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4. THREE PHASE TRANSFORMERS
4.1 Bank of Three Single-Phase Transformers
English: A bank of three single-phase transformers refers to a setup where three single-phase transformers are used together to form a three-phase transformer system. In this configuration:
- Each transformer is connected to a separate phase of the three-phase system.
- They can be connected in star or delta configuration depending on the application.
- This system is typically used when a three-phase transformer is unavailable or impractical.
Hindi: तीन सिंगल-फेज ट्रांसफॉर्मर का बैंक उस सेटअप को कहा जाता है जहाँ तीन सिंगल-फेज ट्रांसफॉर्मर एक साथ मिलकर एक तीन-फेज ट्रांसफॉर्मर सिस्टम बनाते हैं। इस संरचना में:
- प्रत्येक ट्रांसफॉर्मर तीन-फेज सिस्टम के अलग-अलग फेज से जुड़ा होता है।
- इन्हें स्टार या डेल्टा कंफिगरेशन में जोड़ा जा सकता है, जो उपयोग के आधार पर होता है।
- यह प्रणाली तब उपयोग की जाती है जब तीन-फेज ट्रांसफॉर्मर उपलब्ध नहीं होता या व्यावहारिक नहीं होता।
4.2 Single Unit of Three-Phase Transformer
English: A single unit of a three-phase transformer is a transformer designed to handle three-phase power. It has three primary and three secondary windings arranged in a common core. This is more efficient than using three separate single-phase transformers because it requires less space and is more cost-effective.
- Typically, it is built using a core-type or shell-type construction.
- The windings are usually arranged in star or delta configuration.
Hindi: तीन-फेज ट्रांसफॉर्मर की एकल इकाई वह ट्रांसफॉर्मर होती है जो तीन-फेज पावर को संभालने के लिए डिज़ाइन की जाती है। इसमें तीन प्राइमरी और तीन सेकंडरी विंडिंग्स होती हैं, जो एक सामान्य कोर में व्यवस्थित होती हैं। यह तीन अलग-अलग सिंगल-फेज ट्रांसफॉर्मरों की तुलना में अधिक कुशल है क्योंकि इसमें कम जगह की आवश्यकता होती है और यह अधिक लागत-कुशल है।
- सामान्यतः इसे कोर-प्रकार या शेल-प्रकार निर्माण में बनाया जाता है।
- विंडिंग्स को आमतौर पर स्टार या डेल्टा कंफिगरेशन में व्यवस्थित किया जाता है।
4.3 Distribution and Power Transformers
English:
Distribution Transformers:
- These transformers step down the voltage to a lower level for distribution to homes, businesses, and industries.
- They are typically rated between 10 kVA to 2 MVA.
- They operate at low voltage and are usually used in urban or rural areas for local electricity distribution.
Power Transformers:
- These transformers step up the voltage for transmission over long distances.
- They are typically rated between 2 MVA to several hundred MVA.
- They operate at high voltage and are used in substations for transmitting electricity over long distances.
Hindi:
वितरण ट्रांसफॉर्मर:
- ये ट्रांसफॉर्मर वोल्टेज को कम स्तर तक कम करते हैं ताकि इसे घरों, व्यवसायों और उद्योगों तक वितरित किया जा सके।
- इनकी रेटिंग आमतौर पर 10 kVA से 2 MVA तक होती है।
- ये निम्न वोल्टेज पर काम करते हैं और आमतौर पर शहरी या ग्रामीण क्षेत्रों में स्थानीय बिजली वितरण के लिए उपयोग किए जाते हैं।
पावर ट्रांसफॉर्मर:
- ये ट्रांसफॉर्मर वोल्टेज को बढ़ाते हैं ताकि इसे लंबी दूरी तक ट्रांसमिट किया जा सके।
- इनकी रेटिंग आमतौर पर 2 MVA से कई सौ MVA तक होती है।
- ये उच्च वोल्टेज पर काम करते हैं और बिजली को लंबी दूरी तक ट्रांसमिट करने के लिए सबस्टेशनों में उपयोग किए जाते हैं।
4.4 Construction
English: The construction of three-phase transformers includes the following parts:
Core:
- Usually made of laminated sheets of silicon steel.
- Provides a low reluctance path for magnetic flux.
Windings:
- Three sets of primary and secondary windings.
- They are arranged in star or delta configuration depending on the application.
Insulation:
- Insulation is provided between the windings and the core to prevent electrical contact.
Tank:
- The transformer is housed in a tank to contain oil or gas for cooling purposes.
Hindi: तीन-फेज ट्रांसफॉर्मर की संरचना में निम्नलिखित भाग होते हैं:
कोर:
- यह सामान्यतः सिलिकॉन स्टील की परतों से बना होता है।
- चुंबकीय फ्लक्स के लिए कम प्रतिरोध मार्ग प्रदान करता है।
विंडिंग्स:
- तीन सेट प्राइमरी और सेकंडरी विंडिंग्स।
- इन्हें उपयोग के अनुसार स्टार या डेल्टा कंफिगरेशन में व्यवस्थित किया जाता है।
इंसुलेशन:
- विंडिंग्स और कोर के बीच विद्युत संपर्क से बचाने के लिए इंसुलेशन प्रदान किया जाता है।
टैंक:
- ट्रांसफॉर्मर को एक टैंक में रखा जाता है, जिसमें ठंडक के लिए तेल या गैस होती है।
4.5 Criteria for Selection of Distribution Transformer and Power Transformer
English: When selecting a distribution transformer or a power transformer, the following factors should be considered:
- Voltage Rating: The voltage levels of both primary and secondary windings must be appropriate for the application.
- Load Capacity: The transformer should be rated to handle the required load.
- Efficiency: Choose a transformer that operates efficiently to minimize energy losses.
- Cooling System: Power transformers typically require oil-based cooling, while distribution transformers may use air or oil cooling.
- Cost: Choose a transformer that fits within the project budget while providing the required performance.
Hindi: वितरण ट्रांसफॉर्मर और पावर ट्रांसफॉर्मर का चयन करते समय निम्नलिखित बातों पर विचार किया जाना चाहिए:
- वोल्टेज रेटिंग: प्राइमरी और सेकंडरी विंडिंग्स के वोल्टेज स्तर को अनुप्रयोग के अनुसार उपयुक्त होना चाहिए।
- लोड क्षमता: ट्रांसफॉर्मर को आवश्यक लोड संभालने के लिए रेट किया जाना चाहिए।
- कुशलता: एक ऐसा ट्रांसफॉर्मर चुनें जो ऊर्जा हानियों को न्यूनतम करने के लिए कुशलता से काम करता हो।
- ठंडा करने की प्रणाली: पावर ट्रांसफॉर्मर्स को आमतौर पर तेल-आधारित ठंडा करने की आवश्यकता होती है, जबकि वितरण ट्रांसफॉर्मर्स में हवा या तेल ठंडा करने का उपयोग हो सकता है।
- लागत: एक ऐसा ट्रांसफॉर्मर चुनें जो प्रोजेक्ट बजट के भीतर हो और आवश्यक प्रदर्शन प्रदान करता हो।
4.6 Amorphous Core Type Distribution Transformer
English: An amorphous core distribution transformer uses an amorphous (non-crystalline) magnetic material in the core, which has lower core losses compared to traditional silicon steel. This type of transformer is highly efficient and is ideal for areas with fluctuating load conditions.
- It reduces no-load losses by up to 70%.
- It is environmentally friendly due to lower energy losses.
Hindi: एमोर्फस कोर वितरण ट्रांसफॉर्मर कोर में एमोर्फस (गैर-क्रिस्टलीय) चुंबकीय सामग्री का उपयोग करते हैं, जिसमें पारंपरिक सिलिकॉन स्टील की तुलना में कम कोर हानियाँ होती हैं। इस प्रकार का ट्रांसफॉर्मर अत्यधिक कुशल होता है और उन क्षेत्रों के लिए आदर्श है जहाँ लोड की परिस्थितियाँ बदलती रहती हैं।
- यह नो-लोड हानियों को 70% तक कम कर देता है।
- यह ऊर्जा हानियों के कम होने के कारण पर्यावरण के लिए मित्रवत होता है।
4.7 Need of Parallel Operation of Three-Phase Transformers
English: Parallel operation of three-phase transformers is necessary when:
- Increased Load Demand: Multiple transformers are required to handle larger loads.
- Redundancy: To ensure continuous power supply, a backup transformer can operate in parallel.
- Flexibility in Maintenance: If one transformer needs servicing, the other can continue operating.
Hindi: तीन-फेज ट्रांसफॉर्मरों का समानांतर संचालन आवश्यक होता है जब:
- बढ़ी हुई लोड मांग: बड़े लोड को संभालने के लिए कई ट्रांसफॉर्मरों की आवश्यकता होती है।
- रिडंडेंसी: निरंतर बिजली आपूर्ति सुनिश्चित करने के लिए, एक बैकअप ट्रांसफॉर्मर समानांतर रूप से काम कर सकता है।
- सुरक्षा और रखरखाव में लचीलापन: यदि एक ट्रांसफॉर्मर को सर्विसिंग की आवश्यकता हो, तो दूसरा ट्रांसफॉर्मर काम करता रह सकता है।
4.8 Polarity Tests on Mutually Inductive Coils and Single-Phase Transformers
English: Polarity tests are conducted to check the correct polarity (phase relationship) between the primary and secondary windings. This test ensures that the voltage is properly induced in the secondary winding.
- Wheatstone Bridge Method or Primary Voltage Application methods are typically used for this test.
Hindi: पोलैरिटी परीक्षण यह सुनिश्चित करने के लिए किए जाते हैं कि प्राइमरी और सेकंडरी विंडिंग्स के बीच सही पोलैरिटी (फेज संबंध) है। यह परीक्षण यह सुनिश्चित करता है कि सेकंडरी विंडिंग में सही तरीके से वोल्टेज प्रेरित हो।
- इस परीक्षण के लिए सामान्यतः व्हीटस्टोन ब्रिज विधि या प्राइमरी वोल्टेज आवेदन विधि का उपयोग किया जाता है।
4.9 Polarity Test, Phasing Out Test on Three-Phase Transformers
English:
Polarity Test: Ensures the correct phase relationship between the windings of a three-phase transformer. This is done by applying a known voltage and checking for the direction of induced voltage in the secondary winding.
Phasing Out Test: This test checks the phase sequence of the transformer. It ensures that the phases are correctly aligned, preventing incorrect connection during parallel operation.
Hindi:
पोलैरिटी परीक्षण: तीन-फेज ट्रांसफॉर्मर की विंडिंग्स के बीच सही फेज संबंध सुनिश्चित करता है। यह एक ज्ञात वोल्टेज लागू करके और सेकंडरी विंडिंग में प्रेरित वोल्टेज की दिशा को जांचकर किया जाता है।
फेजिंग आउट परीक्षण: यह परीक्षण ट्रांसफॉर्मर के फेज अनुक्रम की जांच करता है। यह सुनिश्चित करता है कि फेज सही तरीके से संरेखित हैं, ताकि समानांतर संचालन के दौरान गलत कनेक्शन न हो।
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