तीन फेज ट्रांसफॉर्मर के निम्नलिखित में से कौन से संयोजन 3-फेज, 4-तार सर्विस के लिए सबसे उपयुक्त हैं?

सही उत्तर विकल्प "3" है.

अवधारणा:-
तीन-फेज ट्रांसफार्मर के डेल्टा/स्टार (जिसे डेल्टा/वाई भी कहा जाता है) कनेक्शन कई कारणों से 3-फेज, 4-तार सेवा के लिए विशेष रूप से सबसे उपयुक्त होते हैं:

• वोल्टेज विनियमन: द्वितीयक पक्ष पर स्टार (वाई) कनेक्शन एक तटस्थ बिंदु स्थापित करने की अनुमति देता है, जो एक तटस्थ तार के साथ 4-तार सेवा प्रदान करने के लिए आवश्यक है। यह विन्यास लाइन-टू-लाइन और लाइन-टू-न्यूट्रल वोल्टेज दोनों के प्रावधान को सक्षम बनाता है, जिससे तीन-चरण और एकल-चरण भार के मिश्रण की सेवा करना आसान हो जाता है। आवासीय और हल्के वाणिज्यिक अनुप्रयोगों के लिए लाइन-टू-न्यूट्रल वोल्टेज कम और सुरक्षित है, जो मुख्य रूप से एकल-चरण बिजली का उपयोग करते हैं।
• लोड का संतुलन: डेल्टा (प्राइमरी) और स्टार (सेकेंडरी) कॉन्फ़िगरेशन वाला 3-फ़ेज़, 4-वायर सिस्टम तीनों फ़ेज़ में लोड को प्रभावी ढंग से संतुलित कर सकता है, तब भी जब किसी भी फ़ेज़ और न्यूट्रल के बीच सिंगल-फ़ेज़ लोड जुड़ा हो। यह संतुलन बिजली प्रणाली के कुशल संचालन के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह किसी भी एकल फ़ेज़ पर ओवरलोडिंग के जोखिम को कम करता है, जिससे वोल्टेज में गिरावट और बिजली की गुणवत्ता संबंधी समस्याएँ हो सकती हैं।
• दोषों का पृथक्करण: प्राथमिक पक्ष पर डेल्टा कनेक्शन को चरण-से-भूमि दोषों को डेल्टा लूप तक ही सीमित रखने की अपनी क्षमता के लिए जाना जाता है, जिससे दोष को द्वितीयक पक्ष में फैलने या आपूर्ति ग्रिड को प्रभावित करने से रोका जा सकता है। यह विशेषता दोषों को अलग करके और समग्र बिजली प्रणाली पर उनके प्रभाव को कम करके सिस्टम की विश्वसनीयता और सुरक्षा को बढ़ाती है।
• ग्राउंडेड न्यूट्रल का उपयोग: स्टार-कनेक्टेड सेकेंडरी साइड में ग्राउंडेड न्यूट्रल होने का लाभ मिलता है, जो सुरक्षा और संरक्षण प्रणालियों के लिए महत्वपूर्ण है। ग्राउंडेड न्यूट्रल फॉल्ट करंट के लिए एक रास्ता प्रदान करता है, जिससे सर्किट ब्रेकर और फ़्यूज़ जैसे सुरक्षात्मक उपकरणों की प्रभावशीलता बढ़ जाती है। यह सेटअप क्षणिक ओवरवोल्टेज की मात्रा को कम करने में भी मदद करता है, जिससे एक सुरक्षित बिजली वितरण नेटवर्क में योगदान मिलता है।
• पावर रूपांतरण में दक्षता: डेल्टा और स्टार कनेक्शन का संयोजन प्राथमिक और द्वितीयक पक्षों के बीच बिजली के कुशल रूपांतरण की अनुमति देता है, बिना प्राथमिक पक्ष पर तटस्थ कंडक्टर की आवश्यकता के। यह दक्षता विशेष रूप से नुकसान को कम करने और ट्रांसफार्मर के समग्र प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए फायदेमंद है।
• वोल्टेज स्तरों में लचीलापन: डेल्टा/स्टार कनेक्शन उचित टर्न अनुपात चुनकर प्राथमिक और द्वितीयक पक्षों के बीच वोल्टेज स्तरों को समायोजित करने में लचीलापन प्रदान करता है। वितरण प्रणाली या अंतिम उपयोगकर्ताओं की विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए आउटपुट वोल्टेज को अनुकूलित करने में यह लचीलापन आवश्यक है।
   

अतिरिक्त जानकारी

तीन-चरण ट्रांसफार्मर कनेक्शन:

• तीन-चरणीय परिवर्तन के लिए वाइंडिंग को जोड़ने का तरीका एक ही है, चाहे तीन-चरणीय ट्रांसफार्मर की तीन वाइंडिंग का उपयोग किया जाए या तीन एकल-चरणीय ट्रांसफार्मर की तीन वाइंडिंग का उपयोग किया जाए।
• प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग अलग-अलग तरीकों से जुड़े होते हैं, जैसे डेल्टा, स्टार या इन दोनों का संयोजन।
• तीन-चरण ट्रांसफार्मर की वोल्टेज और धारा रेटिंग उपयुक्त कनेक्शन पर निर्भर करती है।

ट्रांसफार्मर का स्टार-स्टार कनेक्शन:

• इस संबंध में, प्राथमिक और द्वितीयक दोनों वाइंडिंग स्टार फैशन में जुड़े होते हैं, और प्राथमिक और द्वितीयक वोल्टेज के बीच कोई चरण अंतर भी नहीं होता है।
• इस संबंध में, प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग दोनों के माध्यम से प्रवाहित धारा उन लाइनों की धाराओं के बराबर होती है जिनसे वे जुड़ी होती हैं (आपूर्ति स्रोत और लोड)। और दोनों छोर पर लाइन चरणों के बीच वोल्टेज संबंधित वाइंडिंग वोल्टेज के 1.732 गुना के बराबर होता है।
• इसकी तटस्थ उपलब्धता के कारण, यह तीन-चरण, चार-तार प्रणाली के लिए उपयुक्त है।
• यदि लोड संतुलित है तो इस प्रकार का कनेक्शन संतोषजनक ढंग से काम करता है। लेकिन यदि लोड असंतुलित है, तो तटस्थ बिंदु शिफ्ट असमान चरण वोल्टेज का कारण बनता है।
• न्यूट्रल टाई के बिना प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग दोनों में बड़े तीसरे हार्मोनिक वोल्टेज दिखाई देंगे। इससे इन्सुलेशन विफलता हो सकती है।
• यह कनेक्शन संचार लाइनों के साथ काफी हद तक हस्तक्षेप उत्पन्न करता है, और इसलिए, इस कनेक्शन कॉन्फ़िगरेशन के साथ, टेलीफ़ोन लाइनों को समानांतर में नहीं चलाया जा सकता है। इन नुकसानों के कारण, स्टार-स्टार कनेक्शन का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है और व्यवहार में इसका उपयोग नहीं किया जाता है।

स्टार-डेल्टा:

• इसमें ट्रांसफार्मर की प्राथमिक वाइंडिंग को स्टार कनेक्शन में तथा द्वितीयक वाइंडिंग को डेल्टा कनेक्शन में जोड़ा जाता है।
• प्राथमिक या उच्च-वोल्टेज पक्ष पर स्थित तटस्थ बिंदु को भू-आधारित किया जा सकता है, जो कि अधिकांश मामलों में वांछनीय है।

डेल्टा-डेल्टा:

• इस प्रकार के कनेक्शन का उपयोग तब किया जाता है जब आपूर्ति स्रोत डेल्टा-कनेक्टेड होता है और द्वितीयक लोड को उच्च धारा के साथ एकल वोल्टेज की आवश्यकता होती है।
• इसका उपयोग सामान्यतः तीन-चरणीय विद्युत भार (जैसे तीन-चरणीय मोटर) के लिए किया जाता है।
• इसमें प्राथमिक और द्वितीयक दोनों वाइंडिंग डेल्टा फैशन में जुड़े होते हैं।
• इस कनेक्शन का मुख्य लाभ यह है कि यदि एक ट्रांसफार्मर खराब हो जाता है या उसे सेवा के लिए हटा दिया जाता है (ओपन डेल्टा कनेक्शन), तो शेष दो ट्रांसफार्मर कम लोड क्षमता पर समान फेज विद्युत प्रदान करते रहते हैं।