के परिवार मेंट्रान्सफ़ॉर्मर, वोल्टेज विनियमन मोड एक महत्वपूर्ण वर्गीकरण आयाम है। ऑन लोड टैप चेंजर्स के विपरीत, जो लोड के तहत वास्तविक समय में टैप चेंजर्स को स्विच कर सकते हैं, गैर-उत्तेजित टैप चेंजर्स को आउटपुट वोल्टेज को समायोजित करने के लिए टैप चेंजर की स्थिति को मैन्युअल रूप से बदलने से पहले ग्रिड से ट्रांसफार्मर को पूरी तरह से डिस्कनेक्ट करने के लिए बिजली की आपूर्ति को काटने की आवश्यकता होती है। यह प्रतीत होता है कि "असुविधाजनक" डिज़ाइन दुनिया भर में लाखों बिजली वितरण और औद्योगिक परिदृश्यों में व्यापक रूप से उपयोग किया जा रहा है। तो, एक गैर-उत्तेजित वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर किस प्रकार का उपकरण है? ऑन लोड टैप चेंजर्स की तुलना में इसके अपूरणीय लाभ क्या हैं? किन स्थितियों में लोड वोल्टेज विनियमन की तुलना में यह अभी भी एक बुद्धिमान विकल्प है?
वैचारिक रूप से कहें तो, एक गैर-उत्तेजित वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर, जिसे नो - लोड वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर के रूप में भी जाना जाता है, एक ऐसे ट्रांसफार्मर को संदर्भित करता है जो उच्च वोल्टेज वाइंडिंग के प्रभावी घुमावों को बदलने के लिए एक टैप परिवर्तक को मैन्युअल रूप से संचालित करके वोल्टेज अनुपात को समायोजित करता है जब ट्रांसफार्मर पूरी तरह से बंद हो जाता है और कोई उत्तेजना धारा नहीं होती है। इसका टैप चेंजर आमतौर पर ट्रांसफार्मर के उच्च वोल्टेज पक्ष पर सेट किया जाता है, क्योंकि उच्च वोल्टेज पक्ष पर करंट छोटा होता है, और स्विच संपर्कों की क्षमता और आर्क समस्याओं को संभालना अपेक्षाकृत आसान होता है। ऑपरेशन के दौरान, रखरखाव कर्मियों को पहले ट्रांसफार्मर को पावर ग्रिड से डिस्कनेक्ट करना होगा, टैप चेंजर के ऑपरेटिंग लीवर को घुमाने के लिए एक विशेष रिंच का उपयोग करना होगा, टैप की स्थिति को वांछित गियर पर स्विच करना होगा, और फिर इसे वापस ऑपरेशन में लगाना होगा। पूरी प्रक्रिया के लिए पावर आउटेज की आवश्यकता होती है, जो आमतौर पर कुछ मिनटों से लेकर कई घंटों के भीतर पूरी हो जाती है, जिसमें पावर आउटेज, स्विचिंग, अच्छे संपर्क की पुष्टि के लिए डीसी प्रतिरोध को मापना और पुनः पावरिंग जैसे चरण शामिल हैं। एक पूर्ण वोल्टेज विनियमन ऑपरेशन के लिए अक्सर नियोजित बिजली आउटेज व्यवस्था की आवश्यकता होती है और इसे मनमाने ढंग से नहीं किया जा सकता है।
गैर-उत्तेजित वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर की डिजाइन अवधारणा तीन प्रमुख शब्दों के आसपास घूमती है: "अर्थव्यवस्था, विश्वसनीयता और सादगी"। लोड टैप चेंजर्स और उनके संक्रमण सर्किट, तेल कक्ष, विद्युत तंत्र और नियंत्रण उपकरणों पर जटिल की अनुपस्थिति के कारण, गैर-उत्तेजित वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर की विनिर्माण लागत समान क्षमता और वोल्टेज स्तर के लोड वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर की तुलना में काफी कम है, आमतौर पर उपकरण निवेश का 15% से 30% की बचत होती है। संरचनात्मक रूप से, एक गैर-उत्तेजित वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर का टैप परिवर्तक एक अपेक्षाकृत सरल यांत्रिक उपकरण है जिसमें एक स्थिर संपर्क और एक गतिशील संपर्क होता है, जो ट्रांसफार्मर तेल टैंक के अंदर संलग्न होता है, जिसमें तेल में डूबे हुए कोई गतिशील हिस्से नहीं होते हैं जो अक्सर चलते रहते हैं, जिसके परिणामस्वरूप बेहद कम विफलता दर होती है और दैनिक रखरखाव की लगभग कोई आवश्यकता नहीं होती है। स्थिर भार और छोटे वोल्टेज उतार-चढ़ाव वाले कई एप्लिकेशन परिदृश्यों के लिए, ट्रांसफार्मर को चालू करने के बाद कई वर्षों या दशकों तक नल की स्थिति को समायोजित करना आवश्यक नहीं हो सकता है, और लोड वोल्टेज विनियमन फ़ंक्शन को कॉन्फ़िगर करने की अतिरिक्त लागत स्पष्ट रूप से अनावश्यक बर्बादी है। इसके अलावा, गैर-उत्तेजित वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर की मात्रा और वजन लोड वोल्टेज विनियमन वाले समान उत्पादों की तुलना में थोड़ा छोटा है, जो इसे परिवहन और स्थापना के लिए अधिक सुविधाजनक बनाता है।
तो, हमें व्यावहारिक अनुप्रयोगों में गैर-उत्तेजित वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर और लोड वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर के बीच कैसे चयन करना चाहिए? इसके लिए दोनों के बीच सबसे बुनियादी अंतर पर लौटने की आवश्यकता है - कि क्या लोड स्थितियों के तहत वोल्टेज में कमी की अनुमति दी जाए। ऑन लोड टैप चेंजर्स का मूल मूल्य पावर ग्रिड में वास्तविक समय वोल्टेज के उतार-चढ़ाव को ट्रैक करने की उनकी क्षमता में निहित है, बिजली की आपूर्ति को बाधित किए बिना सेकंड के भीतर पूरा टैप स्विचिंग, उन्हें लगातार वोल्टेज परिवर्तन और बिजली आपूर्ति निरंतरता के लिए उच्च आवश्यकताओं वाली स्थितियों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाता है, जैसे बड़े सबस्टेशन हब, सटीक औद्योगिक उत्पादन लाइनें, डेटा सेंटर इत्यादि। गैर-उत्तेजित वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर अचानक वोल्टेज उतार-चढ़ाव का सामना नहीं कर सकते हैं। एक बार लोड परिवर्तन के कारण ग्रिड वोल्टेज रेटेड मूल्य से विचलित हो जाता है, तो यह समायोजन करने के लिए केवल अगले नियोजित पावर आउटेज की प्रतीक्षा कर सकता है।
हालाँकि, सभी विद्युत क्षेत्र परिदृश्यों में गंभीर वोल्टेज उतार-चढ़ाव का सामना नहीं करना पड़ता है। औद्योगिक पार्क के समर्पित सबस्टेशन में, एक गैर-उत्तेजित वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर इसके नीचे उत्पादन लाइन को बिजली की आपूर्ति करता है। यदि पार्क का पावर ग्रिड उच्च स्तर के क्षेत्रीय सबस्टेशन से आता है और वोल्टेज की गुणवत्ता स्थिर है, या यदि उत्पादन लाइन में वोल्टेज विचलन (जैसे सामान्य प्रकाश व्यवस्था, हीटिंग उपकरण, पानी पंप, पंखे इत्यादि) के लिए उच्च सहनशीलता है, तो गैर-उत्तेजित वोल्टेज विनियमन योजना पूरी तरह से जरूरतों को पूरा कर सकती है और अधिक लागत प्रभावी और चिंता मुक्त है। ग्रामीण वितरण नेटवर्क में, गैर-उत्तेजित वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर का व्यापक रूप से कॉलम माउंटेड वितरण ट्रांसफार्मर के रूप में उपयोग किया जाता है। उनके नल परिवर्तक आमतौर पर तीन स्तरों (जैसे रेटेड वोल्टेज का ± 5%) के साथ पूर्व-निर्धारित होते हैं, जिन्हें मौसमी भार परिवर्तन (जैसे गर्मी और सर्दियों की सिंचाई) के अनुसार वर्ष में एक या दो बार समायोजित किया जाता है। इस निम्न आवृत्ति वोल्टेज विनियमन आवश्यकता को जटिल ऑन लोड तंत्र की आवश्यकता के बिना पावर आउटेज संचालन के माध्यम से पूरी तरह से प्राप्त किया जा सकता है। खदानों और रासायनिक उद्योगों जैसे विस्फोट की रोकथाम के लिए विशेष आवश्यकताओं वाले स्थानों में, गैर-उत्तेजित वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर में ऑन लोड स्विचिंग तंत्र की कमी के कारण अंतर्निहित सुरक्षा लाभ होते हैं जो अंदर आर्क उत्पन्न कर सकते हैं।
यह उल्लेखनीय है कि यद्यपि गैर-उत्तेजित वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर में कॉन्फ़िगर किए गए टैप परिवर्तक की एक सरल संरचना है, फिर भी ऑपरेटिंग विनिर्देशों का सख्ती से पालन करने की आवश्यकता है। टैप चेंजर आमतौर पर स्पष्ट गियर संकेतक पैनल से सुसज्जित होते हैं, जिनमें सामान्य गियर संख्या 3, 5 या अधिक होती है, प्रत्येक एक निश्चित वोल्टेज भिन्नता सीमा (जैसे ± 2.5%, ± 5%) के अनुरूप होती है। ट्रांसफार्मर के पूरी तरह से बंद हो जाने और यह पुष्टि हो जाने के बाद कि कोई प्रेरित वोल्टेज नहीं है, स्विचिंग ऑपरेशन किया जाना चाहिए, अन्यथा लोड के साथ स्विच करने से संपर्कों में गंभीर क्षरण या विस्फोट भी हो सकता है। स्विच करने के बाद, प्रत्येक टैप स्थिति पर डीसी प्रतिरोध को मापने के लिए डीसी प्रतिरोध परीक्षक का उपयोग करना आवश्यक है, पुष्टि करें कि तीन चरण प्रतिरोध संतुलित है और फ़ैक्टरी डेटा के अनुरूप है, और फिर बिजली की आपूर्ति को पुनरारंभ करें। यद्यपि यह प्रक्रिया बिजली आउटेज संचालन के कार्यभार को बढ़ाती है, यह इसकी नियंत्रणीयता और सहजता के कारण ही है कि गैर-उत्तेजित वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर को अभी भी पेशेवर रखरखाव कर्मियों की कमी वाले दूरदराज के क्षेत्रों में विश्वसनीय रूप से प्रबंधित किया जा सकता है।
तकनीकी मानकों और बाजार पहुंच के संदर्भ में, गैर-उत्तेजित वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर अन्य बिजली ट्रांसफार्मर के समान बुनियादी मानक प्रणाली का पालन करते हैं, जैसे कि आईईसी 60076 श्रृंखला (अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन मानक) और संबंधित राष्ट्रीय/क्षेत्रीय मानक (जैसे उत्तरी अमेरिकी एएनएसआई/आईईईई सी57.12 श्रृंखला)। हालाँकि इसके टैप चेंजर घटक लोड स्विच मानकों पर उतने जटिल नहीं हैं, फिर भी उन्हें IEC 60214-3 (नॉन एक्साइटेड टैप स्विच के लिए एप्लिकेशन दिशानिर्देश) या इसी तरह के क्लॉज की आवश्यकताओं का अनुपालन करने की आवश्यकता है। निर्यात व्यवसाय के लिए, गैर-उत्साहित वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर के लिए प्रमाणन पथ बिल्कुल सामान्य बिजली ट्रांसफार्मर के समान है - उत्तरी अमेरिकी बाजार के लिए यूएल/सीयूएल प्रमाणन आवश्यक है, यूरोपीय संघ के लिए सीई स्व-घोषणा (कम वोल्टेज निर्देश और ईएमसी निर्देश के आधार पर) और ईआरपी ऊर्जा दक्षता आवश्यकताओं को पूरा करने वाली परीक्षण रिपोर्ट आवश्यक है, रूस और यूरेशियन आर्थिक संघ के लिए ईएसी प्रमाणन आवश्यक है, और सऊदी अरब के लिए एसएबीईआर प्लेटफॉर्म पीसीओसी और एससीओसी प्रमाणन आवश्यक है। जटिल इलेक्ट्रॉनिक घटकों और लगातार संचालन तंत्र की अनुपस्थिति के कारण, गैर-उत्तेजित वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर के लिए प्रमाणन परीक्षण आइटम अपेक्षाकृत सरल हैं, उच्च पास दर और छोटे प्रमाणन चक्र के साथ। यह विदेशी व्यापार ऑर्डर के लिए एक निर्विवाद बोनस है जो तेजी से वितरण और स्थिर अनुपालन का पीछा करता है।
वैश्विक बाजार परिदृश्य के परिप्रेक्ष्य से, गैर-उत्तेजित वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर को उनकी "सरल" तकनीक के कारण समाप्त नहीं किया गया है। इसके विपरीत, अर्थव्यवस्था और विश्वसनीयता के दोहरे फायदे के साथ, वे अभी भी वितरण ट्रांसफार्मर बाजार के एक बड़े हिस्से पर कब्जा करते हैं। विशेष रूप से विकासशील देशों और उभरती अर्थव्यवस्थाओं में पावर ग्रिड के निर्माण में, सबसे कम लागत पर बुनियादी बिजली आपूर्ति समस्याओं को हल करने के लिए उपयोगिता खंभे और बॉक्स प्रकार सबस्टेशनों में बड़ी संख्या में गैर-उत्तेजित वोल्टेज विनियमन वितरण ट्रांसफार्मर स्थापित किए जाते हैं। विकसित देशों में औद्योगिक परियोजनाओं में भी, स्थिर आंतरिक पावर ग्रिड और सुचारू लोड परिवर्तन वाले समर्पित लाइन उपयोगकर्ताओं के लिए, मूल्य इंजीनियरिंग विश्लेषण के बाद इंजीनियरों द्वारा अक्सर गैर-उत्तेजित वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर की सिफारिश की जाती है।
जब ग्राहक ट्रांसफार्मर चयन के बारे में पूछताछ करते हैं, तो उन्हें यह विचार करने के लिए मार्गदर्शन करना सहायक हो सकता है कि क्या वास्तविक बिजली आपूर्ति वातावरण और परियोजना की लोड विशेषताओं के लिए वास्तविक समय लाइव वोल्टेज विनियमन क्षमता आवश्यक है? यदि पावर ग्रिड की वोल्टेज उतार-चढ़ाव सीमा स्वीकार्य सीमा (आमतौर पर ± 5% से अधिक नहीं) के भीतर है, या यदि विद्युत उपकरण में वोल्टेज विचलन के लिए एक निश्चित सहनशीलता है और भविष्य में वोल्टेज को बार-बार समायोजित करने की कोई योजना नहीं है, तो एक उत्तेजना मुक्त वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर एक अधिक किफायती और विश्वसनीय विकल्प है। यदि आपका ग्राहक किसी नवनिर्मित आवासीय समुदाय, छोटे कारखाने या कृषि सिंचाई परियोजना के लिए बिजली वितरण समाधान की तलाश में है, तो याद रखें: कभी-कभी, सबसे सरल और सबसे सीधा समाधान ही सबसे अच्छा समाधान होता है। गैर-उत्तेजित वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर, अपने सरल और ठोस डिजाइन के साथ, वैश्विक बिजली प्रणाली में लोगों की कल्पना से कहीं अधिक व्यापक मिशन को चुपचाप पूरा करता है।
