برقی نیٹ ورکس کی درجہ بندی

الیکٹرک نیٹ ورکس کو متعدد اشارے کے مطابق درجہ بندی کیا جاتا ہے جو نیٹ ورک کو مجموعی اور انفرادی ٹرانسمیشن لائنز (PTL) دونوں کی خصوصیت دیتے ہیں۔

کرنٹ کی نوعیت سے

AC اور DC نیٹ ورک کرنٹ سے ممتاز ہیں۔

تھری فیز اے سی 50 ہرٹز کے ڈی سی پر کئی فوائد ہیں:

• وسیع رینج میں ایک وولٹیج سے دوسرے میں تبدیل کرنے کی صلاحیت؛

• طویل فاصلے پر بڑی طاقتوں کو منتقل کرنے کی صلاحیت، جو حاصل کی جاتی ہے۔ یہ لائن کے ساتھ بجلی کی ترسیل کے لیے جنریٹروں کے وولٹیج کو زیادہ وولٹیج میں تبدیل کرکے اور وصول کرنے والے مقام پر ہائی وولٹیج کو واپس کم وولٹیج میں تبدیل کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔ پاور ٹرانسمیشن کے اس طریقے میں، لائن میں ہونے والے نقصانات کم ہوتے ہیں کیونکہ وہ لائن میں کرنٹ پر منحصر ہوتے ہیں، اور اسی پاور کے لیے کرنٹ چھوٹا ہوتا ہے، وولٹیج جتنا زیادہ ہوتا ہے۔

• تھری فیز الٹرنیٹنگ کرنٹ کے ساتھ، غیر مطابقت پذیر الیکٹرک موٹرز کی تعمیر سادہ اور قابل اعتماد ہے (کوئی کلکٹر نہیں)۔ ہم وقت ساز الٹرنیٹر کی تعمیر ڈی سی جنریٹر (کوئی کلکٹر وغیرہ) سے بھی آسان ہے؛

اے سی کے نقصانات یہ ہیں:

• رد عمل کی طاقت پیدا کرنے کی ضرورت، جس کی ضرورت بنیادی طور پر ٹرانسفارمرز اور الیکٹرک موٹرز کے مقناطیسی میدان بنانے کے لیے ہوتی ہے۔ ایندھن (ٹی پی پی میں) اور پانی (ایچ پی پی میں) رد عمل کی توانائی پیدا کرنے کے لیے استعمال نہیں کیے جاتے ہیں، لیکن ٹرانسفارمرز کی لائنوں اور ونڈوں سے بہنے والا رد عمل (مقناطیسی کرنٹ) بیکار ہے (فعال توانائی کی ترسیل کے لیے لائنوں کے استعمال کے معنی میں) یہ ان کو اوورلوڈ کرتا ہے، ان میں فعال طاقت کے نقصانات کا سبب بنتا ہے اور منتقل شدہ فعال طاقت کو محدود کرتا ہے۔ فعال طاقت سے رد عمل کی طاقت کا تناسب تنصیب کے پاور فیکٹر کی خصوصیت کرتا ہے (جتنا کم پاور فیکٹر، برقی نیٹ ورک کا استعمال اتنا ہی برا ہوتا ہے)؛

• پاور فیکٹر کو بڑھانے کے لیے کیپیسیٹر بینک یا ہم وقت ساز معاوضہ دینے والے اکثر استعمال کیے جاتے ہیں، جس سے AC کی تنصیب زیادہ مہنگی ہو جاتی ہے۔

• طویل فاصلے پر بہت بڑی طاقتوں کی ترسیل پاور سسٹمز کے متوازی آپریشن کے استحکام سے محدود ہے جن کے درمیان بجلی کی ترسیل ہوتی ہے۔

براہ راست کرنٹ کے فوائد میں شامل ہیں:

• رد عمل والے موجودہ جزو کی غیر موجودگی (لائنوں کا مکمل استعمال ممکن ہے)؛

• ڈی سی موٹرز کے انقلابات کی وسیع رینج میں آسان اور ہموار ایڈجسٹمنٹ؛

• سیریل موٹرز میں ہائی اسٹارٹنگ ٹارک، جس نے برقی کرشن اور کرینوں میں وسیع اطلاق پایا ہے۔

• الیکٹرولیسس وغیرہ کا امکان

ڈی سی کے اہم نقصانات یہ ہیں:

• ایک وولٹیج سے دوسرے وولٹیج میں براہ راست کرنٹ کے آسان ذرائع سے تبدیلی کا ناممکن؛

• نسبتاً لمبی دوری پر بجلی کی ترسیل کے لیے ہائی وولٹیج (HV) براہ راست کرنٹ جنریٹر بنانے کا ناممکن؛

• براہ راست کرنٹ HV حاصل کرنے میں دشواری: اس مقصد کے لیے ضروری ہے کہ ہائی وولٹیج کے متبادل کرنٹ کو درست کیا جائے اور پھر استقبالیہ کے مقام پر اسے تھری فیز الٹرنیٹنگ کرنٹ میں تبدیل کیا جائے۔ مرکزی ایپلیکیشن تھری فیز الٹرنیٹنگ کرنٹ نیٹ ورکس سے اخذ کی گئی ہے۔ سنگل فیز الیکٹریکل ریسیورز کی ایک بڑی تعداد کے ساتھ، سنگل فیز شاخیں تین فیز نیٹ ورک سے بنائی جاتی ہیں۔ تھری فیز اے سی سسٹم کے فوائد یہ ہیں:

• گھومنے والی مقناطیسی فیلڈ بنانے کے لیے تھری فیز سسٹم کا استعمال سادہ الیکٹرک موٹرز کو لاگو کرنا ممکن بناتا ہے۔

• تھری فیز سسٹم میں، بجلی کا نقصان سنگل فیز سسٹم سے کم ہوتا ہے۔ اس بیان کا ثبوت جدول 1 میں دیا گیا ہے۔

جدول 1. تین فیز سسٹم (تین تار) کا سنگل فیز (دو تار) سے موازنہ

جیسا کہ ٹیبل (قطار 5 اور 6) سے دیکھا جا سکتا ہے، dP1= 2dP3 اور dQ1= 2dQ3، یعنی ایک ہی پاور S اور وولٹیج U پر سنگل فیز سسٹم میں بجلی کے نقصانات دو گنا زیادہ ہیں۔ تاہم، سنگل فیز سسٹم میں دو تاریں ہیں، اور تھری فیز سسٹم میں - تین۔

دھات کی کھپت کو یکساں رکھنے کے لیے، سنگل فیز لائن کے مقابلے تھری فیز لائن کے کنڈکٹرز کے کراس سیکشن کو 1.5 گنا کم کرنا ضروری ہے۔ اتنی ہی بار زیادہ مزاحمت ہوگی، یعنی R3= 1.5R1... اس قدر کو dP3 کے اظہار میں بدلنے سے، ہمیں dP3 = (1.5S2/U2) R1 ملتا ہے، یعنی سنگل فیز لائن میں فعال بجلی کے نقصانات تین فیز لائن کے مقابلے میں 2/1.5 = 1.33 گنا زیادہ ہیں۔

ڈی سی کا استعمال

DC نیٹ ورک صنعتی اداروں (الیکٹرولیسس ورکشاپس، الیکٹرک فرنس وغیرہ)، شہری الیکٹرک ٹرانسپورٹ (ٹرام، ٹرالی بس، سب وے) کو طاقت دینے کے لیے بنائے گئے ہیں۔ مزید تفصیلات کے لیے یہاں دیکھیں: ڈی سی کہاں اور کیسے استعمال ہوتا ہے۔

ریلوے ٹرانسپورٹ کی برقی کاری براہ راست اور متبادل کرنٹ دونوں پر کی جاتی ہے۔

براہ راست کرنٹ کو طویل فاصلے تک توانائی کی ترسیل کے لیے بھی استعمال کیا جاتا ہے، کیونکہ اس مقصد کے لیے متبادل کرنٹ کا استعمال پاور پلانٹ کے جنریٹرز کے متوازی عمل کو مستحکم کرنے میں دشواری سے منسلک ہے۔ تاہم، اس صورت میں، صرف ایک ٹرانسمیشن لائن ڈائریکٹ کرنٹ پر کام کرتی ہے، جس کے سپلائی اینڈ پر متبادل کرنٹ ڈائریکٹ کرنٹ میں تبدیل ہو جاتا ہے، اور وصول کرنے والے سرے پر ڈائریکٹ کرنٹ کو الٹرنیٹنگ کرنٹ میں تبدیل کر دیا جاتا ہے۔

براہ راست کرنٹ کو ٹرانسمیشن نیٹ ورکس میں متبادل کرنٹ کے ساتھ استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ براہ راست کرنٹ کی شکل میں دو برقی نظاموں کے کنکشن کو منظم کیا جا سکے — صفر کی لمبائی کے ساتھ مستقل توانائی کی ترسیل، جب دو برقی نظام ایک دوسرے سے ایک ریکٹیفائر-ٹرانسفارمر بلاک کے ذریعے جڑے ہوں۔ ایک ہی وقت میں، ہر ایک برقی نظام میں تعدد انحراف عملاً منتقل شدہ طاقت کو متاثر نہیں کرتا ہے۔

تحقیق اور ترقی فی الحال پلس کرنٹ پاور ٹرانسمیشن پر چل رہی ہے، جہاں بجلی کو ایک ساتھ کرنٹ اور ڈائریکٹ کرنٹ کو ایک مشترکہ پاور لائن پر تبدیل کرکے منتقل کیا جاتا ہے۔ اس صورت میں، اس کا مقصد AC ٹرانسمیشن لائن کے تینوں مرحلوں پر زمین کے حوالے سے کچھ مستقل وولٹیج لگانا ہے، جو ٹرانسمیشن لائن کے سروں پر ٹرانسفارمر کی تنصیبات کے ذریعے بنایا گیا ہے۔

پاور ٹرانسمیشن کا یہ طریقہ پاور لائن کی موصلیت کے بہتر استعمال کو قابل بناتا ہے اور متبادل کرنٹ ٹرانسمیشن کے مقابلے میں اس کی لے جانے کی صلاحیت کو بڑھاتا ہے، اور براہ راست کرنٹ ٹرانسمیشن کے مقابلے پاور لائنوں سے بجلی کے انتخاب میں بھی سہولت فراہم کرتا ہے۔

وولٹیج کی طرف سے

وولٹیج کے لحاظ سے، برقی نیٹ ورک کو 1 kV تک اور 1 kV سے زیادہ وولٹیج والے نیٹ ورکس میں تقسیم کیا جاتا ہے۔

ہر برقی نیٹ ورک کی خصوصیت ہے۔ وولٹیج کی درجہ بندی، جو سامان کے عام اور انتہائی اقتصادی آپریشن کو یقینی بناتا ہے۔

جنریٹرز، ٹرانسفارمرز، نیٹ ورکس اور الیکٹریکل ریسیورز کے برائے نام وولٹیج کی تمیز کریں۔ نیٹ ورک کا برائے نام وولٹیج توانائی کے صارفین کے برائے نام وولٹیج کے موافق ہوتا ہے، اور جنریٹر کا برائے نام وولٹیج، نیٹ ورک میں وولٹیج کے نقصانات کے معاوضے کی شرائط کے مطابق، نیٹ ورک کے برائے نام وولٹیج سے 5% زیادہ لیا جاتا ہے۔

ٹرانسفارمر کا ریٹیڈ وولٹیج اس کے پرائمری اور سیکنڈری ونڈنگز کے لیے بغیر کسی بوجھ کے سیٹ کیا جاتا ہے۔ اس حقیقت کی وجہ سے کہ ٹرانسفارمر کی بنیادی وائنڈنگ بجلی کا وصول کنندہ ہے، اسٹیپ اپ ٹرانسفارمر کے لیے اس کا برائے نام وولٹیج جنریٹر کے برائے نام وولٹیج کے برابر لیا جاتا ہے، اور اسٹیپ ڈاؤن ٹرانسفارمر کے لیے - برائے نام وولٹیج نیٹ ورک

لوڈ کے تحت نیٹ ورک کو سپلائی کرنے والے ٹرانسفارمر کے سیکنڈری وائنڈنگ کا وولٹیج نیٹ ورک کے برائے نام وولٹیج سے 5% زیادہ ہونا چاہیے۔ چونکہ لوڈ کے تحت ٹرانسفارمر میں ہی وولٹیج کا نقصان ہوتا ہے، اس لیے ٹرانسفارمر کے سیکنڈری وائنڈنگ کا ریٹیڈ وولٹیج (یعنی اوپن سرکٹ وولٹیج) ریٹیڈ مینز وولٹیج سے 10% زیادہ لیا جاتا ہے۔

جدول 2 50 ہرٹز کی فریکوئنسی کے ساتھ تھری فیز برقی نیٹ ورکس کے برائے نام فیز ٹو فیز وولٹیج دکھاتا ہے۔ وولٹیج کے لحاظ سے الیکٹرک نیٹ ورکس کو مشروط طور پر کم (220–660 V)، درمیانے (6–35 kV)، ہائی (110–220 kV)، انتہائی ہائی (330–750 kV) اور انتہائی ہائی (1000 kV اور اس سے زیادہ) وولٹیج نیٹ ورکس میں تقسیم کیا گیا ہے۔

جدول 2. معیاری وولٹیجز، kV، GOST 29322–92 کے مطابق

نقل و حمل اور صنعت میں، مندرجہ ذیل مستقل وولٹیجز استعمال کیے جاتے ہیں: ٹراموں اور ٹرالی بسوں کو طاقت دینے والے اوور ہیڈ نیٹ ورک کے لیے — 600 V، سب وے کاریں — 825 V، بجلی سے چلنے والی ریلوے لائنوں کے لیے — 3300 اور 1650 V، کھلی پٹی بارودی سرنگیں ٹرالی بسوں اور الیکٹرک کے ذریعے فراہم کی جاتی ہیں۔ رابطہ نیٹ ورکس 600، 825، 1650 اور 3300 V سے چلنے والے انجن، زیر زمین صنعتی نقل و حمل 275 V کا وولٹیج استعمال کرتی ہے۔ آرک فرنس نیٹ ورک کا وولٹیج 75 V، الیکٹرولیسس پلانٹس 220-850 V کا ہوتا ہے۔

ڈیزائن اور مقام کے لحاظ سے

فضائی اور کیبل نیٹ ورک، وائرنگ اور تار ڈیزائن میں مختلف ہیں۔

مقام کے لحاظ سے، نیٹ ورکس کو بیرونی اور اندرونی میں تقسیم کیا گیا ہے۔

بیرونی نیٹ ورک ننگی (غیر موصل) تاروں اور کیبلز (زیر زمین، پانی کے اندر) کے ساتھ لاگو ہوتے ہیں، اندرونی - کیبلز، موصل اور ننگی تاروں، بسوں کے ساتھ۔

کھپت کی نوعیت سے

کھپت کی نوعیت کے مطابق، شہری، صنعتی، دیہی، بجلی سے چلنے والی ریلوے لائنیں، تیل اور گیس کی پائپ لائنیں اور برقی نظام ممتاز ہیں۔

تقرری کے ذریعے

برقی نیٹ ورکس کے تنوع اور پیچیدگی نے ایک متحد درجہ بندی کی کمی اور پاور سپلائی اسکیم میں انجام پانے والے مقصد، کردار اور افعال کے لحاظ سے نیٹ ورکس کی درجہ بندی کرتے وقت مختلف اصطلاحات کے استعمال کا باعث بنا ہے۔

NSE الیکٹریکل نیٹ ورکس کو بیک بون اور ڈسٹری بیوشن نیٹ ورکس میں تقسیم کیا گیا ہے۔

ریڑھ کی ہڈی ایک برقی نیٹ ورک کہلاتا ہے جو پاور پلانٹس کو متحد کرتا ہے اور پاور پلانٹس سے توانائی کی فراہمی کے دوران ایک واحد کنٹرول آبجیکٹ کے طور پر ان کے کام کو یقینی بناتا ہے۔ شاخ پاور گرڈ کہا جاتا ہے۔ بجلی کے منبع سے بجلی کی تقسیم فراہم کرنا۔

GOST 24291-90 میں، برقی نیٹ ورکس کو بھی بیک بون اور ڈسٹری بیوشن نیٹ ورکس میں تقسیم کیا گیا ہے۔اس کے علاوہ، شہری، صنعتی اور دیہی نیٹ ورک ممتاز ہیں۔

ڈسٹری بیوشن نیٹ ورکس کا مقصد بیک بون نیٹ ورک کے سب سٹیشن سے بجلی کی مزید تقسیم ہے (جزوی طور پر پاور پلانٹس کی ڈسٹری بیوشن وولٹیج بسوں سے بھی) شہری، صنعتی اور دیہی نیٹ ورکس کے مرکزی پوائنٹس تک۔

پبلک ڈسٹری بیوشن نیٹ ورک کا پہلا مرحلہ 330 (220) kV ہے، دوسرا - 110 kV، پھر بجلی انفرادی صارفین کو پاور سپلائی نیٹ ورک کے ذریعے تقسیم کی جاتی ہے۔

ان کے انجام دینے والے افعال کے مطابق، ریڑھ کی ہڈی، سپلائی اور ڈسٹری بیوشن نیٹ ورک ممتاز ہیں۔

مین نیٹ ورک 330 kV اور اس سے اوپر متحد توانائی کے نظام کی تشکیل کے افعال کو انجام دیں۔

پاور سپلائی نیٹ ورکس کا مقصد ہائی وے نیٹ ورک کے سب سٹیشنوں سے بجلی کی ترسیل اور جزوی طور پر پاور پلانٹس کی 110 (220) kV بسیں تقسیم کے نیٹ ورکس کے مرکزی پوائنٹس یعنی علاقائی سب سٹیشنز تک پہنچانا ہے۔ ڈیلیوری نیٹ ورکس عام طور پر بند. پہلے، ان نیٹ ورکس کا وولٹیج 110 (220) kV تھا، حال ہی میں برقی نیٹ ورکس کا وولٹیج، ایک اصول کے طور پر، 330 kV ہے۔

ڈسٹری بیوشن نیٹ ورکس ان کا مقصد ضلعی سب اسٹیشنوں کی کم وولٹیج بسوں سے شہری صنعتی اور دیہی صارفین تک مختصر فاصلے پر بجلی کی ترسیل ہے۔ ایسے ڈسٹری بیوشن نیٹ ورک عام طور پر کھلے ہوتے ہیں یا اوپن موڈ میں کام کرتے ہیں۔ پہلے، اس طرح کے نیٹ ورک 35 kV اور اس سے کم وولٹیج پر کئے جاتے تھے، اور اب - 110 (220) kV.

بجلی کے نیٹ ورکس کو مقامی اور علاقائی اور اس کے علاوہ سپلائی اور ڈسٹری بیوشن نیٹ ورکس میں بھی تقسیم کیا گیا ہے۔ مقامی نیٹ ورکس میں 35 kV اور اس سے کم، اور علاقائی نیٹ ورکس — 110 kV اور اس سے زیادہ۔

کھانا ایک لائن ہے جو مرکزی نقطہ سے تقسیم کے مقام تک یا براہ راست سب سٹیشنوں تک بجلی کی لمبائی کے ساتھ تقسیم کیے بغیر گزرتی ہے۔

شاخ ایک لائن کو کہا جاتا ہے، جس سے کئی ٹرانسفارمر سب سٹیشنز یا صارفین کی برقی تنصیبات کے داخلی راستے ان کی لمبائی کے ساتھ جڑے ہوتے ہیں۔

پاور سکیم میں مقصد کے مطابق نیٹ ورکس کو مقامی اور علاقائی میں بھی تقسیم کیا گیا ہے۔

مقامی لوگوں کو کم لوڈ کثافت والے نیٹ ورکس اور 35 kV تک وولٹیج شامل ہیں۔ یہ شہری، صنعتی اور دیہی نیٹ ورک ہیں۔ مختصر لمبائی 110 kV گہری جھاڑیوں کو بھی مقامی نیٹ ورک کے طور پر درجہ بندی کیا گیا ہے۔

ضلعی برقی نیٹ ورکس بڑے علاقوں کا احاطہ کریں اور اس کا وولٹیج 110 kV اور اس سے اوپر ہے۔ علاقائی نیٹ ورکس کے ذریعے، بجلی پاور پلانٹس سے کھپت کی جگہوں تک منتقل کی جاتی ہے، اور علاقائی اور بڑے صنعتی اور ٹرانسپورٹ سب سٹیشنوں کے درمیان بھی تقسیم کی جاتی ہے جو مقامی نیٹ ورکس کو کھانا کھلاتے ہیں۔

علاقائی نیٹ ورکس میں برقی نظاموں کے اہم نیٹ ورکس، انٹرا اور انٹر سسٹم کمیونیکیشن کے لیے اہم ٹرانسمیشن لائنیں شامل ہیں۔

بنیادی نیٹ ورکس پاور پلانٹس کے درمیان اور علاقائی صارفین کے مراکز (علاقائی سب سٹیشنز) کے ساتھ مواصلات فراہم کریں۔ وہ پیچیدہ ملٹی سرکٹ اسکیموں کے مطابق کئے جاتے ہیں۔

ٹرنک پاور لائنز انٹرا سسٹم کمیونیکیشن بجلی کے نظام کے مرکزی گرڈ کے ساتھ الگ الگ واقع پاور پلانٹس کے ساتھ ساتھ مرکزی پوائنٹس کے ساتھ دور دراز کے بڑے صارفین کے درمیان مواصلات فراہم کرتا ہے۔ یہ عام طور پر 110-330 kV کی اوور ہیڈ لائن ہوتی ہے اور اس کی لمبائی لمبی ہوتی ہے۔

پاور سپلائی اسکیم میں ان کے کردار کے مطابق، پاور سپلائی نیٹ ورکس، ڈسٹری بیوشن نیٹ ورکس اور پاور سسٹمز کے مین نیٹ ورکس میں فرق ہے۔

پرورش کرنے والا وہ نیٹ ورک کہلاتے ہیں جن کے ذریعے سب اسٹیشن اور RP کو ​​توانائی فراہم کی جاتی ہے، تقسیم — وہ نیٹ ورک جن سے الیکٹریکل یا ٹرانسفارمر سب سٹیشن براہ راست منسلک ہوتے ہیں (عام طور پر یہ 10 kV تک کے نیٹ ورک ہوتے ہیں، لیکن اکثر برانچ والے نیٹ ورک زیادہ وولٹیج والے ڈسٹری بیوشن نیٹ ورکس کو بھی کہتے ہیں اگر وصول کرنے والے سب سٹیشنز کی ایک بڑی تعداد ان سے منسلک ہو)۔ اہم نیٹ ورکس تک سب سے زیادہ وولٹیج والے نیٹ ورکس کو شامل کریں، جن پر سب سے زیادہ طاقتور کنکشن بنائے جاتے ہیں۔ بجلی کے نظام میں.