ट्रान्सफॉर्मर तेलाच्या टाक्यांसाठी चुंबकीय आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंग

ट्रान्सफॉर्मरच्या ऑपरेशन दरम्यान, कोरमधून जाणा The ्या मुख्य चुंबकीय प्रवाहामुळे लोह कमी होण्यास कारणीभूत ठरेल आणि वळणात चालू असलेल्या सध्याच्या तांबेचे नुकसान होईल. या दोन मुख्य प्रकारच्या तोट्यांव्यतिरिक्त, वॉलिंग करंटद्वारे तयार होणारे गळती प्रवाह आणि कोर ओव्हर एक्ससिट केल्यावर कोरमधून बाहेर पडणार्‍या गळतीचा प्रवाह देखील ट्रान्सफॉर्मरच्या स्ट्रक्चरल भागांवर अतिरिक्त नुकसानास कारणीभूत ठरेल. या स्ट्रक्चरल भागांमध्ये विंडिंग्ज, कोर क्लॅम्प्स, कोर शीट्स आणि तेलाच्या टाक्यांचा समावेश आहे.
त्यापैकी, मोठ्या - क्षमता ट्रान्सफॉर्मर्समध्ये, तेलाच्या टाकीची भिंत गळतीच्या चुंबकीय क्षेत्राच्या जवळील मोठ्या क्षेत्रामुळे आणि स्थानामुळे अतिरिक्त नुकसानीच्या एकाग्र क्षेत्रांपैकी एक बनते. नुकसानीच्या या भागामुळे केवळ उर्जा कमी होत नाही तर तेलाच्या टाकीच्या भिंतीचे स्थानिक ओव्हरहाटिंग देखील होऊ शकते, ज्यामुळे ट्रान्सफॉर्मर ऑपरेशनच्या सुरक्षिततेवर आणि विश्वासार्हतेवर परिणाम होतो.

तेलाच्या टाकीच्या भिंतीचे अतिरिक्त नुकसान प्रभावीपणे कमी करण्यासाठी आणि स्थानिक तापमानात वाढ रोखण्यासाठी, चुंबकीय शिल्डिंग (सिलिकॉन स्टीलच्या चादरीने बनलेले) किंवा इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंग (कॉपर प्लेट्स किंवा अ‍ॅल्युमिनियम प्लेट्स वापरुन) तंत्रज्ञान बर्‍याचदा मोठ्या - क्षमता ट्रान्सफॉर्मर्सच्या तेलाच्या टाकीमध्ये वापरले जाते. हे शिल्डिंग साहित्य गळतीचे प्रवाह मार्गदर्शन किंवा शोषून घेऊ शकते, ज्यामुळे तेलाच्या टाकी आणि इतर स्ट्रक्चरल भागांवर त्याचा प्रभाव कमी होतो आणि ऑपरेटिंग कार्यक्षमता आणि ट्रान्सफॉर्मरचे जीवन सुधारण्यासाठी महत्त्वपूर्ण उपाय आहेत.

आकृती 1: ट्रान्सफॉर्मर गळती चुंबकीय क्षेत्र

चुंबकीय शिल्डिंग स्ट्रक्चर

आकृती 2: ट्रान्सफॉर्मर ऑइल टँक चुंबकीय शिल्डिंग

 

 

 

अ) पट्टी - आकाराचे चुंबकीय ढाल (चुंबकीय शिल्ड उंची एच सिलिकॉन स्टीलच्या शीटच्या रुंदीच्या बरोबरी आहे)
बी) शीट - आकाराचे चुंबकीय ढाल (चुंबकीय शिल्ड उंची एच सिलिकॉन स्टील शीट लॅमिनेशनच्या जाडीइतकी आहे)

आकृती 2 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे तेलाच्या टाक्यांसाठी चुंबकीय शिल्डिंगच्या दोन संरचना आहेत. एक पट्टी आहे - आकाराचे चुंबकीय ढाल, जे एक सिलिकॉन स्टील शीट आहे ज्यात रिंगमध्ये 1 दिवसाच्या जखमेची रुंदी आहे, आकृती 2 ए मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे. जेव्हा या प्रकारचे चुंबकीय ढाल वापरले जाते, तेव्हा गळती प्रवाह सिलिकॉन स्टीलच्या शीटच्या जाडीच्या दिशेने चुंबकीय ढालमध्ये प्रवेश करते आणि चुंबकीय ढालमधील एडी चालू तोटा लहान असतो; इतर प्रकारचे चुंबकीय कवच एक पत्रक आहे - आकाराचे चुंबकीय शिल्ड, जे एक सिलिकॉन स्टील शीट बी × एल शीटमध्ये कापले जाते, आकृती 2 बी मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे एका विशिष्ट जाडी एच मध्ये स्टॅक केलेले आहे आणि नंतर तेलाच्या टाकीच्या भिंतीवर स्थापित केले आहे. या प्रकारच्या चुंबकीय कवचात चुंबकीय ढालमध्ये मोठे एडी चालू नुकसान आहे कारण गळतीचा प्रवाह चुंबकीय ढाल अनुलंबपणे प्रवेश करतो. तथापि, नंतरचे प्रकारचे चुंबकीय ढाल पूर्वीपेक्षा उत्पादन करणे सोपे आहे.
कारखाने सामान्यत: प्रमाणित रुंदीच्या वैशिष्ट्यांनुसार चुंबकीय शिल्डिंगचा वापर करतात, चुंबकीय ढालच्या मध्यभागी असलेल्या गळतीच्या प्रवाहावर सुमारे 1.7 टी नियंत्रित करतात आणि चुंबकीय ढालची जाडी निश्चित करतात, जेणेकरून चुंबकीय ढालचे नुकसान तुलनेने लहान असेल आणि तापमानात वाढ परवानगी देण्याच्या श्रेणीत ठेवली जाईल.

आकृती 3: तेलाच्या टाकीच्या भिंतीमध्ये प्रवेश करणारे गळती प्रवाह घनता आणि चुंबकीय प्रवाह वितरण

 

 

अ) ट्रान्सफॉर्मरचे गळती चुंबकीय क्षेत्र
बी) चुंबकीय शिल्डिंगशिवाय तेलाच्या टाकीच्या भिंतीमध्ये प्रवेश करणारी गळती फ्लक्स घनता
सी) चुंबकीय शिल्डिंगमध्ये गळतीचा प्रवाह

चुंबकीय शिल्डमधील चुंबकीय प्रवाह घनतेची गणना ट्रान्सफॉर्मरमधील गळती फ्लक्सच्या वितरणावर आधारित आहे. आकृती 1 ट्रान्सफॉर्मरमध्ये गळतीचे चुंबकीय क्षेत्र दर्शविते आणि तेलाच्या टाकीच्या भिंतीमध्ये प्रवेश करणार्‍या गळतीच्या प्रवाहाचे वितरण आकृती 3 मध्ये दर्शविले आहे.
आकृती 3 मध्ये, बीएम तेलाच्या टाकी आणि चुंबकीय ढालमध्ये प्रवेश करणार्‍या गळतीच्या चुंबकीय घनतेचे मोठेपणा आहे आणि ते तेलाच्या टाकी आणि चुंबकीय ढालच्या मध्यभागी चुंबकीय प्रवाहाचे जास्तीत जास्त मूल्य आहे. चुंबकीय कवचातील चुंबकीय प्रवाह उंचीच्या बाजूने चुंबकीय प्रवाह घनतेचे अविभाज्य आहे, परिणामी आकृती 3 सी मध्ये दर्शविलेले आकृती. चुंबकीय प्रवाहाद्वारे चुंबकीय कवचाचे क्षेत्र विभाजित केल्याने चुंबकीय ढालमध्ये चुंबकीय प्रवाह घनता मिळते.

चुंबकीय शिल्डिंगच्या वापरामुळे गळतीच्या चुंबकीय प्रवाहाचा रेडियल घटक वाढू शकतो, ज्यामुळे वळणाच्या रेडियल मॅग्नेटिक फ्लक्स आणि काही कॉइल्सच्या स्थानिक तापमानात वाढ होते. वळणाच्या एडी वर्तमान नुकसानाची गणना करताना आणि गरम स्पॉट तापमान वाढीचा विचार करताना, गळती चुंबकीय क्षेत्राच्या वितरणावर चुंबकीय शिल्डिंगच्या प्रभावाचा विचार केला पाहिजे.
चुंबकीय शिल्डिंगच्या वापरामुळे तेलाच्या टाकीचे नुकसान मोठ्या प्रमाणात कमी होते. चुंबकीय शिल्डिंग वापरल्यानंतर, तेलाच्या टाकीचे नुकसान म्हणजे तेलाच्या टाकीच्या भिंतीमधील नुकसानीची बेरीज आणि चुंबकीय ढालमधील तोटा.
चुंबकीय शिल्डिंग वापरताना, चुंबकीय शिल्डिंगच्या निर्धारणकडे लक्ष द्या आणि चुंबकीय शिल्डिंगचे चांगले ग्राउंडिंग सुनिश्चित करा. जर चुंबकीय शिल्डिंग चांगले निश्चित केले नाही तर कंपनेमुळे ट्रान्सफॉर्मरचा आवाज वाढू शकतो आणि संभाव्य निलंबनामुळे खराब ग्राउंडिंगमुळे स्थानिक स्त्राव होऊ शकतो.

चुंबकीय शिल्डिंगचे तत्व

चुंबकीय शिल्डिंग इंधन टाकीच्या आतील भिंतीवर उच्च चुंबकीय पारगम्यता सामग्री (जसे की सिलिकॉन स्टील शीट्स) घालून इंधन टाकीच्या स्टील प्लेटच्या तुलनेत एक चुंबकीय प्रतिकार मार्ग तयार करते, ज्यामुळे गळती चुंबकीय प्रवाह टाकीच्या शरीरातून सक्रियपणे विचलित होण्यास भाग पाडते आणि शिल्डिंग लेयरद्वारे केंद्रित होते. ही प्रक्रिया मूलत: चुंबकीय फ्लक्सची नैसर्गिक निवड आहे - "चुंबकीय प्रतिकार कमी करण्याच्या कायद्याचे अनुसरण करून, गळती चुंबकीय क्षेत्र सिलिकॉन स्टीलच्या शीटद्वारे कार्यक्षमतेने पकडले जाते, ज्यामुळे इंधन टाकीच्या भिंतीमधील एडी सध्याचे नुकसान मोठ्या प्रमाणात कमी होते आणि स्थानिक ओव्हर हेटिंगचा धोका टाळता येतो. त्याच वेळी, एक मजबूत मर्यादित चुंबकीय शंट म्हणून, चुंबकीय ढाल स्वत: च्या आत विखुरलेल्या गळतीचे चुंबकीय प्रवाह लॉक करते आणि बंद लूप तयार करते, इंधन टाकीच्या बाहेरील भटक्या चुंबकीय क्षेत्राची शक्ती लक्षणीयरीत्या कमकुवत करते (विशेषत: ओपनिंग आणि वेल्ड एरिया) आणि आसपासच्या उपकरणांमध्ये इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप काढून टाकते. किंमत अशी आहे की कवच ​​थर चुंबकीय प्रवाह वाहून नेण्यामुळे हिस्टेरिसिस आणि एडी चालू तोटा निर्माण करते (जे कमी - तोटा सिलिकॉन स्टील आणि उष्णता अपव्यय डिझाइनच्या निवडीद्वारे ऑप्टिमाइझ केले जाऊ शकते), परंतु एकूणच नुकसानीमुळे व्यवस्थापकीय एकाग्रतेसाठी (इंधन टाकी) एकाग्रतेसाठी (इंधन टाकी) रणनीतिक स्थलांतर केले गेले आहे.

इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंग

इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शील्डिंगचा वापर मोठ्या - क्षमता ट्रान्सफॉर्मर्सच्या तेलाच्या टँक शिल्डिंगसाठी देखील केला जातो, विशेषत: मोठ्या चालू लीड्सजवळ तेल टाकी शिल्डिंग.
इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंग गळतीच्या प्रवाहाचे पुन्हा वितरण करण्यासाठी प्रवाहकीय प्लेट्समध्ये एडी प्रवाह वापरते. त्याचे कार्य इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंग भागाचे चुंबकीय प्रतिकार वाढविणे हे आहे, जेणेकरून इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंग भागाचा गळती फ्लक्स घटक कमी होईल, ज्यामुळे तेलाच्या टाकीमधील एडी चालू आणि एडी चालू तोटा घनता कमी होईल आणि तेलाच्या टाकीमधील तोटा कमी होईल आणि तेल टाकीचे स्थानिक ओव्हरहेटिंग कमी होईल.
इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंगमध्ये एडी प्रवाह असल्याने, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंगमध्येच तोटा होतो, म्हणून तेलाच्या टाकीचे नुकसान तेलाच्या टाकीच्या भिंतीमधील नुकसानीची बेरीज आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंगमधील तोटा आहे.
सामान्यत: एल्युमिनियम प्लेट्स इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंग म्हणून वापरताना, अ‍ॅल्युमिनियम प्लेट्सची जाडी सुमारे 8 मिमी असते; इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंग म्हणून तांबे प्लेट्स वापरताना, तांबे प्लेट्सची जाडी सुमारे 4 मिमी असते.
इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंगची एडी चालू प्रतिक्रिया असल्याने, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंगमुळे गळती फ्लक्सचा रेडियल घटक कमी होईल, ज्यामुळे केवळ तेलाच्या टाकीचे नुकसान कमी होते तर वळणाच्या रेडियल गळतीच्या प्रवाहाचे एडी सध्याचे नुकसान देखील कमी होते. अतिरिक्त नुकसान कमी करण्यासाठी चुंबकीय शिल्डिंग आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंगचा वापर सारणीमध्ये दर्शविला गेला आहे आणि चुंबकीय शिल्डिंग वापरताना एकूण अतिरिक्त तोटा तुलना करण्यासाठी 100% आहे.

इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंगचे तत्व

एडी करंट अँटी - मॅग्नेटिझम: चांगली विद्युत चालकता (जसे की तांबे, अ‍ॅल्युमिनियम इ.) असलेली धातूची सामग्री तेलाच्या टँक बंदरावर ढाल म्हणून वापरली जाते. जेव्हा ट्रान्सफॉर्मर चालू असतो, तेव्हा पर्यायी चुंबकीय क्षेत्र या प्रवाहकीय सामग्रीमध्ये एडी प्रवाह तयार करेल. लेन्झच्या कायद्यानुसार, एडी प्रवाह मूळ चुंबकीय क्षेत्राच्या उलट दिशेने एक चुंबकीय क्षेत्र तयार करेल. हे उलट चुंबकीय क्षेत्र मूळ चुंबकीय क्षेत्राचा काही भाग ऑफसेट करू शकते, ज्यामुळे चुंबकीय क्षेत्र कमकुवत होते आणि तेलाच्या टाकीच्या बंदरातून चुंबकीय क्षेत्राची गळती कमी होते.

इलेक्ट्रिक फील्ड टर्मिनेशन आणि चार्ज न्यूट्रलायझेशन: इलेक्ट्रिक शील्ड ग्राउंड झाल्यानंतर, ते कंडक्टरच्या पृष्ठभागावरील विद्युत क्षेत्र संपुष्टात आणू शकते. उच्च - संभाव्य सर्किटद्वारे व्युत्पन्न केलेले इलेक्ट्रिक फील्ड ढालमध्ये शुल्क वाढवते, हे प्रेरित शुल्क ग्राउंडिंग पॉईंटमधून जमिनीवर प्रवेश करते, ज्यामुळे कंडक्टरच्या पृष्ठभागावरील शुल्क कमी होते, विद्युत क्षेत्राच्या जोडणीला दडपशाही होते आणि इलेक्ट्रिक फील्डला तेलाच्या टाकीच्या बंदरातून बाहेर परिणाम होण्यापासून प्रतिबंधित करते.

चुंबकीय शिल्डिंग आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंगमधील मुख्य फरक चुंबकीय गळतीच्या क्षेत्रावरील परिणामापासून मिळू शकतो. चुंबकीय शिल्डिंग वापरताना, आकृती 3 पहा, गळतीच्या चुंबकीय प्रवाहाचा मुख्य मार्ग म्हणजे वळणाची उंची आणि रेडियल मार्गाच्या हवेच्या मार्गाची लांबी. फेरोमॅग्नेटिक सामग्रीचा त्यांच्या उच्च चुंबकीय पारगम्यतेमुळे चुंबकीय प्रवाह वितरणावर फारसा प्रभाव पडत नाही. चुंबकीय सर्किट आणि चुंबकीय फील्ड गणनाच्या दृष्टीकोनातून, असे मानले जाऊ शकते की चुंबकीय फ्लक्स वितरण एक निश्चित चुंबकीय फ्लक्स मॅग्नेटिक सर्किट आहे. तेलाच्या टाकीमध्ये चुंबकीय शिल्डिंग करणे मुळात चुंबकीय प्रवाह वितरणावर परिणाम होत नाही.
प्रत्यक्षातही हेच आहे. प्रयोगांनी याची पुष्टी केली आहे की चुंबकीय शिल्डिंगच्या वापराचा ट्रान्सफॉर्मरच्या शॉर्ट - सर्किट प्रतिबाधावर कोणताही परिणाम होत नाही, म्हणजेच चुंबकीय फ्लक्सचे प्रमाण बदलले नाही; तथापि, मोठ्या वर्तमान लीडजवळ इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंगचे गळती चुंबकीय क्षेत्र भिन्न आहे. तेलाच्या टाकीच्या भिंतीमध्ये इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंग जोडल्यानंतर, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंगची एडी करंट मोठ्या वर्तमान शिसेद्वारे तयार झालेल्या गळतीच्या चुंबकीय प्रवाहाची ऑफसेट करेल, ज्यामुळे शिसे गळती कमी होईल. हे एक निश्चित एम्पीयर आहे - चुंबकीय क्षेत्र चालू करा आणि एडी चालू गळती चुंबकीय प्रवाह कमी करते.