ट्रांसफॉर्मर के लिए ज़बरदस्ती तेल और ज़बरदस्ती वाटर कूलर

 मजबूरन-तेल कूलर (FOC)

(आई) कार्य सिद्धांत

फोर्स्ड - ऑयल कूलर "फोर्स्ड सर्कुलेशन + एयर कूलिंग" के मूल तर्क पर आधारित हैं, जो तापमान अंतर पर प्राकृतिक ऑयल सर्कुलेशन कूलिंग की निर्भरता को तोड़ता है। परिसंचरण में तेजी लाने के लिए तेल प्रवाह को सक्रिय रूप से चलाकर, वे गर्मी अपव्यय दक्षता में काफी सुधार करते हैं। अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन (IEC) मानक 60076-2:2011 के अनुसार, इसकी शीतलन विधि को OFAF (ऑयल फोर्स्ड-एयर फोर्स्ड) के रूप में कोडित किया गया है, जिसका अर्थ है आंतरिक मजबूर तेल परिसंचरण और बाहरी मजबूर वायु परिसंचरण। ऑपरेशन के दौरान, एक समर्पित सबमर्सिबल पंप टैंक की ऊपरी परत से गर्म तेल निकालता है, उस पर दबाव डालता है, और उसे कूलर बॉडी के ताप अपव्यय ट्यूब बंडल में भेजता है। इसके साथ ही, शीतलन पंखा चालू हो जाता है, जिससे गर्मी अपव्यय ट्यूबों की सतह पर हवा तेजी से बहने लगती है। ताप संचालन और संवहन के माध्यम से, गर्म तेल में गर्मी जल्दी से हवा में स्थानांतरित हो जाती है। ठंडे ट्रांसफार्मर तेल का तापमान कम होता है और घनत्व बढ़ जाता है, जो कोर और वाइंडिंग्स को फिर से ठंडा करने के लिए निचले कनेक्टिंग पाइप के माध्यम से ट्रांसफार्मर टैंक के निचले भाग में वापस प्रवाहित होता है, जिससे एक पूर्ण मजबूर तेल परिसंचरण गर्मी अपव्यय लूप बनता है जो लगातार उपकरण संचालन के दौरान उत्पन्न गर्मी को हटा देता है।

(2) संरचनात्मक संरचना

फोर्स्ड ऑयल कूलर में मुख्य रूप से कूलर बॉडी, सबमर्सिबल पंप, कूलिंग फैन, ऑयल पाइपिंग सिस्टम, इलेक्ट्रिकल कंट्रोल बॉक्स और सहायक सुरक्षा घटक शामिल होते हैं। कूलर बॉडी आम तौर पर एक ट्यूब-फिन संरचना को अपनाती है, जिसमें गर्मी अपव्यय ट्यूब संक्षारण प्रतिरोधी, उच्च-ऊष्मीय चालकता तांबे या एल्यूमीनियम ट्यूबिंग से बनी होती है, जो गर्मी अपव्यय क्षेत्र को बढ़ाने के लिए बाहरी रूप से पंखयुक्त होती है। सबमर्सिबल पंप, तेल परिसंचरण के लिए शक्ति स्रोत के रूप में, उच्च दक्षता, कम शोर और तेल संक्षारण प्रतिरोध की विशेषता रखता है, जिससे स्थिर तेल परिसंचरण सुनिश्चित होता है। कूलिंग पंखा ज्यादातर एक अक्षीय प्रवाह पंखा होता है, जिसे तापमान सेंसर द्वारा नियंत्रित किया जाता है, यह केवल तब शुरू होता है जब तेल का तापमान निर्धारित मूल्य तक पहुंच जाता है, जिससे ऊर्जा की बचत होती है। विद्युत नियंत्रण बॉक्स तेल पंप और पंखे के शुरू और बंद होने के समग्र नियंत्रण के लिए जिम्मेदार है, और तापमान और तेल प्रवाह निगरानी कार्यों को भी एकीकृत करता है। सहायक सुरक्षा घटकों में तेल प्रवाह संकेतक और अंतर दबाव सिग्नलर्स शामिल हैं, जो उपकरण सुरक्षा सुनिश्चित करते हुए, तेल परिसंचरण विफलता या असामान्य तेल {{10} पानी के दबाव अंतर के मामले में अलार्म सिग्नल जारी कर सकते हैं।

(3) मुख्य विशेषताएं और अनुप्रयोग परिदृश्य
फोर्स्ड ऑयल कूलर का मुख्य लाभ उनकी उच्च ताप अपव्यय दक्षता है। तेल में डूबे वायु शीतलन (ओएनएएफ) तरीकों की तुलना में, उनकी गर्मी अपव्यय दक्षता को 30% से अधिक बढ़ाया जा सकता है, जो उच्च भार संचालन के तहत बड़े ट्रांसफार्मर की गर्मी अपव्यय आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है; संरचना अपेक्षाकृत कॉम्पैक्ट है और इसे छोटे पदचिह्न और मध्यम रखरखाव कार्यभार के साथ सीधे ट्रांसफार्मर बॉडी पर लगाया जा सकता है; मजबूत अनुकूलनशीलता, ट्रांसफार्मर लोड में परिवर्तन के अनुसार चलने वाले कूलर की संख्या को बढ़ाकर या घटाकर गर्मी अपव्यय क्षमता को समायोजित कर सकती है, और लोड और गर्मी अपव्यय के बीच मिलान प्राप्त कर सकती है।

इसके अनुप्रयोग परिदृश्य मुख्य रूप से बड़े उच्च वोल्टेज ट्रांसफार्मर पर ध्यान केंद्रित करते हैं, विशेष रूप से 220kV और उससे अधिक के वोल्टेज स्तर और 120MVA या उससे अधिक की क्षमता वाले बिजली ट्रांसफार्मर, जो व्यापक रूप से सबस्टेशन, बिजली संयंत्रों, औद्योगिक संयंत्रों और अन्य परिदृश्यों में उपयोग किए जाते हैं। विशेष परिदृश्यों में, जैसे मध्य चैनल लचीला सीधा बैक{{4}से-बैक कनवर्टर स्टेशन, आसपास के वातावरण पर उपकरण संचालन के प्रभाव को कम करने के लिए, कम शोर वाले सबमर्सिबल पंपों के साथ मिलकर ऑपरेटिंग शोर को कम करने के लिए कम शोर वाले मजबूर तेल कूलर का भी उपयोग किया जाता है।

ट्रांसफार्मर के लिए फोर्स्ड वाटर कूलर (एफडब्ल्यूसी)।
(1)कार्य सिद्धांत

फ़ोर्स्ड वॉटर कूलर "फ़ोर्स्ड ऑयल सर्कुलेशन + वॉटर कूलिंग" के दोहरे फ़ोर्स्ड कूलिंग मोड को अपनाता है, और इसकी मानक शीतलन विधि को OFWF (ऑयल फ़ोर्स्ड वॉटर फ़ोर्स्ड) के रूप में कोडित किया गया है, जिसका अर्थ है आंतरिक तेल फ़ोर्स्ड सर्कुलेशन और बाहरी जल फ़ोर्स्ड सर्कुलेशन। मुख्य तर्क हवा की तुलना में पानी की उच्च विशिष्ट ताप क्षमता और तापीय चालकता का उपयोग करना है, और तेल के माध्यम से कुशल ताप अपव्यय प्राप्त करना है। ऑपरेशन के दौरान, सबमर्सिबल ऑयल पंप ट्रांसफार्मर ऑयल टैंक से गर्म तेल निकालता है और इसे ऑयल वाटर हीट एक्सचेंजर (कूलर बॉडी) में भेजता है। उसी समय, परिसंचारी जल पंप हीट एक्सचेंजर के दूसरे चैनल में ठंडा पानी (ज्यादातर औद्योगिक परिसंचारी पानी या नदी का पानी) पंप करता है। गर्म तेल और ठंडा पानी हीट एक्सचेंजर के अंदर विपरीत दिशाओं में प्रवाहित होता है, और थर्मल चालन के माध्यम से, गर्म तेल में गर्मी जल्दी से ठंडे पानी में स्थानांतरित हो जाती है; ठंडा ट्रांसफार्मर तेल शीतलन चक्र में भाग लेने के लिए वापस तेल टैंक में प्रवाहित होता है, जबकि गर्मी को अवशोषित करने वाला ठंडा पानी कूलर से निकल जाता है। बाद के शीतलन उपचार के बाद, इसे पुनर्चक्रित या सीधे डिस्चार्ज किया जा सकता है, जिससे "तेल परिसंचरण+जल परिसंचरण" का दोहरा शीतलन सर्किट बनता है।

यह ध्यान देने योग्य है कि ऑपरेशन के दौरान, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि तेल का दबाव पानी के दबाव से अधिक हो। यदि हीट एक्सचेंज ट्यूब फट जाती है और पानी ट्रांसफार्मर के तेल में प्रवेश कर जाता है, तो इससे इन्सुलेशन को नुकसान होगा और भयावह दुर्घटनाएँ हो सकती हैं। इसलिए, सीलिंग प्रदर्शन के लिए इस प्रणाली की अत्यधिक उच्च आवश्यकताएं हैं।

(2) संरचनात्मक संरचना एक मजबूर वाटर कूलर की संरचना एक मजबूर तेल कूलर की तुलना में अधिक जटिल होती है, जिसमें मुख्य रूप से कूलर बॉडी, सबमर्सिबल तेल पंप, परिसंचारी पानी पंप, तेल - पानी पाइपिंग प्रणाली, विद्युत नियंत्रण बॉक्स और सुरक्षा सुरक्षा उपकरण शामिल होते हैं। कूलर बॉडी (तेल-पानी हीट एक्सचेंजर) में एक तेल कक्ष और दो जल कक्ष शामिल हैं। तेल कक्ष सघन रूप से भरी हुई शीतलन नलियों से भरा होता है, जिसके माध्यम से ठंडा पानी बहता है। बाहरी तेल कक्ष को बैफल्स द्वारा कई चैनलों में विभाजित किया गया है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि गर्म तेल शीतलन ट्यूबों की सतह पर घुमावदार रूप से बहता है, जिससे गर्मी विनिमय दक्षता में सुधार होता है। जल कक्ष को ऊपरी और निचले कक्षों में विभाजित किया गया है, निचले जल कक्ष को दो गुहाओं में विभाजित किया गया है, जिससे ठंडा पानी दोतरफा प्रवाहित होता है, जिससे गर्मी अपव्यय में और वृद्धि होती है। तेल - जल पाइपिंग प्रणाली तेल और जल प्रवाह दर को विनियमित करने, अशुद्धियों को फ़िल्टर करने और पाइप की रुकावट को रोकने के लिए वाल्व, फिल्टर और अन्य घटकों से सुसज्जित है। तेल प्रवाह संकेतक और अंतर दबाव संकेतों के अलावा, सुरक्षा सुरक्षा उपकरणों में वास्तविक समय में जल परिसंचरण प्रणाली की परिचालन स्थिति की निगरानी करने और लीक, पानी की कमी और अन्य समस्याओं का तुरंत पता लगाने के लिए जल स्तर की निगरानी और जल दबाव निगरानी घटक शामिल हैं।

(3) मुख्य विशेषताएं और अनुप्रयोग परिदृश्य

फोर्स्ड वॉटर कूलर का सबसे बड़ा लाभ उनकी अत्यधिक उच्च ताप अपव्यय दक्षता है। समान शीतलन क्षमता के लिए, उनकी मात्रा मजबूर तेल कूलर की तुलना में बहुत छोटी है, वे हल्के हैं, और कम शोर (कोई प्रशंसक शोर नहीं) के साथ काम करते हैं, इनडोर स्थापना की सुविधा प्रदान करते हैं और उन्हें सख्त शोर और स्थान आवश्यकताओं वाले परिदृश्यों के लिए उपयुक्त बनाते हैं। इसके साथ ही, उनका ताप अपव्यय प्रभाव परिवेश के तापमान से कम प्रभावित होता है, जिससे उच्च तापमान वाले वातावरण में स्थिर ताप अपव्यय प्रदर्शन बना रहता है, जिससे वे उच्च भार और उच्च तापमान स्थितियों के तहत काम करने वाले ट्रांसफार्मर के लिए उपयुक्त हो जाते हैं।

उनकी सीमाएँ मुख्य रूप से उच्च प्रणाली जटिलता, ठंडा पानी की गुणवत्ता और आपूर्ति स्थिरता के लिए उच्च आवश्यकताएं, जल परिसंचरण प्रणाली के नियमित रखरखाव की आवश्यकता, ठंडा पानी की पुनःपूर्ति, एंटीफ्ऱीज़ के अलावा, और हीट एक्सचेंजर्स की सफाई में निहित हैं; और जल-शीतलित प्रणालियों का जीवनकाल अपेक्षाकृत कम होता है, जिससे ट्रांसफार्मर के समान जीवनकाल (आमतौर पर भौतिक जीवन के 40 वर्ष) प्राप्त करना मुश्किल हो जाता है, जिससे बाद में रखरखाव लागत और उपकरण प्रतिस्थापन आवृत्ति बढ़ जाती है।

अनुप्रयोग परिदृश्य मुख्य रूप से प्रचुर जल संसाधनों और आसान जल निकासी वाले क्षेत्रों में केंद्रित हैं, जैसे जलविद्युत संयंत्र भवनों में मुख्य ट्रांसफार्मर; और सीमित स्थान और सख्त शोर आवश्यकताओं वाले स्थानों में, जैसे भूमिगत सबस्टेशन, शहरी मुख्य क्षेत्रों में सबस्टेशन और डेटा सेंटर। इनका उपयोग अत्यधिक भार के तहत गर्मी अपव्यय आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए अल्ट्रा-बड़ी क्षमता वाले ट्रांसफार्मर को ठंडा करने के लिए भी किया जा सकता है।

ट्रांसफार्मर के मुख्य शीतलन उपकरण के रूप में, मजबूर तेल कूलर और मजबूर पानी कूलर, अपनी अनूठी संरचनाओं और प्रदर्शन के साथ, विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए अनुकूलित होते हैं और संयुक्त रूप से ट्रांसफार्मर के सुरक्षित और स्थिर संचालन के लिए गारंटी प्रदान करते हैं। फोर्स्ड ऑयल कूलर अपनी सरल संरचना, सुविधाजनक रखरखाव और मजबूत अनुकूलनशीलता के कारण बड़े ट्रांसफार्मर के लिए मुख्यधारा के कूलिंग विकल्प बन गए हैं; गर्मी अपव्यय, कम शोर और कॉम्पैक्टनेस में अपनी उच्च दक्षता के कारण मजबूर वॉटर कूलर विशेष परिदृश्यों में एक अपूरणीय भूमिका निभाते हैं।

बिजली प्रणाली के निरंतर विकास के साथ, कूलर प्रौद्योगिकी का अनुकूलन जारी रहेगा, और बुद्धिमत्ता, दक्षता और ऊर्जा संरक्षण भविष्य में मुख्य विकास दिशा बन जाएंगे। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, ट्रांसफार्मर की परिचालन आवश्यकताओं और स्थापना वातावरण जैसे कारकों के आधार पर वैज्ञानिक रूप से रखरखाव का चयन और मानकीकरण करना, शीतलन प्रणालियों की गर्मी अपव्यय दक्षता का पूरी तरह से उपयोग करना, ट्रांसफार्मर की सेवा जीवन का विस्तार करना, बिजली प्रणालियों के सुरक्षित, कुशल और स्थिर संचालन को सुनिश्चित करना और बिजली पारेषण और आपूर्ति के लिए ठोस समर्थन प्रदान करना आवश्यक है।