तेल से भरे ट्रांसफॉर्मर में, तेल का उपयोग किसलिए किया जाता है?

Question

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C: कूलिंग और इन्सुलेशन दोनों

Explanation & Concepts:
ट्रांसफॉर्मर तेल दोहरे उद्देश्य की पूर्ति करता है: यह वाइंडिंग के बीच विद्युत ब्रेकडाउन को रोकने के लिए एक तरल डाइइलेक्ट्रिक इन्सुलेटर के रूप में कार्य करता है और संचालन के दौरान उत्पन्न गर्मी को नष्ट करने के लिए एक कुशल कूलिंग माध्यम प्रदान करता है।

Working Principle: तेल को संवहन धाराओं (convection currents) या जबरन पंपिंग के माध्यम से कोर और वाइंडिंग के चारों ओर प्रसारित किया जाता है ताकि गर्मी को टैंक की दीवारों या रेडिएटर्स तक स्थानांतरित किया जा सके। डाइइलेक्ट्रिक रूप से, यह पेपर इन्सुलेशन में मौजूद रिक्तियों को भरता है, जिससे ट्रांसफॉर्मर सिस्टम की कुल डाइइलेक्ट्रिक मजबूती बढ़ जाती है।

Key Formulas: $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$ — तेल की कूलिंग दक्षता को नियंत्रित करने वाला बुनियादी ऊष्मा स्थानांतरण सिद्धांत; $E = V \cdot d^{-1}$ — डाइइलेक्ट्रिक मजबूती का संबंध जहाँ तेल इन्सुलेटिंग गुण को बढ़ाकर ब्रेकडाउन वोल्टेज $V$ में सुधार करता है

Key Points: ट्रांसफॉर्मर तेल आमतौर पर एक अत्यधिक परिष्कृत खनिज तेल होता है।; कुशल ताप परिसंचरण के लिए इसमें उच्च डाइइलेक्ट्रिक मजबूती और कम श्यानता (viscosity) होनी चाहिए।; तेल हवा के साथ संपर्क को रोककर आंतरिक वाइंडिंग को ऑक्सीकरण से भी बचाता है।; तेल के स्वास्थ्य की निगरानी के लिए समय-समय पर परीक्षण (जैसे DGA - घुली हुई गैसों का विश्लेषण) किया जाता है।

Advantages: उच्च वोल्टेज वाइंडिंग के लिए उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेशन प्रदान करता है।; कोर से बाहरी टैंक की सतह तक गर्मी को कुशलतापूर्वक स्थानांतरित करता है।; ऑक्सीकरण को रोककर पेपर इन्सुलेशन के जीवन को बढ़ाता है।

Disadvantages: ज्वलनशीलता का जोखिम (खनिज तेल)।; नमी और कीचड़ के कणों को हटाने के लिए रखरखाव की आवश्यकता होती है।

Applications: पावर ट्रांसफॉर्मर; डिस्ट्रीब्यूशन ट्रांसफॉर्मर; इंस्ट्रूमेंट ट्रांसफॉर्मर (CT/PT)

Additional Info: ट्रांसफॉर्मर तेल को आमतौर पर इन्सुलेटिंग ऑयल कहा जाता है।. विकल्प B गलत है क्योंकि, हालांकि इन्सुलेशन एक प्राथमिक कार्य है, कूलिंग भी इन्सुलेशन के थर्मल गिरावट को रोकने के लिए समान रूप से महत्वपूर्ण है।. कूलिंग प्रक्रिया को ट्रांसफॉर्मर टैंक से जुड़े फिन्स या बाहरी रेडिएटर्स द्वारा बढ़ाया जाता है।

Answer: C सही है — ट्रांसफॉर्मर तेल डाइइलेक्ट्रिक इन्सुलेशन और थर्मल अपव्यय दोनों के लिए आवश्यक है ताकि विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित हो सके।

Exam Tip: परीक्षाओं में, याद रखें कि ट्रांसफॉर्मर तेल अनिवार्य रूप से ट्रांसफॉर्मर का 'रक्त' है; यदि तेल विफल हो जाता है (नमी या कीचड़ के कारण), तो ट्रांसफॉर्मर थर्मल और विद्युत दोनों रूप से विफल हो जाता है।

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Option A: कूलिंग (ठंडा करने)

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Option B: इन्सुलेशन (विद्युतरोधन)

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Option D: धूल के जमाव को रोकने

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