ಸಕ್ರಿಯ, ಇಂಡಕ್ಟಿವ್ ಮತ್ತು ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ಲೋಡ್ಗಳಿಗಾಗಿ ಪವರ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ

ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಒಂದು ವಿದ್ಯುತ್ ಯಂತ್ರವಾಗಿದ್ದು ಅದು ಒಂದು ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಪರ್ಯಾಯ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಮತ್ತೊಂದು ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಪರ್ಯಾಯ ಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತತ್ವವು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಇಂಡಕ್ಷನ್ನ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ.

ಮೊದಲ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರಸರಣ ಜಾಲಗಳು ನೇರ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಬಳಸಿದವು. ನೆಟ್ವರ್ಕ್ಗಳಲ್ಲಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಬಳಸಿದ ವಸ್ತುಗಳ ನಿರೋಧನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 110 ವಿ.

ನೆಟ್ವರ್ಕ್ಗಳ ಪ್ರಸರಣ ಶಕ್ತಿಯ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಷ್ಟಗಳು ಅನುಮತಿಸುವ ಮಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಉಳಿಯಲು ತಂತಿಗಳ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಅವಶ್ಯಕತೆಯಿದೆ.

ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ನ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ದೊಡ್ಡ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳಲ್ಲಿ ಆರ್ಥಿಕವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸಿತು, ಹೆಚ್ಚಿನ ದೂರದವರೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನಲ್ಲಿ ಅದನ್ನು ರವಾನಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಗ್ರಾಹಕರಿಗೆ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯನ್ನು ತಲುಪಿಸುವ ಮೊದಲು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಸುರಕ್ಷಿತ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್‌ಗಳಿಲ್ಲದೆ, ಇಂದಿನ ಪವರ್ ಗ್ರಿಡ್ ರಚನೆಗಳು ಅವುಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮತ್ತು ಅತಿ-ಹೈ, ಮಧ್ಯಮ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮಟ್ಟಗಳೊಂದಿಗೆ ಸರಳವಾಗಿ ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳನ್ನು ಏಕ-ಹಂತ ಮತ್ತು ಮೂರು-ಹಂತದ ವಿದ್ಯುತ್ ಜಾಲಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಮೂರು-ಹಂತದ ವಿದ್ಯುತ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯು ಯಾವ ಲೋಡ್ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ-ಸಕ್ರಿಯ, ಅನುಗಮನ ಅಥವಾ ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ನೈಜ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಲೋಡ್ ಸಕ್ರಿಯ-ಇಂಡಕ್ಟಿವ್ ಲೋಡ್ ಆಗಿದೆ.

ಚಿತ್ರ 1 - ಮೂರು-ಹಂತದ ವಿದ್ಯುತ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್

1. ಸಕ್ರಿಯ ಲೋಡ್ ಮೋಡ್

ಈ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ, ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಾಮಮಾತ್ರದ U1 = U1nom ಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ, ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ಪ್ರಸ್ತುತ I1 ಅನ್ನು ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಲೋಡ್ನಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದ್ವಿತೀಯಕ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಾಮಮಾತ್ರದ I2nom = P2 / U2nom ಮೂಲಕ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಮಾಪನ ಡೇಟಾದ ಪ್ರಕಾರ, ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ನ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:

ದಕ್ಷತೆ = P2 / P1,

ಇಲ್ಲಿ P1 ಎಂಬುದು ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ನ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ಸಕ್ರಿಯ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ, P2 ಎಂಬುದು ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ನ ದ್ವಿತೀಯ ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ಮೂಲಕ ಸರಬರಾಜು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗೆ ಸರಬರಾಜು ಮಾಡುವ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ.

ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ಸಂಬಂಧಿತ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ನ ದಕ್ಷತೆಯ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರ 2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಚಿತ್ರ 2 - ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ಸಂಬಂಧಿತ ಪ್ರವಾಹದ ಮೇಲೆ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ದಕ್ಷತೆಯ ಅವಲಂಬನೆ

ಸಕ್ರಿಯ ಲೋಡ್ ಮೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ, ದ್ವಿತೀಯ ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ಪ್ರಸ್ತುತ ವೆಕ್ಟರ್ ದ್ವಿತೀಯ ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವೆಕ್ಟರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಹ-ವಿಸ್ತೃತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಲೋಡ್ ಪ್ರವಾಹದಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳವು ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್‌ನ ದ್ವಿತೀಯ ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ಟರ್ಮಿನಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

ಈ ರೀತಿಯ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಲೋಡ್ಗಾಗಿ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳ ಸರಳೀಕೃತ ವೆಕ್ಟರ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಚಿತ್ರ 3 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಚಿತ್ರ 3 - ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಸಕ್ರಿಯ ಲೋಡ್ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳ ಸರಳೀಕೃತ ವೆಕ್ಟರ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ

2. ಇಂಡಕ್ಟಿವ್ ಲೋಡ್ಗಾಗಿ ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಮೋಡ್

ಅನುಗಮನದ ಲೋಡ್ ಮೋಡ್ನಲ್ಲಿ, ದ್ವಿತೀಯ ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ಪ್ರಸ್ತುತ ವೆಕ್ಟರ್ ದ್ವಿತೀಯ ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವೆಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು 90 ಡಿಗ್ರಿಗಳಷ್ಟು ಹಿಂದುಳಿದಿದೆ. ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ನ ದ್ವಿತೀಯಕ ವಿಂಡ್ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿರುವ ಇಂಡಕ್ಟನ್ಸ್ನ ಮೌಲ್ಯದಲ್ಲಿನ ಇಳಿಕೆಯು ಲೋಡ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ದ್ವಿತೀಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಈ ರೀತಿಯ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಲೋಡ್ಗಾಗಿ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳ ಸರಳೀಕೃತ ವೆಕ್ಟರ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಚಿತ್ರ 4 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಚಿತ್ರ 4 - ಇಂಡಕ್ಟಿವ್ ಲೋಡ್ ಮೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳ ಸರಳೀಕೃತ ವೆಕ್ಟರ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ

3. ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ಲೋಡ್ನೊಂದಿಗೆ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ವಿಧಾನ

ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ಲೋಡ್ ಮೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ, ದ್ವಿತೀಯ ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ಪ್ರಸ್ತುತ ವೆಕ್ಟರ್ ದ್ವಿತೀಯ ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವೆಕ್ಟರ್‌ಗಿಂತ 90 ಡಿಗ್ರಿಗಳಷ್ಟು ಮುಂದಿದೆ. ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ನ ದ್ವಿತೀಯ ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ಸಂಪರ್ಕಿತ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಹೆಚ್ಚಳವು ಲೋಡ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ದ್ವಿತೀಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

ಈ ರೀತಿಯ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಲೋಡ್ಗಾಗಿ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳ ಸರಳೀಕೃತ ವೆಕ್ಟರ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಚಿತ್ರ 5 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಚಿತ್ರ 5 — ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ಲೋಡ್ ಮೋಡ್ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳ ಸರಳೀಕೃತ ವೆಕ್ಟರ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ