برقی توانائی کے معیار کو بہتر بنانے کے لیے اقدامات اور تکنیکی ذرائع

وولٹیج کے انحراف اور اتار چڑھاو کو معیار کے مطابق اقدار کے اندر رکھنے کے لیے، وولٹیج ریگولیشن کی ضرورت ہے۔

وولٹیج ریگولیشن خصوصی تکنیکی ذرائع کی مدد سے پاور سپلائی سسٹم کے خصوصی پوائنٹس پر وولٹیج کی سطح کو تبدیل کرنے کا عمل ہے، جو پہلے سے طے شدہ قانون کے مطابق خود بخود انجام پاتا ہے۔ پاور سینٹرز (CPU) میں وولٹیج ریگولیشن قانون کا تعین پاور سپلائی آرگنائزیشن کے ذریعے کیا جاتا ہے، اگر ممکن ہو تو اس CPU سے منسلک زیادہ تر صارفین کے مفادات کو مدنظر رکھتے ہوئے کیا جاتا ہے۔

برقی توانائی ریسیورز کے ٹرمینلز پر ضروری وولٹیج نظام کو یقینی بنانے کے لیے، وولٹیج ریگولیشن کے درج ذیل طریقے استعمال کیے جاتے ہیں: پاور پلانٹس اور سب سٹیشنز (CPU) کی بسوں میں، باہر جانے والی لائنوں پر، مشترکہ اور اضافی۔

پروسیسر بسوں پر وولٹیج کو ریگولیٹ کرتے وقت، وہ نام نہاد کاؤنٹر کرنٹ ریگولیشن فراہم کرتے ہیں۔کاؤنٹر وولٹیج ریگولیشن کو سب سے زیادہ بوجھ پر وولٹیج کو برائے نام کے 5 - 8% تک اور انڈر وولٹیج کو برائے نام (یا کم) سے کم ترین بوجھ پر ریمپ کے ساتھ بوجھ کے لحاظ سے سمجھا جاتا ہے۔

سپلائی ٹرانسفارمر کے ٹرانسفارمیشن ریشو کو تبدیل کرکے ریگولیشن کیا جاتا ہے… اس مقصد کے لیے، ٹرانسفارمرز آن لوڈ وولٹیج ریگولیشن کے ذرائع (OLTC) سے لیس ہوتے ہیں… آن لوڈ سوئچ والے ٹرانسفارمرز ± 10 سے ± 16% کی حد میں وولٹیج ریگولیشن کی اجازت دیتے ہیں ریزولوشن 1.25 - 2.5% کے ساتھ۔ پاور ٹرانسفارمرز 6 — 20 / 0.4 kV آلات سوئچ کنٹرول ڈیوائسز آف سرکٹ سوئچ (بغیر جوش کے سوئچنگ) ± 5% کی رینج کے ساتھ اور ± 2.5% کی ایڈجسٹمنٹ کا مرحلہ (ٹیبل 1)۔

ٹیبل 1. سرکٹ بریکر کے ساتھ 6-20 / 0.4 kV ٹرانسفارمرز کے لیے وولٹیج الاؤنسز

صحیح انتخاب تبدیلی کا عنصر ایک سرکٹ بریکر والا ٹرانسفارمر (مثال کے طور پر موسمی ضابطے کے ساتھ) لوڈ تبدیل ہونے پر بہترین ممکنہ وولٹیج نظام فراہم کرتا ہے۔

وولٹیج ریگولیشن کا ایک یا دوسرا طریقہ استعمال کرنے کی فضیلت کا تعین مقامی حالات سے ہوتا ہے، نیٹ ورک کی لمبائی اور اس کے سرکٹ، ری ایکٹیو پاور ریزرو وغیرہ پر منحصر ہے۔

وولٹیج انحراف کا اشارہ نیٹ ورک میں وولٹیج کے نقصان پر منحصر ہے، نیٹ ورک کی مزاحمت اور بوجھ پر منحصر ہے۔عملی طور پر، نیٹ ورک کی مزاحمت میں تبدیلی اس میں وولٹیج میں تبدیلی کے ساتھ منسلک ہوتی ہے جب تاروں اور کیبل کور کے کراس سیکشنز کا انتخاب کرتے ہوئے، برقی طاقت کے وصول کنندگان کے وولٹیج میں انحراف کو مدنظر رکھتے ہوئے (اس کے مطابق قابل اجازت وولٹیج کے نقصانات) کے ساتھ ساتھ اوور ہیڈ لائنوں میں کیپسیٹرز کے سیریز کنکشن کا استعمال کرتے وقت (طول بلد معاوضے کی تنصیبات — UPK)۔

سیریز میں جڑے ہوئے Capacitors لائن کی کچھ تحریکی مزاحمت کی تلافی کرتے ہیں، اس طرح لائن میں رد عمل والے جز کو کم کرتے ہیں اور بوجھ کے لحاظ سے نیٹ ورک میں کچھ اضافی وولٹیج پیدا کرتے ہیں۔

کیپسیٹرز کا سلسلہ کنکشن صرف اہم لوڈ ری ایکٹیو پاور (tgφ > 0.75-1.0) کے لیے تجویز کیا جاتا ہے۔ اگر رد عمل کی طاقت کا عنصر صفر کے قریب ہے، لائن وولٹیج کا نقصان بنیادی طور پر فعال مزاحمت اور فعال طاقت کی طرف سے مقرر کیا جاتا ہے. ان صورتوں میں، حوصلہ افزائی مزاحمتی معاوضہ ناقابل عمل ہے۔

لوڈ میں تیز اتار چڑھاؤ کی صورت میں UPC کا استعمال بہت مؤثر ہے، کیونکہ کیپسیٹرز کا ریگولیٹنگ اثر (اضافی وولٹیج کی قدر) لوڈ کرنٹ کے متناسب ہے اور عملی طور پر بغیر کسی جڑ کے خود بخود تبدیل ہو جاتا ہے۔ لہٰذا، کیپسیٹرز کا سلسلہ وار کنکشن 35 kV اور اس سے نیچے وولٹیج کی اوور ہیڈ لائنوں میں استعمال کیا جانا چاہیے، جو نسبتاً کم پاور فیکٹر کے ساتھ اچانک متبادل بوجھ فراہم کرتے ہیں۔ وہ تیزی سے اتار چڑھاؤ والے بوجھ کے ساتھ صنعتی نیٹ ورکس میں بھی استعمال ہوتے ہیں۔

نیٹ ورک کی مزاحمت کو کم کرنے کے لیے اوپر بیان کیے گئے اقدامات کے علاوہ، نیٹ ورک کے بوجھ کو تبدیل کرنے کے اقدامات، خاص طور پر رد عمل والے، وولٹیج کے نقصانات میں کمی کا باعث بنتے ہیں اور اس وجہ سے لائن آف لائن وولٹیج میں اضافہ ہوتا ہے۔ یہ پس منظر کے معاوضے کی تنصیبات (لوڈ کے ساتھ متوازی کیپیسیٹر بینکوں کو جوڑنا) اور تیز رفتار ری ایکٹیو پاور سورس (آر پی ایس) کو لاگو کرکے، ری ایکٹیو پاور تبدیلیوں کا اصل شیڈول تیار کرکے کیا جا سکتا ہے۔

نیٹ ورک وولٹیج کے نظام کو بہتر بنانے کے لیے، وولٹیج کے انحراف اور اتار چڑھاو کو کم کرنے کے لیے، خودکار اتیجیت کنٹرول کے ساتھ طاقتور سنکرونس موٹرز کا استعمال ممکن ہے۔

اس طرح کی بہتری کے لیے بجلی کے معیار کے اشارے ایسے الیکٹریکل ریسیورز کو جوڑنے کی سفارش کی جاتی ہے جو سسٹم پوائنٹس پر CE کو بگاڑتے ہیں اور اعلی ترین شارٹ سرکٹ پاور ویلیوز رکھتے ہیں۔ اور مخصوص بوجھ والے نیٹ ورکس میں شارٹ سرکٹ کرنٹ کو محدود کرنے کے لیے ذرائع کا استعمال صرف ضروری حدود کے اندر ہونا چاہیے تاکہ سوئچنگ ڈیوائسز اور برقی آلات کے قابل اعتماد آپریشن کو یقینی بنایا جا سکے۔

غیر سائنوسائیڈل وولٹیج کے اثر کو کم کرنے کے اہم طریقے۔ تکنیکی ذرائع میں استعمال کیا جاتا ہے: فلٹر ڈیوائسز: تنگ بینڈ ریزوننٹ فلٹرز کے بوجھ کے ساتھ متوازی سوئچنگ، فلٹر کمپنسٹنگ ڈیوائسز (FCD)، فلٹر بیلنسنگ ڈیوائسز (FSU)، FCD پر مشتمل IRM، خصوصی آلات جس کی خصوصیات کم سطح کی ہوتی ہے۔ اعلی ہارمونکس کی نسل، "غیر سیر شدہ" ٹرانسفارمرز، بہتر توانائی کی خصوصیات کے ساتھ ملٹی فیز کنورٹرز۔

انجیر میں۔1، a اعلی ہارمونکس کے ساتھ ٹرانسورس (متوازی) غیر فعال فلٹر کا خاکہ دکھاتا ہے۔ فلٹر کنکشن انڈکٹینس اور کیپیسیٹینس کا ایک سرکٹ ہوتا ہے جو سیریز میں جڑا ہوتا ہے، جو کسی خاص ہارمونک کی فریکوئنسی کے مطابق ہوتا ہے۔

چاول۔ 1. اعلی ہارمونکس والے فلٹرز کے اسکیمیٹک خاکے: a — غیر فعال، b — ایکٹو فلٹر (AF) بطور وولٹیج سورس، c — AF بطور موجودہ ماخذ، VP — والو کنورٹر، F5، F7 — بالترتیب کنکشن کو 5 7ویں اور فلٹر کریں۔ ساتویں ہارمونکس، tis — لائن وولٹیج، tiAF — AF وولٹیج، ٹن — لوڈ وولٹیج، Azc — لائن کرنٹ، AzAf — کرنٹ جو AF، Azn — لوڈ کرنٹ سے پیدا ہوتا ہے

اعلی ہارمونک کرنٹ کے لیے فلٹر کنکشن کی مزاحمت Xfp = XLn-NS° C/n، جہاں XL، Xc بالترتیب پاور فریکوئنسی کرنٹ کے لیے ری ایکٹر اور کپیسیٹر بینک کی مزاحمت ہیں، n — ہارمونک جزو کی تعداد۔

جیسے جیسے فریکوئنسی بڑھتی ہے، ری ایکٹر انڈکٹنس متناسب طور پر بڑھتا ہے اور کیپسیٹر بینک ہارمونک نمبر کے ساتھ الٹا کم ہوتا ہے۔ ہارمونکس میں سے کسی ایک کی فریکوئنسی پر، ری ایکٹر کی انڈکٹیو ریزسٹنس کپیسیٹر بینک کی گنجائش کے برابر ہو جاتی ہے اور وولٹیج گونج... اس صورت میں، فلٹر کنکشن n ریزوننٹ فریکوئنسی کرنٹ کی مزاحمت صفر ہے اور یہ اس فریکوئنسی پر برقی نظام کو متحرک کرتا ہے۔ گونج کی فریکوئنسی کے ہارمونک نمبر یار کا حساب فارمولے سے کیا جاتا ہے۔

ایک مثالی فلٹر ہارمونک کرنٹ کو مکمل طور پر ان فریکوئنسیوں پر فلٹر کرتا ہے جس کے ساتھ اس کے کنکشن ٹیون ہوتے ہیں۔تاہم، عملی طور پر، ری ایکٹرز اور کپیسیٹر بینکوں پر فعال مزاحمت کی موجودگی اور فلٹر کنکشنز کی غلط ٹیوننگ ہارمونکس کی نامکمل فلٹرنگ کا باعث بنتی ہے۔ ایک متوازی فلٹر حصوں کی ایک سیریز ہے، ہر ایک مخصوص ہارمونک فریکوئنسی کے لیے گونجتا ہے۔

فلٹر میں لنکس کی تعداد من مانی ہو سکتی ہے۔ عملی طور پر، 5ویں، 7ویں، 11ویں، 13ویں، 23ویں اور 25ویں ہارمونکس کی تعدد کے مطابق دو یا چار حصوں پر مشتمل فلٹرز استعمال کیے جاتے ہیں۔ ٹرانسورس فلٹرز دونوں جگہوں پر جڑے ہوئے ہیں جہاں اعلی ہارمونکس ظاہر ہوتے ہیں اور ان مقامات پر جہاں ان کو بڑھایا جاتا ہے۔ کراس اوور فلٹر رد عمل کی طاقت کا ایک ذریعہ اور رد عمل والے بوجھ کی تلافی کا ایک ذریعہ ہے۔

فلٹر کے پیرامیٹرز کا انتخاب اس طرح کیا جاتا ہے کہ کنکشن فلٹر شدہ ہارمونکس کی تعدد کے ساتھ گونج میں ہوتے ہیں، اور ان کی گنجائش صنعتی فریکوئنسی پر ضروری رد عمل کی طاقت پیدا کرنا ممکن بناتی ہے۔ بعض صورتوں میں، ایک کپیسیٹر بینک فلٹر کے ساتھ متوازی طور پر منسلک ہوتا ہے تاکہ رد عمل کی طاقت کی تلافی کی جا سکے۔ اس طرح کے آلے کو معاوضہ دینے والا فلٹر (PKU) کہا جاتا ہے... فلٹر معاوضہ دینے والے آلات فلٹرنگ ہارمونکس اور ری ایکٹیو پاور کمپنسیشن دونوں کام انجام دیتے ہیں۔

فی الحال، غیر فعال تنگ بینڈ فلٹرز کے علاوہ، وہ ایکٹیو فلٹرز (AF) بھی استعمال کرتے ہیں... ایک فعال فلٹر ایک AC-DC کنورٹر ہے جس میں DC سائیڈ پر برقی توانائی کا capacitive یا inductive سٹوریج ہوتا ہے، جو ایک مخصوص وولٹیج یا کرنٹ ویلیو بناتا ہے۔ پلس ماڈیولیشن کے ذریعے۔ اس میں معیاری اسکیموں کے مطابق مربوط پاور سوئچز شامل ہیں۔وولٹیج کے ذریعہ کے طور پر نیٹ ورک سے AF کنکشن تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ 1، b، موجودہ ماخذ کے طور پر — انجیر میں۔ 1، ج.

کم وولٹیج نیٹ ورکس میں منظم عدم توازن کی کمی کو مراحل کے درمیان سنگل فیز بوجھ کی عقلی تقسیم کے ذریعے اس طرح انجام دیا جاتا ہے کہ ان بوجھوں کی مزاحمتیں تقریباً ایک دوسرے کے برابر ہوں۔ اگر سرکٹ سلوشنز کے ذریعے وولٹیج کے عدم توازن کو کم نہیں کیا جا سکتا، تو خاص آلات استعمال کیے جاتے ہیں: کیپسیٹر بینکوں کی غیر متناسب سوئچنگ (تصویر 2) یا سنگل فیز بوجھ کے بیلنسنگ سرکٹس (تصویر 3)۔

چاول۔ 2. کپیسیٹر بینک بیلنسنگ ڈیوائس

چاول۔ 3. خصوصی بالون سرکٹ

اگر امکانی قانون کے مطابق توازن بدل جاتا ہے، تو اسے کم کرنے کے لیے خودکار توازن کے آلات استعمال کیے جاتے ہیں، جن میں سے ایک کا خاکہ انجیر میں دکھایا گیا ہے۔ 4. سایڈست ہم آہنگ آلات مہنگے اور پیچیدہ ہوتے ہیں اور ان کا اطلاق نئے مسائل کو جنم دیتا ہے (خاص طور پر غیر سائنوسائیڈل وولٹیج)۔ لہذا، روس میں baluns کے استعمال کے ساتھ کوئی مثبت تجربہ نہیں ہے.

چاول۔ 4. عام بالون سرکٹ

سرج کے تحفظ کے لیے، سرج گرفتار کرنے والے... قلیل مدتی وولٹیج ڈپس اور وولٹیج ڈِپس کے خلاف، ڈائنامک وولٹیج ڈسٹورشن کمپنسیٹر (DKIN) استعمال کیا جا سکتا ہے، جو بجلی کے معیار کے بہت سے مسائل کو حل کرتے ہیں، بشمول ڈِپس (بشمول امپلس) اور سپلائی وولٹیج میں اضافے۔

DKIN کے اہم فوائد:

• بیٹریوں کے بغیر اور ان سے وابستہ تمام مسائل،

• بجلی کی مختصر رکاوٹوں کے لیے رسپانس ٹائم 2 ایم ایس،

• DKIN ڈیوائس کی کارکردگی 50% لوڈ پر 99% سے زیادہ اور 100% بوجھ پر 98.8% سے زیادہ ہے،

• کم توانائی کی کھپت اور کم آپریٹنگ اخراجات،

• ہارمونک اجزاء کا معاوضہ، گھناؤنا،

• سائنوسائیڈل آؤٹ پٹ وولٹیج،

• ہر قسم کے شارٹ سرکٹ سے تحفظ،

• اعلی وشوسنییتا.

مخصوص بوجھ کے پاور ریسیورز کے نیٹ ورک پر منفی اثرات کی سطح کو کم کرنا (جھٹکا، غیر لکیری وولٹ-ایمپیئر خصوصیات کے ساتھ، غیر متناسب) ان کے معمول پر لانے اور بجلی کی فراہمی کو مخصوص اور "خاموش" بوجھ میں تقسیم کرنے سے حاصل ہوتا ہے۔

مخصوص بوجھ کے لیے علیحدہ ان پٹ مختص کرنے کے علاوہ، پاور سپلائی اسکیموں کی عقلی تعمیر کے لیے دیگر حل ممکن ہیں:

• 6-10 kV کے وولٹیج پر مرکزی سٹیپ ڈاؤن سب سٹیشن کی چار سیکشن سکیم جس میں اسپلٹ سیکنڈری وائنڈنگز والے ٹرانسفارمرز اور "سائلنٹ" اور مخصوص بوجھ کی علیحدہ فراہمی کے لیے ڈبل ری ایکٹر کے ساتھ،

• جب شارٹ سرکٹ کرنٹ کی اجازت ہو تو مین سٹیپ ڈاؤن سب سٹیشن (GPP) کے ٹرانسفارمرز کو 6-10 kV سیکشنل سوئچ آن کر کے متوازی آپریشن میں منتقل کریں۔ اس اقدام کو عارضی طور پر بھی لاگو کیا جا سکتا ہے، مثال کے طور پر بڑے انجنوں کے آغاز کے دوران،

• شاپ پاور نیٹ ورکس میں اچانک متبادل بجلی کی فراہمی (مثال کے طور پر ویلڈنگ ڈیوائسز سے) سے الگ روشنی کے بوجھ کو نافذ کرنا۔