مزاحمت، کنڈکٹنس اور پاور لائنوں کے مساوی سرکٹس

پاور لائنوں میں فعال اور دلکش مزاحمت ہوتی ہے اور ان کی لمبائی کے ساتھ یکساں طور پر فعال اور کیپسیٹو کنڈکٹنس تقسیم ہوتی ہے۔

پاور ٹرانسمیشن نیٹ ورکس کے عملی برقی حسابات میں، یکساں طور پر تقسیم شدہ DC لائنوں کو مرکب میں مستقل کے ساتھ تبدیل کرنے کا رواج ہے: ایکٹو r اور inductive x resistance اور Active g اور capacitive b چالکتا۔ اس حالت سے مطابقت رکھنے والی U-شکل والی لائن کا مساوی سرکٹ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ 1، ایک.

35 kV کے وولٹیج کے ساتھ اور چالکتا g اور b سے نیچے والے مقامی پاور ٹرانسمیشن نیٹ ورکس کا حساب لگاتے وقت، آپ کو نظر انداز کر سکتے ہیں اور ایک آسان مساوی سرکٹ استعمال کر سکتے ہیں جس میں سیریز سے منسلک ایکٹو اور انڈکٹیو ریزسٹنس (تصویر 1، b) پر مشتمل ہو۔

لکیری مزاحمت کا تعین فارمولے سے ہوتا ہے۔

جہاں l تار کی لمبائی ہے، m؛ s تار یا کیبل کور کا کراس سیکشن ہے، mmg γ مواد کی مخصوص ڈیزائن چالکتا ہے، m/ohm-mm2۔

چاول۔ 1. لائن بدلنے کی اسکیمیں: a — علاقائی پاور ٹرانسمیشن نیٹ ورکس کے لیے؛ b — مقامی پاور ٹرانسمیشن نیٹ ورکس کے لیے۔

سنگل کور اور ملٹی کور تاروں کے لیے 20 ° C کے درجہ حرارت پر مخصوص چالکتا کی اوسط حسابی قدر، ان کے اصل کراس سیکشن اور ملٹی کور تاروں کو گھماتے وقت لمبائی میں اضافے کو مدنظر رکھتے ہوئے، 53 میٹر فی اوہم ہے۔ تانبے کے لیے ∙ mm2، 32 m/ohm ∙ mm2 المونیم کے لیے۔

سٹیل کی تاروں کی فعال مزاحمت مستقل نہیں ہے۔ جیسے جیسے تار کے ذریعے کرنٹ بڑھتا ہے، سطح کا اثر بڑھتا ہے اور اس وجہ سے تار کی فعال مزاحمت بڑھ جاتی ہے۔ اسٹیل کی تاروں کی فعال مزاحمت کا تعین تجرباتی منحنی خطوط یا میزوں سے کیا جاتا ہے، جو ان میں سے بہنے والے کرنٹ کی قدر پر منحصر ہے۔

لکیر آگمناتی مزاحمت. اگر تھری فیز کرنٹ لائن تاروں کی دوبارہ ترتیب (ٹرانسپوزیشن) کے ساتھ بنائی جاتی ہے، تو 50 ہرٹز کی فریکوئنسی پر، لائن کی لمبائی کے 1 کلومیٹر کے فیز انڈکٹو ریزسٹنس کا تعین فارمولے سے کیا جا سکتا ہے۔

جہاں: عصر تاروں کے محوروں کے درمیان ہندسی اوسط فاصلہ ہے۔

a1، a2 اور a3 مختلف مراحل کے کنڈکٹرز کے محور کے درمیان فاصلے ہیں، d کنڈکٹرز کے لیے GOST جدولوں کے مطابق لیے گئے کنڈکٹرز کا بیرونی قطر ہے؛ μ دھاتی موصل کی نسبتہ مقناطیسی پارگمیتا ہے۔ الوہ دھاتوں کی تاروں کے لیے μ = 1؛ x'0 - کنڈکٹر کے باہر مقناطیسی بہاؤ کی وجہ سے لائن کی بیرونی آمادہ مزاحمت؛ x «0 — کنڈکٹر کے اندر بند ہونے والے مقناطیسی بہاؤ کی وجہ سے لکیر کی داخلی آگہی مزاحمت۔

آگہی مزاحمت فی لائن کی لمبائی l کلومیٹر

الوہ دھاتوں کے کنڈکٹرز کے ساتھ اوور ہیڈ لائنوں کی آمادگی مزاحمت x0 اوسطاً 0.33-0.42 اوہم/کلومیٹر ہے۔

کورونل نقصانات کو کم کرنے کے لیے 330-500 kV کے وولٹیج والی لائنیں (نیچے دیکھیں) بڑے قطر کے ایک کور کے ساتھ نہیں، بلکہ فی فیز دو یا تین اسٹیل-ایلومینیم کنڈکٹرز کے ساتھ، ایک دوسرے سے تھوڑے فاصلے پر واقع ہیں۔ اس صورت میں، لائن کی دلکش مزاحمت نمایاں طور پر کم ہو جاتی ہے۔ انجیر میں۔ 2 500 kV لائن پر ایک مرحلے کے اسی طرح کے نفاذ کو ظاہر کرتا ہے، جہاں تین کنڈکٹر 40 سینٹی میٹر کے اطراف کے ساتھ ایک مساوی مثلث کے عمودی حصے پر واقع ہوتے ہیں۔

فی فیز ایک سے زیادہ تاروں کا استعمال تار کے قطر کو بڑھانے کے مترادف ہے، جس کی وجہ سے لائن کی دلکش مزاحمت میں کمی واقع ہوتی ہے۔ مؤخر الذکر کا حساب دوسرے فارمولے کا استعمال کرتے ہوئے کیا جا سکتا ہے، اس کے دائیں ہاتھ کی دوسری اصطلاح کو n سے تقسیم کرتے ہوئے اور تار کے بیرونی قطر d کی جگہ بدل کر، فارمولے کے ذریعے متعین کردہ مساوی قطر

جہاں n — لائن کے ایک مرحلے میں کنڈکٹرز کی تعداد؛ acp - ایک فیز کے موصل کے درمیان ہندسی اوسط فاصلہ۔

فی فیز دو تاروں کے ساتھ، لائن کی دلکش مزاحمت تقریباً 15-20% کم ہو جاتی ہے، اور تین تاروں کے ساتھ - 25-30%۔

فیز کنڈکٹرز کا کل کراس سیکشن مطلوبہ ڈیزائن کے کراس سیکشن کے برابر ہوتا ہے، مؤخر الذکر کو بہرحال دو یا تین کنڈکٹرز میں تقسیم کیا جاتا ہے، یہی وجہ ہے کہ ایسی لائنوں کو روایتی طور پر اسپلٹ کنڈکٹر لائنز کہا جاتا ہے۔

اسٹیل کی تاروں کی x0 قدر زیادہ ہوتی ہے کیونکہ مقناطیسی پارگمیتا ایک سے زیادہ ہو جاتے ہیں اور دوسرے فارمولے کی دوسری اصطلاح فیصلہ کن ہے، یعنی اندرونی اشتعال انگیز مزاحمت x «0۔

چاول۔ 2. 500 مربع میٹر سنگل فیز تھری سپلٹ وائر ہینگنگ مالا۔

تار کے ذریعے بہنے والے کرنٹ کی قدر پر سٹیل کی مقناطیسی پارگمیتا کے انحصار کی وجہ سے، سٹیل کی تاروں سے x «0 کا تعین کرنا کافی مشکل ہے۔ لہذا، عملی حساب میں، سٹیل کی تاروں کا x»0 کا تعین تجرباتی طور پر حاصل کردہ منحنی خطوط یا میزوں سے کیا جاتا ہے۔

تین کور کیبلز کی حوصلہ افزائی مزاحمت درج ذیل اوسط اقدار کی بنیاد پر لی جا سکتی ہے:

• تین تاروں والی تاروں کے لیے 35 kV — 0.12 ohms/km

• تین تار والی تاروں کے لیے 3-10 kv-0.07-0.03 ohms/km

• 1 kV-0.06-0.07 ohms/km تک کی تین تار والی کیبلز کے لیے

ایک فعال ترسیل لائن کی تعریف اس کے ڈائی الیکٹرکس میں فعال طاقت کے نقصان سے ہوتی ہے۔

تمام وولٹیج کی اوور ہیڈ لائنوں میں، انتہائی آلودہ ہوا والے علاقوں میں بھی انسولیٹروں کے ذریعے ہونے والے نقصانات کم ہوتے ہیں، اس لیے ان کا خیال نہیں رکھا جاتا۔

110 kV اور اس سے اوپر کے وولٹیج کے ساتھ اوور ہیڈ لائنوں میں، بعض حالات میں، تاروں پر کورونا ظاہر ہوتا ہے، جس کی وجہ تار کے ارد گرد ہوا کی شدید آئنائزیشن ہوتی ہے اور اس کے ساتھ بنفشی چمک اور ایک خصوصیت کی کریکل ​​ہوتی ہے۔ تار کا تاج گیلے موسم میں خاص طور پر شدید ہوتا ہے۔ کورونا سے بجلی کے نقصانات کو کم کرنے کا سب سے بنیادی ذریعہ موصل کے قطر کو بڑھانا ہے، کیونکہ جیسے جیسے موصل میں اضافہ ہوتا ہے، برقی میدان کی طاقت اور اس وجہ سے، کنڈکٹر کے قریب ہوا کی آئنائزیشن کم ہوتی جاتی ہے۔

110 kV لائنوں کے لیے، کورونا کے حالات سے کنڈکٹر کا قطر کم از کم 10-11 ملی میٹر (کنڈکٹر AC-50 اور M-70) ہونا چاہیے، 154 kV لائنوں کے لیے - کم از کم 14 ملی میٹر (کنڈکٹر AC-95)، اور 220 kV لائن کے لیے — 22 ملی میٹر سے کم نہیں (کنڈکٹر AC -240)۔

مخصوص اور بڑے کنڈکٹر قطر کی 110-220 kV اوور ہیڈ لائنوں کے کنڈکٹرز میں کورونا کے لیے فعال بجلی کے نقصانات غیر معمولی ہیں (دسیوں کلو واٹ فی 1 کلومیٹر لائن کی لمبائی)، اس لیے حساب میں ان کو مدنظر نہیں رکھا جاتا ہے۔

330 اور 500 kV لائنوں میں، فی فیز دو یا تین کنڈکٹر استعمال کیے جاتے ہیں، جو کہ جیسا کہ پہلے بتایا گیا ہے، کنڈکٹر کے قطر میں اضافے کے مترادف ہے، جس کے نتیجے میں کنڈکٹرز کے قریب برقی میدان کی مضبوطی نمایاں طور پر بڑھ جاتی ہے۔ کم ہو گیا ہے، اور کنڈکٹر قدرے زنگ آلود ہو گئے ہیں۔

35 kV اور اس سے نیچے کی کیبل لائنوں میں، ڈائی الیکٹرکس میں بجلی کے نقصانات کم ہوتے ہیں اور ان کا بھی خیال نہیں رکھا جاتا۔ 110 kV اور اس سے زیادہ کے وولٹیج والی کیبل لائنوں میں، ڈائی الیکٹرک نقصانات فی 1 کلومیٹر لمبائی میں کئی کلو واٹ ہوتے ہیں۔

کنڈکٹرز کے درمیان اور کنڈکٹرز اور زمین کے درمیان کیپیسیٹینس کی وجہ سے لائن کی Capacitive ترسیل۔

عملی حسابات کے لیے کافی درستگی کے ساتھ، تین فیز اوور ہیڈ لائن کے کیپسیٹو کنڈکٹنس کا تعین فارمولے سے کیا جا سکتا ہے۔

جہاں C0 لائن کی کام کرنے کی صلاحیت ہے؛ ω — متبادل کرنٹ کی کونیی فریکوئنسی؛ acp اور d - اوپر دیکھیں۔

اس صورت میں، مٹی کی چالکتا اور زمین پر موجودہ واپسی کی گہرائی کو مدنظر نہیں رکھا جاتا ہے، اور یہ فرض کیا جاتا ہے کہ کنڈکٹرز کو لائن کے ساتھ دوبارہ ترتیب دیا گیا ہے۔

کیبلز کے لیے، کام کرنے کی صلاحیت کا تعین فیکٹری کے ڈیٹا کے مطابق کیا جاتا ہے۔

لکیری چالکتا l کلومیٹر

لائن میں capacitance کی موجودگی capacitive کرنٹ کو بہنے کا سبب بنتی ہے۔ Capacitive کرنٹ متعلقہ فیز وولٹیجز سے 90° آگے ہیں۔

حقیقی خطوط میں جن کی لمبائی کے ساتھ یکساں طور پر تقسیم ہوتی ہے کیپسیٹو کرنٹ لائن کی لمبائی کے ساتھ یکساں نہیں ہوتے ہیں کیونکہ پوری لائن میں وولٹیج طول و عرض میں مستقل نہیں ہوتا ہے۔

DC وولٹیج کو قبول کرنے والی لائن کے شروع میں Capacitive کرنٹ

جہاں Uph لائن فیز وولٹیج ہے۔

Capacitive لائن پاور (لائن سے پیدا ہونے والی طاقت)

جہاں U فیز ٹو فیز وولٹیج ہے، sq

تیسرے فارمولے سے یہ معلوم ہوتا ہے کہ لائن کی capacitive conductivity کنڈکٹرز کے درمیان فاصلے اور کنڈکٹرز کے قطر پر بہت کم انحصار کرتی ہے۔ لائن سے پیدا ہونے والی بجلی لائن وولٹیج پر بہت زیادہ انحصار کرتی ہے۔ اوور ہیڈ لائنوں کے لیے 35 kV اور نیچے یہ بہت چھوٹا ہے۔ 110 kV لائن کے لیے جس کی لمبائی 100 کلومیٹر ہے، Qc≈3 Mvar۔ 220 kV لائن کے لیے جس کی لمبائی 100 کلومیٹر ہے، Qc≈13 Mvar۔ تاروں کے تقسیم ہونے سے لائن کی گنجائش بڑھ جاتی ہے۔

کیبل نیٹ ورکس کے کیپسیٹیو کرنٹ کو صرف 20 kV اور اس سے اوپر کے وولٹیج پر ہی مدنظر رکھا جاتا ہے۔