D/Y کنکشن گروپس والے ٹرانسفارمرز کے استعمالات

تھری فیز ٹرانسفارمر میں، پرائمری یا سیکنڈری وائنڈنگ کا ایک رخ ہمیشہ ڈیلٹا کنفیگریشن میں منسلک ہوتا ہے۔ اس کا مقصد مین میگنیٹک فلکس میں تیسرے ہارمونک اجزاء کی موجودگی سے بچنا ہے، جس سے ایڈی کرنٹس اور مقامی حرارت میں کمی آتی ہے، اور ٹرانسفارمر کی کارکردگی اور بھروسے مندی میں بہتری آتی ہے۔ اس اصول کو سمجھنے کے لیے، ہمیں پہلے تھری فیز ٹرانسفارمرز کی بنیادی باتوں کو سمجھنا ہوگا۔

1. تھری فیز ٹرانسفارمرز کی دو اقسام ہیں:

ایک گروپ ٹائپ تھری فیز ٹرانسفارمر ہے (شکل 1):

دوسرا تھری فیز کور ٹائپ ٹرانسفارمر ہے (شکل 2):

گروپ ٹائپ تھری فیز ٹرانسفارمر تین سنگل فیز ٹرانسفارمرز پر مشتمل ہوتا ہے جو وائنڈنگز کے ذریعے منسلک ہو کر ایک تھری فیز ٹرانسفارمر بناتے ہیں۔ اس کی خصوصیت یہ ہے کہ تینوں فیزز کے برقی مقناطیسی سرکٹس ایک دوسرے سے آزاد ہوتے ہیں، اور تیسرا ہارمونک فلکس بہہ سکتا ہے۔ بڑے تھری فیز ٹرانسفارمرز شاذ و نادر ہی اس گروپ ٹائپ ٹرانسفارمر کا استعمال کرتے ہیں، لہٰذا اس پر مزید بحث نہیں کی جائے گی۔

بڑے پاور ٹرانسفارمرز عام طور پر تھری فیز کور ٹائپ ہوتے ہیں۔ ان کی خصوصیت یہ ہے کہ تینوں فیزز کے مقناطیسی سرکٹس آپس میں جڑے ہوتے ہیں۔ تین ٹانگوں والے لوہے کے کور کے مقناطیسی سرکٹ کے لیے، تیسرے ہارمونک فلکس کے لیے کوئی براہ راست راستہ نہیں ہوتا۔ اس لیے، تیسرا ہارمونک فلکس صرف لیکیج مقناطیسی سرکٹ کے ذریعے لوپ بنا سکتا ہے، جیسے ٹرانسفارمر کا کیسنگ۔ ٹرانسفارمر کا کیسنگ عام طور پر اسٹیل پلیٹوں سے بنا ہوتا ہے، اور تیسرے ہارمونک فلکس کی موجودگی شدید حرارت کا سبب بنے گی۔

تھری فیز کور ٹائپ ٹرانسفارمر میں تیسرے ہارمونک مقناطیسی سرکٹ کا راستہ (شکل 3)

2. مختلف مقناطیسی سرکٹ اور سرکٹ ڈھانچوں کے تحت وولٹیج (پوٹینشل)، ایکسائٹیشن کرنٹ، اور میگنیٹک فلکس کی ویوفارمز۔

2.1 ایک سائنوسائیڈل ایکسائٹیشن کرنٹ ایک چپٹے سر والا میگنیٹک فلکس پیدا کرتا ہے (شکل 4)۔

جب کور سیر ہوتا ہے: جب میگنیٹک فلکس ایک چپٹے سر والی لہر ہو، تو میگنیٹائزنگ کرنٹ ایک سائن ویو ہوتا ہے۔

2.2 ایک نوکیلا ایکسائٹیشن کرنٹ ایک سائنوسائیڈل میگنیٹک فلکس پیدا کرتا ہے (شکل 5)۔

بغیر بوجھ کے ایکسائٹیشن کرنٹ ویوفارم۔

2.3 چپٹے سر والی اور نوکیلی دونوں لہروں کو بنیادی لہر اور تیسرے ہارمونک میں تحلیل کیا جا سکتا ہے (شکل 6)۔

تھری فیز ٹرانسفارمر کا بغیر بوجھ کے الیکٹرو موٹیو فورس ویوفارم۔ جب مقناطیسی سرکٹ سیر ہوتا ہے، تو سائنوسائیڈل میگنیٹک فلکس حاصل کرنے کے لیے، ایکسائٹیشن کرنٹ کو ایک نوکیلی لہر ہونا چاہیے۔

جب مقناطیسی سرکٹ سیر ہوتا ہے، اگر ایکسائٹیشن کرنٹ سائن ویو ہے، تو مین میگنیٹک فلکس ایک چپٹے سر والی لہر ہوگی۔

3. مندرجہ بالا بنیادی معلومات کو سمجھنے کے بعد، اب ہم تجزیہ کی طرف بڑھیں گے۔ اگر پرائمری اور سیکنڈری دونوں اطراف Y-کنیکٹڈ ہوں، تو کرنٹ کے تیسرے ہارمونک کے لیے کوئی راستہ نہیں ہوتا۔ اس لیے، Y/Y کنکشن میں، ایکسائٹیشن کرنٹ صرف ایک سائنوسائیڈل کرنٹ ہو سکتا ہے۔ یہ سائنوسائیڈل ایکسائٹیشن کرنٹ صرف ایک چپٹے سر والا میگنیٹک فلکس پیدا کر سکتا ہے، جسے ایک بنیادی فلکس اور ایک تیسرے ہارمونک فلکس میں تحلیل کیا جا سکتا ہے۔

مین مقناطیسی میدان میں یہ تیسرے ہارمونک فلکس مقدار اور فیز میں برابر ہوتے ہیں۔ وہ کور کے ذریعے بند نہیں ہو سکتے اور صرف لیکیج مقناطیسی سرکٹ میں لوپ بنا سکتے ہیں، جیسے تیل، ٹینک کی دیواروں، اور جوک میں، ایڈی کرنٹس پیدا کرتے ہیں، مقامی حرارت کا سبب بنتے ہیں، اور ٹرانسفارمر کی کارکردگی کو کم کرتے ہیں۔

اس لیے، بڑی صلاحیت اور ہائی وولٹیج والے تھری فیز ٹرانسفارمرز Y/Y کنکشنز کے لیے موزوں نہیں ہیں۔

اس کے برعکس، جب وائنڈنگز ڈیلٹا/Y یا Y/Δ کنفیگریشن میں منسلک ہوتی ہیں، تو پرائمری یا سیکنڈری سائیڈ پر ڈیلٹا کنکشن میں ایکسائٹیشن کرنٹ کے تیسرے ہارمونک جزو کے لیے ایک لوپ راستہ فراہم کیا جاتا ہے۔ اس لیے، ڈیلٹا-کنیکٹڈ وائنڈنگ میں ایکسائٹیشن کرنٹ ایک نوکیلی لہر ہے۔ نوکیلا کرنٹ مین میگنیٹک فلکس کو بغیر کسی تیسرے ہارمونک جزو کے سائنوسائیڈل رکھتا ہے۔

خاص طور پر جب وائنڈنگز Y/Δ کنفیگریشن میں منسلک ہوتی ہیں، اگرچہ پرائمری سائیڈ کے ایکسائٹیشن کرنٹ میں تیسرا ہارمونک گزر نہیں سکتا، لیکن سیکنڈری سائیڈ ڈیلٹا کنکشن میں ایک تیسرا ہارمونک سرکولیٹنگ کرنٹ پیدا ہوتا ہے۔ یہ سرکولیٹنگ کرنٹ، پرائمری سائیڈ پر سائنوسائیڈل ایکسائٹیشن کرنٹ کے ساتھ مل کر، اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ مین میگنیٹک فلکس سائنوسائیڈل ہو، اس طرح تیسرے ہارمونک ایڈی کرنٹس کی وجہ سے ہونے والی مقامی حرارت سے بچا جا سکتا ہے۔

خلاصہ یہ ہے کہ تھری فیز ٹرانسفارمر کے پرائمری یا سیکنڈری وائنڈنگز کو ڈیلٹا کنفیگریشن میں منسلک کیا جاتا ہے تاکہ مین میگنیٹک فلکس کو جہاں تک ممکن ہو سائن ویو کے قریب رکھا جا سکے، تیسرے ہارمونکس کی وجہ سے ہونے والے ایڈی کرنٹس اور حرارت کے مسائل سے بچا جا سکے، اور اس طرح ٹرانسفارمر کی آپریٹنگ کارکردگی اور بھروسے مندی میں بہتری لائی جا سکے۔