Transformer Safety: Relays, OTI & WTI Explained-

Transformer safety relies on multiple devices that protect against overheating, internal faults, pressure build-up, and insulation failure. Without these safety mechanisms, transformers could suffer serious damage, leading to costly downtime, equipment failure, or even hazardous situations like fire or explosion. Below are the key safety devices commonly used in transformers.

(ट्रांसफॉर्मर की सुरक्षा कई महत्वपूर्ण उपकरणों पर निर्भर करती है, जो इसे ओवरहीटिंग (अत्यधिक गर्मी), अंदरूनी विद्युत खराबी, प्रेशर के अत्यधिक बढ़ने और इंसुलेशन फेल होने जैसी समस्याओं से बचाते हैं।
इन सुरक्षा उपकरणों का उद्देश्य ट्रांसफॉर्मर को सुरक्षित और विश्वसनीय रूप से कार्य करने में मदद करना है, ताकि यह लंबे समय तक बिना किसी रुकावट के अपनी सेवाएं दे सके। यदि ये सुरक्षा उपाय मौजूद न हों, तो ट्रांसफॉर्मर गंभीर क्षति का शिकार हो सकता है, जिससे न केवल महंगा रिपेयर या रिप्लेसमेंट करना पड़ सकता है, बल्कि उत्पादन में रुकावट, उपकरणों की विफलता और यहां तक कि आग या विस्फोट जैसे खतरनाक हालात भी उत्पन्न हो सकते हैं। इसलिए, ट्रांसफॉर्मर की सुरक्षा के लिए इन उपकरणों की भूमिका अत्यंत महत्वपूर्ण होती है। नीचे ट्रांसफॉर्मर में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले प्रमुख सुरक्षा उपकरणों की सूची दी गई है, जो इसके सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करते हैं:)

1. WTI (Winding Temperature Indicator)
English: Winding Temperature Indicator is a crucial device that monitors the temperature of the transformer windings. Since the windings are the core components where electrical energy is transferred, they are prone to heating due to current flow. Excessive temperature can degrade the insulation material, leading to short circuits or complete failure. If the temperature exceeds safe limits, it can trigger alarms or initiate cooling mechanisms to prevent damage. This helps maintain the longevity and efficiency of the transformer.

Hindi: वाइंडिंग तापमान सूचक (WTI) ट्रांसफॉर्मर की सुरक्षा के लिए एक अत्यंत महत्वपूर्ण उपकरण है, जो वाइंडिंग के तापमान की निगरानी करता है।
वाइंडिंग ट्रांसफॉर्मर का वह हिस्सा होता है जहाँ विद्युत ऊर्जा का स्थानांतरण होता है, और यह लगातार करंट प्रवाह के कारण गर्म हो सकता है। चूंकि वाइंडिंग ट्रांसफॉर्मर की कार्यक्षमता का मूल आधार होती है, इसलिए इसका तापमान नियंत्रित रखना अत्यंत आवश्यक है। यदि वाइंडिंग का तापमान अत्यधिक बढ़ जाए, तो इससे इंसुलेशन सामग्री की गुणवत्ता खराब हो सकती है, जिससे शॉर्ट सर्किट या पूरी प्रणाली की विफलता की संभावना बढ़ जाती है।

WTI सेंसर की सहायता से वाइंडिंग के तापमान को वास्तविक समय में मापता है और उसे डिस्प्ले पर दर्शाता है। जब तापमान सुरक्षित सीमा से अधिक हो जाता है, तो यह उपकरण अलार्म को सक्रिय कर सकता है या कूलिंग सिस्टम को चालू कर सकता है, जिससे ट्रांसफॉर्मर को संभावित नुकसान से बचाया जा सके। इस प्रकार, यह उपकरण न केवल सुरक्षा सुनिश्चित करता है, बल्कि ट्रांसफॉर्मर की कार्यक्षमता और दीर्घकालिक सेवा जीवन को बनाए रखने में भी सहायक होता है।

2. OTI (Oil Temperature Indicator)
English: The Oil Temperature Indicator plays a vital role in assessing the overall thermal condition of the transformer. Transformer oil serves two main purposes: cooling and insulation. When the transformer operates under load, the oil absorbs heat from the windings and core. The OTI measures this temperature and provides an indication of whether the transformer is overheating. If the oil temperature rises beyond acceptable levels, it may signal a fault or inefficiency in cooling. Timely detection allows operators to take corrective actions such as reducing load or improving ventilation.
Hindi: ऑयल तापमान सूचक ट्रांसफॉर्मर की समग्र गर्मी की स्थिति को दर्शाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ट्रांसफॉर्मर ऑयल दो मुख्य कार्य करता है: कूलिंग और इंसुलेशन। जब ट्रांसफॉर्मर लोड पर काम करता है, तो ऑयल वाइंडिंग और कोर से गर्मी को अवशोषित करता है। OTI इस तापमान को मापता है और यह संकेत देता है कि ट्रांसफॉर्मर ओवरहीट हो रहा है या नहीं। यदि ऑयल का तापमान अधिक हो जाए, तो यह खराबी या कूलिंग में कमी का संकेत हो सकता है।

3. Buchholz Relay
English: The Buchholz Relay is a gas-actuated protection device used in oil-filled transformers. It is installed between the main tank and the conservator. When an internal fault occurs, such as a short circuit or insulation breakdown, gases are generated due to the decomposition of transformer oil. The Buchholz Relay detects these gases and activates alarms or trips the circuit breaker to isolate the transformer. This early warning system is essential for preventing major failures and ensuring safe operation. It is especially effective in identifying slow-developing faults before they escalate.
Hindi: बुचहोल्ज रिले एक गैस-सक्रिय सुरक्षा उपकरण है जो ऑयल-फिल्ड ट्रांसफॉर्मर में उपयोग होता है। यह मुख्य टैंक और कंजरवेटर के बीच लगाया जाता है। जब अंदरूनी खराबी होती है, जैसे शॉर्ट सर्किट या इंसुलेशन फेल, तो ट्रांसफॉर्मर ऑयल टूटता है और गैस उत्पन्न होती है। बुचहोल्ज रिले इन गैसों को पहचानता है और अलार्म या ब्रेकर ट्रिप करता है। यह प्रारंभिक चेतावनी प्रणाली बड़ी खराबियों को रोकने में मदद करती

4. PRV (Pressure Relief Valve)
English: Pressure Relief Valve is designed to release excess pressure that builds up inside the transformer tank due to internal faults or overheating. If the pressure is not relieved, it can lead to tank rupture or explosion, posing serious safety risks. The PRV automatically opens when the internal pressure exceeds a preset threshold, allowing the gas to escape safely. This not only protects the transformer but also ensures the safety of personnel working nearby. It is a passive yet highly effective safety feature.
Hindi: प्रेशर रिलीफ वाल्व ट्रांसफॉर्मर टैंक के अंदर बनने वाले अत्यधिक प्रेशर को बाहर निकालने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यदि प्रेशर को बाहर नहीं निकाला जाए, तो टैंक फट सकता है या विस्फोट हो सकता है। PRV एक निश्चित सीमा से अधिक प्रेशर होने पर स्वतः खुल जाता है और गैस को सुरक्षित रूप से बाहर निकालता है। यह ट्रांसफॉर्मर और आसपास काम कर रहे कर्मचारियों की सुरक्षा सुनिश्चित करता है।

5. Magnetic Oil Level Gauge
English: Magnetic Oil Level Gauge is used to monitor the oil level inside the transformer. Maintaining the correct oil level is critical for proper cooling and insulation. A low oil level may indicate leakage or evaporation, which can compromise the transformer's performance. The gauge uses a magnetic float mechanism to provide accurate readings, often displayed on a dial or digital interface. Operators can use this information to schedule maintenance or refill the oil, ensuring the transformer remains in optimal condition.
Hindi: मैग्नेटिक ऑयल लेवल गेज ट्रांसफॉर्मर के अंदर ऑयल के स्तर को मापता है। सही ऑयल स्तर बनाए रखना कूलिंग और इंसुलेशन के लिए आवश्यक है। यदि ऑयल स्तर कम हो जाए, तो यह लीकेज या वाष्पीकरण का संकेत हो सकता है। यह गेज मैग्नेटिक फ्लोट तकनीक का उपयोग करता है और सटीक रीडिंग देता है, जिससे ऑपरेटर समय पर ऑयल भर सकते हैं।

6. Differential Relay

English: A Differential Relay is one of the most advanced protection devices used in transformers. It works by comparing the current entering and leaving the transformer. Under normal conditions, the current difference should be minimal. However, if there is an internal fault such as a winding short circuit, the current imbalance increases significantly. The relay detects this discrepancy and instantly trips the breaker to disconnect the transformer from the power supply. This rapid response minimizes damage and prevents the fault from spreading to other parts of the system.

Hindi: डिफरेंशियल रिले ट्रांसफॉर्मर की सुरक्षा के लिए सबसे उन्नत उपकरणों में से एक है। यह ट्रांसफॉर्मर में प्रवेश और निकासी करंट की तुलना करता है। सामान्य स्थिति में दोनों करंट लगभग समान होते हैं। लेकिन यदि अंदरूनी खराबी हो, जैसे वाइंडिंग शॉर्ट सर्किट, तो करंट में असंतुलन बढ़ जाता है। रिले इस अंतर को पहचानता है और तुरंत ब्रेकर को ट्रिप कर देता है।

7. Silica Gel Breather
English: The Silica Gel Breather is a moisture-absorbing device attached to the conservator tank of the transformer. As the transformer breathes due to temperature changes, air enters and exits the conservator. This air may contain moisture, which can degrade the insulating properties of the oil. The silica gel inside the breather absorbs this moisture, keeping the oil dry and effective. The gel changes color (usually from blue to pink) to indicate saturation, helping operators know when replacement is needed.
Hindi: सिलिका जेल ब्रीदर एक नमी सोखने वाला उपकरण है जो ट्रांसफॉर्मर के कंजरवेटर टैंक से जुड़ा होता है। तापमान परिवर्तन के कारण ट्रांसफॉर्मर में हवा आती-जाती रहती है। यह हवा नमी ला सकती है, जो ऑयल की इंसुलेशन क्षमता को कम कर सकती है। सिलिका जेल इस नमी को सोखता है और ऑयल को सूखा बनाए रखता है। जेल का रंग बदलता है (आमतौर पर नीले से गुलाबी), जिससे ऑपरेटर को पता चलता है कि इसे बदलने का समय आ गया है।

8. Earthing System
English: The Earthing System is a fundamental safety feature that provides a low-resistance path for fault currents to flow safely into the ground. In the event of insulation failure or lightning strikes, the fault current is diverted away from the transformer and surrounding equipment. This prevents electric shock hazards and reduces the risk of fire. A properly designed earthing system includes grounding rods, conductors, and connections that ensure reliable fault current dissipation.

Hindi: अर्थिंग सिस्टम एक मूलभूत सुरक्षा प्रणाली है जो फॉल्ट करंट को सुरक्षित रूप से जमीन में प्रवाहित करने का रास्ता प्रदान करता है। यदि इंसुलेशन फेल हो जाए या बिजली गिर जाए, तो फॉल्ट करंट ट्रांसफॉर्मर और अन्य उपकरणों से दूर चला जाता है। इससे बिजली के झटके और आग के खतरे से बचा जा सकता है। एक अच्छा अर्थिंग सिस्टम ग्राउंडिंग रॉड, कंडक्टर और कनेक्शन से बना होता है।

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