को शॉर्ट-सर्किट किया जाता है और दूसरी वाइंडिंग पर एक कम वोल्टेज लगाया जाता है जब तक कि रेटेड करंट प्रवाहित न हो जाए। लगाया गया वोल्टेज, जिसे रेटेड वोल्टेज के प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है, ट्रांसफार्मर का प्रतिबाधा मान है।

उदाहरण के लिए, 5% प्रतिबाधा वाले ट्रांसफार्मर को शॉर्ट-सर्किट परीक्षण की स्थिति में रेटेड करंट उत्पन्न करने के लिए रेटेड वोल्टेज का लगभग 5% आवश्यक होता है।

अपस्ट्रीम सिस्टम प्रतिबाधा को अनदेखा करते हुए, ट्रांसफार्मर टर्मिनलों पर प्रारंभिक सममित फॉल्ट करंट का अनुमान इस प्रकार लगाया जा सकता है:

Isc ≈ Irated ÷ Zpu

5% प्रतिबाधा लगभग 20 गुना रेटेड करंट के बराबर होती है। 8% प्रतिबाधा लगभग 12.5 गुना रेटेड करंट के बराबर होती है। वास्तविक सिस्टम फॉल्ट करंट स्रोत प्रतिबाधा, कंडक्टर प्रतिबाधा, ग्राउंडिंग विधि और सिस्टम X/R अनुपात पर भी निर्भर करेगा।

कम प्रतिबाधा आम तौर पर वोल्टेज रेगुलेशन में सुधार करती है। लोड के तहत ट्रांसफार्मर में वोल्टेज ड्रॉप कम होता है, जो मोटर स्टार्टिंग, बड़े लोड पिकअप और वोल्टेज भिन्नता के प्रति संवेदनशील अनुप्रयोगों में मदद कर सकता है।

इसका ट्रेड-ऑफ उच्च संभावित फॉल्ट करंट है। सर्किट ब्रेकर को अधिक इंटरप्टिंग क्षमता की आवश्यकता हो सकती है, जबकि बसबार, केबल और स्विचगियर को उच्च शॉर्ट-सर्किट ड्यूटी का सामना करना पड़ता है।

ट्रांसफार्मर के अंदर, एक थ्रू-फॉल्ट वाइंडिंग पर मजबूत विद्युत चुम्बकीय बल उत्पन्न करता है। ये बल फॉल्ट करंट के साथ तेजी से बढ़ते हैं और वाइंडिंग कंडक्टर, स्पेसर, लीड और क्लैंपिंग संरचनाओं पर दबाव डाल सकते हैं। बार-बार होने वाले बाहरी फॉल्ट से वाइंडिंग विस्थापन या यांत्रिक विकृति का खतरा बढ़ सकता है यदि ट्रांसफार्मर और प्रोटेक्शन सिस्टम का समन्वय खराब हो।

कम प्रतिबाधा ट्रांसफार्मर के बाहर परियोजना लागत को भी बढ़ा सकती है। उच्च फॉल्ट-रेटेड स्विचगियर, मजबूत बस सिस्टम और अतिरिक्त करंट-सीमित उपाय ट्रांसफार्मर डिजाइन से होने वाली बचत से अधिक महंगे हो सकते हैं।

उच्च प्रतिबाधा फॉल्ट करंट को सीमित करती है। यह सर्किट ब्रेकर पर पड़ने वाले इंटरप्टिंग ड्यूटी को कम कर सकती है और डाउनस्ट्रीम उपकरणों पर शॉर्ट-सर्किट तनाव को कम कर सकती है।

मुख्य चिंता वोल्टेज ड्रॉप है। भारी लोड, मोटर स्टार्टिंग या अचानक लोड पिकअप के तहत, एक उच्च-प्रतिबाधा ट्रांसफार्मर एक बड़ा वोल्टेज डिप उत्पन्न कर सकता है। यह मोटर त्वरण, कॉन्टैक्टर ऑपरेशन, प्रक्रिया उपकरण और अन्य वोल्टेज-संवेदनशील लोड को प्रभावित कर सकता है।

उच्च प्रतिबाधा फॉल्ट करंट को उस स्तर तक भी कम कर सकती है जिससे प्रोटेक्शन कोऑर्डिनेशन अधिक कठिन हो जाता है। दूरस्थ या निम्न-स्तरीय फॉल्ट के लिए, पर्याप्त संवेदनशीलता और क्लियरिंग समय बनाए रखने के लिए रिले और फ्यूज सेटिंग्स की अधिक बारीकी से समीक्षा की आवश्यकता हो सकती है।

उच्च प्रतिबाधा मान का मतलब स्वचालित रूप से उच्च ट्रांसफार्मर हानि या कम विश्वसनीयता नहीं है। परिणाम वाइंडिंग ज्यामिति, लीकेज फ्लक्स नियंत्रण, कंडक्टर व्यवस्था और थर्मल डिजाइन पर निर्भर करता है। हालांकि, असामान्य रूप से उच्च कस्टम प्रतिबाधा के लिए अतिरिक्त डिजाइन कार्य की आवश्यकता हो सकती है और यदि लीकेज फ्लक्स को ठीक से प्रबंधित नहीं किया जाता है तो यह स्ट्रे लॉस या स्थानीय हीटिंग को बढ़ा सकता है।

कोई सरल नियम नहीं है जो कहता है कि उच्च या निम्न प्रतिबाधा वाला ट्रांसफार्मर हमेशा अधिक महंगा होगा। परियोजना-विशिष्ट प्रतिबाधा तक पहुंचने के लिए वाइंडिंग आयामों, कंडक्टर व्यवस्था, इन्सुलेशन क्लीयरेंस, चुंबकीय शील्डिंग और संरचनात्मक समर्थन में परिवर्तन की आवश्यकता हो सकती है।

निर्माता की सामान्य डिजाइन सीमा से बाहर का मान अक्सर अतिरिक्त इंजीनियरिंग और उत्पादन नियंत्रण की मांग करता है। तंग प्रतिबाधा सहनशीलता भी डिजाइन, सामग्री और परीक्षण लागत को बढ़ा सकती है।

व्यापक सिस्टम लागत अधिक महत्वपूर्ण हो सकती है:

कम प्रतिबाधा के लिए उच्च फॉल्ट-रेटेड ब्रेकर, स्विचगियर और बस सिस्टम की आवश्यकता हो सकती है।

उच्च प्रतिबाधा के लिए अतिरिक्त वोल्टेज समर्थन, विभिन्न मोटर-स्टार्टिंग व्यवस्था या कंडक्टर साइजिंग और प्रोटेक्शन सेटिंग्स में बदलाव की आवश्यकता हो सकती है।

इसलिए, खरीद टीमों के लिए, सबसे कम ट्रांसफार्मर खरीद मूल्य के परिणामस्वरूप उच्च कुल स्थापित लागत हो सकती है यदि चयनित प्रतिबाधा शेष सिस्टम के लिए अतिरिक्त आवश्यकताओं को स्थानांतरित करती है।

समानांतर ट्रांसफार्मर को संगत वोल्टेज अनुपात, वेक्टर समूह, टैप पोजीशन और प्रतिबाधा विशेषताओं की आवश्यकता होती है। जब दो ट्रांसफार्मर की प्रतिशत प्रतिबाधा अलग-अलग होती है, तो वे लोड को समान रूप से साझा नहीं करेंगे।

समान एमवीए रेटिंग वाले दो ट्रांसफार्मर के लिए, कम प्रतिबाधा वाली इकाई अधिक करंट ले जाती है। यदि एक ट्रांसफार्मर की प्रतिबाधा 5% है और दूसरे की 7% है, तो 5% वाली इकाई कुल लोड का एक बड़ा हिस्सा लेगी और अपनी रेटेड क्षमता तक पहले पहुंच सकती है।

समानांतर-संचालन के विस्तृत अध्ययन के लिए केवल प्रतिबाधा परिमाण पर्याप्त नहीं है। X/R अनुपात, वोल्टेज अनुपात, टैप सेटिंग और वाइंडिंग कनेक्शन भी करंट शेयरिंग और सर्कुलेटिंग करंट को प्रभावित करते हैं।

शॉर्ट-सर्किट प्रतिबाधा एक महत्वपूर्ण सिस्टम पैरामीटर है, लेकिन ट्रांसफार्मर की विश्वसनीयता का आकलन करने के लिए इसे अकेले उपयोग नहीं किया जा सकता है।

कम-प्रतिबाधा डिजाइनों के लिए, वाइंडिंग यांत्रिक शक्ति और शॉर्ट-सर्किट सहन क्षमता पर सावधानीपूर्वक ध्यान देने की आवश्यकता होती है। उच्च-प्रतिबाधा डिजाइनों के लिए, वोल्टेज रेगुलेशन, लीकेज फ्लक्स, स्थानीय हीटिंग और प्रोटेक्शन संवेदनशीलता की अधिक बारीकी से समीक्षा की आवश्यकता होती है।

इन्सुलेशन डिजाइन, कंडक्टर तापमान, वाइंडिंग क्लैंपिंग, विनिर्माण स्थिरता, नियमित परीक्षण और प्रोटेक्शन क्लियरिंग समय सभी दीर्घकालिक प्रदर्शन में योगदान करते हैं।

उपयुक्त प्रतिबाधा वह मान है जो पूर्ण विद्युत प्रणाली के साथ काम करता है और स्वीकृत डिजाइन के भीतर उत्पादित, परीक्षण और बनाए रखा जा सकता है।

• रेटेड एमवीए और प्रतिबाधा मान के लिए उपयोग की जाने वाली क्षमता आधार

• रेटेड वोल्टेज, आवृत्ति और लागू वाइंडिंग जोड़ी

• प्रतिबाधा संदर्भ के रूप में उपयोग की जाने वाली टैप स्थिति

• गारंटीकृत और परीक्षण किए गए मान के लिए संदर्भ तापमान

• लक्ष्य प्रतिबाधा या स्वीकार्य प्रतिबाधा सीमा

• शासी मानक या परियोजना विनिर्देश के तहत लागू सहनशीलता

• शॉर्ट-सर्किट या प्रोटेक्शन अध्ययनों के लिए आवश्यक होने पर X/R अनुपात

• उपलब्ध यूटिलिटी फॉल्ट स्तर और अपस्ट्रीम स्रोत प्रतिबाधा

• मोटर-स्टार्टिंग, बड़े लोड पिकअप और वोल्टेज रेगुलेशन की आवश्यकताएं

• मौजूदा या भविष्य के ट्रांसफार्मर के साथ समानांतर-संचालन की आवश्यकताएं

• फैक्ट्री टेस्ट रिपोर्ट और अंतिम मापी गई प्रतिबाधा

मल्टी-वाइंडिंग ट्रांसफार्मर के लिए, आरएफक्यू को यह बताना चाहिए कि प्रत्येक प्रतिबाधा मान किस वाइंडिंग जोड़ी पर लागू होता है। जब कई वोल्टेज आउटपुट या तृतीयक वाइंडिंग शामिल हों तो एक एकल प्रतिशत मान अपर्याप्त हो सकता है।

कोई सार्वभौमिक "सर्वश्रेष्ठ" शॉर्ट-सर्किट प्रतिबाधा नहीं है। कम मान वोल्टेज रेगुलेशन में सुधार करता है लेकिन फॉल्ट करंट को बढ़ाता है। उच्च मान फॉल्ट करंट को सीमित करता है लेकिन अधिक वोल्टेज ड्रॉप पैदा करता है और प्रोटेक्शन या लोड स्टार्टिंग को जटिल बना सकता है।

अंतिम मान सिस्टम शॉर्ट-सर्किट अध्ययन, वोल्टेज रेगुलेशन विश्लेषण, प्रोटेक्शन कोऑर्डिनेशन और ऑपरेटिंग प्लान से आना चाहिए। खरीद टीमें तब केवल ट्रांसफार्मर मूल्य के बजाय कुल सिस्टम प्रभाव के आधार पर ट्रांसफार्मर कोटेशन की तुलना कर सकती हैं।

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इन इनपुट के आधार पर, WINLEY ट्रांसफार्मर क्षमता, वोल्टेज, वाइंडिंग व्यवस्था, कूलिंग विधि और लागू मानकों के साथ प्रतिबाधा सीमा की समीक्षा कर सकता है। जब कई डिजाइन परियोजना की आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं, तो ट्रांसफार्मर लागत, स्विचगियर फॉल्ट ड्यूटी, वोल्टेज प्रदर्शन और ऑपरेटिंग विश्वसनीयता के संदर्भ में विकल्पों की तुलना की जा सकती है। यह ग्राहकों को संपूर्ण पावर सिस्टम के लिए एक व्यावहारिक, लागत प्रभावी समाधान चुनने में मदद करता है।

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