ത്രീഫേസ് ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ ( Threephase Transformers ) part 2

പരസ്പരം 120 ഡിഗ്രി കോണീയമായി വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിയ്ക്കുന്ന മൂന്നു വ്യത്യസ്ത ഫേസുകൾ ചേരുന്നതാണല്ലോ ത്രീഫേസ്‌ സംവിധാനം. മൂന്നു ഫേസ്‌ സംവിധാനത്തിനു മൂന്നു സിംഗിൾ ഫേസ്‌ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ ഉചിതമായ രീതിയിൽ ഘടിപ്പിച്ചുപയോഗിയ്ക്കാവുന്നതാണ്‌. അല്ലെങ്കിൽ ഒറ്റ ത്രീഫേസ്‌ ട്രാൻസ്ഫോർമർ ഉപയോഗിയ്ക്കാം.

താഴെക്കാണുന്ന ചിത്രം ശ്രദ്ധിയ്ക്കുക.

ത്രീഫേസ്‌ ആവശ്യത്തിനായി മൂന്നു സിംഗിൾ ഫേസ്‌ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ ഉപയോഗിച്ചിരിയ്ക്കുന്നു. മൂന്നു ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളും ഒരേ ശേഷിയുള്ളതും ഒരേതരം പ്രൈമറി സെക്കന്ററി വോൾട്ടതകളൂള്ളതുമായിരിയ്ക്കും. അവയുടെ പ്രൈമറികളും സെക്കന്ററികളും ആവശ്യാനുസാരം സ്റ്റാർ കണക്ഷനോ ഡെൽറ്റാ കണക്ഷണോ ചെയ്യാവുന്നതാണ്‌. വലിയ സബ്സ്റ്റേഷനുകളിലും, വൈദ്യുത നിലയങ്ങളിലും ഈ രീതിയിൽ മൂന്നു സിംഗിൾ ഫേസ്‌ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ ഉപയോഗിച്ചാണ്‌ പ്രവർത്തിയ്ക്കുന്നത്‌. എന്നാൽ ഈ സംവിധാനം വ്യാപകമായുപയോഗിയ്ക്കുന്നില്ല. പകരം മിയ്ക്ക സബ്സ്റ്റേഷനുകളിലും, ഇടത്തരം വൈദ്യുതോൽപ്പാദനകേന്ദ്രങ്ങളിലും, വിതരണ സബ്സ്റ്റേഷനുകളിലും മറ്റും  ഒറ്റ ത്രീഫേസ്‌ ട്രാൻസ്ഫോർമറാണുപയോഗിയ്ക്കുന്നത്‌. മൂന്നു സിംഗിൾ ഫേസ്‌ ട്രാൻസ്ഫോർമറുപയോഗിയ്ക്കുന്നതിനേക്കാൾ ഒറ്റ ത്രീഫേസ്‌ ട്രാൻസ്ഫോർമറുപയോഗിച്ചാൽ ചില മേന്മകളുണ്ട്‌. അവ,

1,ഒറ്റ ത്രീഫേസ്‌ ട്രാൻസ്ഫോർമറിനു തുല്യ ശേഷിയുള്ള മൂന്നു സിംഗിൾ ഫേസ്‌ ട്രാൻസ്ഫോർമറിനേക്കാൾ ഭാരവും വലുപ്പവും കുറവായിരിയ്ക്കും

2, കുറഞ്ഞ സ്ഥലം മതിയാകും

3, ചെലവു കുറവായിരിയ്ക്കും.

മൂന്നു ഫേസ്‌ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളുടെ ഘടന.

സിംഗിൾ ഫേസ്‌ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളേപ്പോലെ ത്രീഫേസ്‌ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾക്കും പ്രാഥമിക, ദ്വിതീയ വൈൻഡിങ്ങുകളുണ്ടാകും. ഇവയിൽ ഓരോ ഫേസിനും ഓരോ പ്രൈമറിയും സെക്കന്ററിയും ഉണ്ടാകും. അവ കാന്തിക കോറിൽ താഴെക്കാണും വിധം ചുറ്റിയിരിയ്ക്കുന്നു.

ട്രാൻസ്ഫോർമർ കണക്ഷനുകൾ ( transformer connections )

ത്രീഫേസ്‌ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളുടെ പ്രൈമറി സെക്കന്ററി വൈന്റിങ്ങുകൾ വിവിധരീതിയിൽ സ്രോതസ്സുമായി ഘടിപ്പിയ്ക്കാം. അവ ചുരുക്കത്തിൽ താഴെക്കാണിച്ചിരിയ്ക്കുന്നു.

1, സ്റ്റാർ സ്റ്റാർ കണക്ഷൻ ( star-star or Y-Y connection )

ഈ രീതിയിൽ പ്രൈമറി വൈന്റിങ്ങും സെക്കന്ററി വൈന്റിങ്ങും സ്റ്റാർ രീതിയിലാണ്‌ ഘടിപ്പിയ്ക്കും. ഇതിൽ സ്റ്റാർ പോയിന്റ്‌ അഥവാ ന്യൂട്രൽ പോയിന്റ്‌ ഏർത്തു ചെയ്യുന്നു. ഈ രീതിയിലുള്ള കണക്ഷനിൽ പ്രൈമറി സെക്കന്ററി വോൾട്ടതകൾ തമ്മിൽ ഫേസ്‌ വ്യതിയാനമുണ്ടായിരിയ്ക്കുകയില്ല. സബ്സ്റ്റേഷനുകളിലെ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളിൽ ഈ രീതിയാണവലബിയ്ക്കുന്നത്‌.

2, ഡെൽറ്റാ സ്റ്റാർ  ( Delta - star or D-y connection )

ഈ രീതിയിൽ പ്രാഥമിക വൈന്റിംഗ്‌ ഡെൽറ്റാ രീതിയിലും സെക്കന്ററി വൈന്റിംഗ്‌ സ്റ്റാർ രീതിയിലും ഘടിപ്പിയ്ക്കുന്നു. സ്റ്റാർ കണക്ഷനുള്ള സെക്കന്ററിയുടെ സ്റ്റാർ പോയിന്റ്‌ അഥവാ ന്യൂട്രൽ ഏർത്ത്‌ ചെയ്യുന്നു. വൈദ്യുതോൽപ്പാദന കേന്ദ്രങ്ങളിലെ ജനറേറ്റർ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളിലും , വിതരണ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളിലും ഈ രീതി അവലംബിയ്ക്കുന്നു. ഈ രീതിയിൽ പ്രൈമറി സെക്കന്ററി വോൾട്ടതകൾ തമ്മിൽ 30 ഡിഗ്രി ഫേസ്‌ വ്യതിയാനമുണ്ടാകും.

3, ഡെൽറ്റ ഡെൽറ്റ കണക്ഷൻ ( Delta Delta connection or D-d connection )

ഈ രീതിയിൽ പ്രാഥമിക ദ്വിതീയ വൈന്റിങ്ങുകൾ ഡെൽറ്റാ രീതിയിൽ ഘടിപ്പിയ്ക്കുന്നു. ഈ രീതിയിലും പ്രൈമറി സെക്കന്ററി വോൾട്ടതകൾ തമ്മിൽ ഫേസ്‌ വ്യതിയാനമുണ്ടാകുകയില്ല.

4, സ്റ്റാർ ഡെൽറ്റാ കണക്ഷൻ ( star-delta connection or Y-d connection )

ഈ രീതിയിൽ പ്രൈമറി സ്റ്റാർ രീതിയ്‌ലും, സെക്കന്ററി ഡെൽറ്റാ രീതിയിലും ഘടിപ്പിയ്ക്കുന്നു. പ്രാഥമിക ദ്വിതീയ വൈന്റിങ്ങുകൾ തമ്മിൽ 30 ഡിഗ്രി ഫേസ്‌ വ്യതിയാനമുണ്ടാകും.

തുറന്ന ഡെൽറ്റാ കണക്ഷൻ ( Open delta connection or V-V connection )

മൂന്നു ഫേസ്‌ ആവശ്യത്തിനായി മൂന്നു സിംഗിൾ ഫേസ്‌ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ ചേർത്തുപയോഗിയ്ക്കുമ്പോൽ അവ ഡെൽറ്റാ ഡെൽറ്റാ രീതിയിൽ ഘടിപ്പിയ്ക്കുകയാണെങ്കിൽ അവയിൽ ഏതെങ്കിലുമൊരു ട്രാൻസ്ഫോർമറിനു തകരാർ സംഭവിയ്ക്കുന്ന അവസരങ്ങളിൽ രണ്ടു ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ മാത്രമുപയോഗിച്ച്‌ ത്രീ ഫേസ്‌ ആവശ്യം നിറവേറ്റാം. ചിത്രം ശ്രദ്ധിയ്ക്കുക.'

ഇതിൽ ഒരു ട്രാൻസ്ഫോർമർ ഒഴിവാക്കിയിരിയ്ക്കുന്നു. ഈ രീതിയ്ക്കാണ്‌ V-V  അഥവാ തുറന്ന ഡെൽറ്റാ കണക്ഷനെന്നു ( Open Delta ) പറയുന്നു. തകരാറിലായ ട്രാൻസ്ഫോർമർ പുനസ്ഥാപിയ്ക്കുന്നതുവരെ കുറഞ്ഞശേഷിയോടുകൂടി ഈ രീതിയിലൂടെ വൈദ്യുത സംവിധാനം പ്രവർത്തിപ്പിയ്ക്കാനാകും. ഈ രീതിയിൽ തുറന്ന ഡെൽറ്റ സംവിധാനമുപയോഗിയ്ക്കുമ്പോൾ ആകെ ഉണ്ടായിരുന്ന ശേഷിയുടെ മൂന്നിൽ രണ്ടു ( 66.66% ) ശേഷിയ്ക്കു പകരം 57.7% ശേഷിയേ ഉണ്ടാകൂ എന്നു മാത്രം.

മുകളിൽ പ്രസ്താവിച്ച രീതികൾ കൂടാതെ അവയ്ക്ക്‌ ധാരാളം ഉപവിഭാഗങ്ങളുണ്ട്‌. അത്‌ വേറെ പോസ്റ്റുകളിൽ വ്യക്തമാക്കാം.

രണ്ടിലധികം വൈന്റിങ്ങുകളുള്ള ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ

സാധാരണ ഗതിയിൽ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളിൽ പ്രാഥമിക ദ്വിതീയ വൈന്റിങ്ങുകൾ എന്നിങ്ങനെ രണ്ടു വൈന്റിങ്ങുകളാണുള്ളത്‌ ( ത്രീ ഫേസിലാണെങ്കിൽ ഓരോ ഫേസിലും ഓരോ പ്രാഥമിക ദ്വിതീയ വൈന്റിങ്ങുകൾ ) എന്നാൽ ഒന്നിലധികം സെക്കന്ററി വൈന്റിങ്ങുകൾ സാധ്യമാണ്‌. വലിയ സബ്സ്റ്റേഷൻ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളിൽ മൂന്നു വൈന്റിങ്ങുകൾ സാധാരണമാണ്‌. പ്രാഥമിക, ദ്വിതീയ ,ത്രിതീയ (primary, secondary and tertiary )വൈന്റിങ്ങുകളൂണ്ടാകും. ട്രാൻസ്ഫോർമറിലേയ്ക്കു വൈദ്യുതി നൽകുന്നത്‌ പ്രാഥമിക വൈന്റിലൂടെ തന്നെയാണ്‌. ദ്വിതീയ, ത്രിതീയ വൈന്റിങ്ങുകളിലൂടെ വൈദ്യുതി പുറത്തേയ്ക്കെടുക്കാനാകും.ഇത്തരം ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളുപയോഗിച്ച്‌ മൂന്നു പരിപഥങ്ങളെ ( circuits ) പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിയ്ക്കാനാകും. അതു കൂടാതെ  സ്റ്റാർ സ്റ്റാർ കണക്ഷനുപയോഗിയ്ക്കുന്ന വലിയ സബ്സ്റ്റേഷൻ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളിൽ മൂന്നാമത്തെ വൈന്റിംഗ്‌ ഡെൽറ്റാ രിതിയിൽ ഘടിപ്പിയ്കുന്നു. ഇതുമൂലം മറ്റു ചില മേന്മകളുണ്ട്‌. പ്രാഥമിക -ദ്വിതീയ വൈന്റിങ്ങുകൾ തമ്മിലുള്ള അനുപാതമാകണമെന്നില്ല ( transformation ratio ) പ്രാഥമിക ത്രിതീയ വൈന്റിങ്ങുകൾ തമ്മിൽ. ദ്വിതീയ വൈന്റിങ്ങിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്തമായ വോൾട്ടതയായിരിയ്ക്കും ത്രിതീയ വൈന്റിങ്ങിന്‌. പ്രാഥമിക-ദ്വിതീയ വൈന്റിങ്ങുകൾ തമ്മിലുള്ള ഇമ്പീഡൻസും പ്രാഥമിക ത്രിതീയ വൈന്റിങ്ങുകൾ തമ്മിലുള്ള ഇമ്പീഡൻസും തുല്യമാകണമെന്നില്ല. ചെറിയ പവർ സപ്ലൈകളിലും, ആമ്പ്ലിഫയറുകളിലുമുപയോഗിയ്ക്കുന്ന ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളിൽ രണ്ടിലധികം വൈന്റിങ്ങുകൾ ധാരാളമായികാണാൻ സാധിയ്ക്കും.