ریلے پروٹیکشن اور پاور آئل ٹرانسفارمرز 110 کے وی کا آٹومیشن

پاور آئل ٹرانسفارمرز ڈسٹری بیوشن سب سٹیشنز کے لیے سب سے مہنگے آلات ہیں۔ ٹرانسفارمرز کو طویل سروس لائف کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، بشرطیکہ وہ عام طور پر کام کریں اور ناقابل قبول کرنٹ اوورلوڈز، سرجز، اور دیگر ناپسندیدہ آپریٹنگ طریقوں کے تابع نہ ہوں۔

ٹرانسفارمر کو پہنچنے والے نقصان کو روکنے، اس کی سروس کی زندگی کو بڑھانے اور اس کے معمول کے کام کو یقینی بنانے کے لیے مختلف تحفظ اور آٹومیشن آلات کی ضرورت ہے۔

غور کریں کہ پاور آئل ٹرانسفارمرز میں کیا تحفظ اور آٹومیشن ڈیوائسز فراہم کی جاتی ہیں۔

ٹرانسفارمر گیس تحفظ

گیس کا تحفظ ٹرانسفارمر کے اہم تحفظات میں سے ایک ہے۔ یہ تحفظ پاور ٹرانسفارمر ٹینک میں اندرونی خرابیوں کی صورت میں 110 kV ٹرانسفارمر کو نیٹ ورک سے منقطع کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔

یہ حفاظتی آلہ آئل لائن میں نصب ہے جو ٹرانسفارمر ٹینک کو اس کے کنزرویٹر سے جوڑتا ہے۔گیس ریلے کا بنیادی ساختی عنصر ایک فلوٹ اور رابطوں کے دو جوڑے ہیں جو جب فلوٹ کو نیچے کیا جاتا ہے تو جڑے ہوتے ہیں۔ عام آپریشن میں، گیس کا ریلے ٹرانسفارمر کے تیل سے بھر جاتا ہے اور فلوٹ اوپر کی پوزیشن میں ہوتا ہے اور دونوں جوڑے رابطے کھلے ہوتے ہیں۔

ٹرانسفارمر وائنڈنگز میں ٹرن ٹو ٹرن شارٹ سرکٹ کی صورت میں، یا نام نہاد کی صورت میں اسٹیل جلانا (مقناطیسی سرکٹ کی اسٹیل شیٹس کی موصلیت کی خلاف ورزی)، ٹینک میں گیسیں ظاہر ہوتی ہیں، جو برقی قوس کے زیر اثر برقی مواد کے گلنے کے دوران بنتی ہیں۔

نتیجے میں آنے والی گیس گیس ریلے میں داخل ہوتی ہے اور اس سے تیل کو بے گھر کر دیتی ہے۔ اس صورت میں، فلوٹ ٹپکتا ہے اور رابطوں کو بند کر دیتا ہے۔ جمع ہونے والی گیس کی مقدار پر منحصر ہے، رابطے بند ہو سکتے ہیں، سگنل کو متاثر کر سکتے ہیں یا ٹرانسفارمر کو نیٹ ورک سے مکمل طور پر منقطع کر سکتے ہیں۔

گیس ریلے کو چالو کرنا پاور ٹرانسفارمر ٹینک میں تیل کی سطح میں نمایاں کمی کی وجہ سے بھی ہوسکتا ہے، جو کنزرویٹر میں تیل کی مکمل عدم موجودگی کی نشاندہی کرتا ہے۔ یعنی یہ ڈیوائس ٹرانسفارمر میں تیل کی سطح میں بہت زیادہ کمی کے خلاف تحفظ کا کام بھی کرتی ہے۔

لوڈ سوئچنگ ٹینک ٹینک تحفظ

110 kV پاور ٹرانسفارمرز میں عام طور پر بلٹ ان لوڈ وولٹیج ریگولیٹر (OLTC) ہوتا ہے۔ آن لوڈ ٹوگل سوئچ ٹرانسفارمر ٹینک کے ایک علیحدہ ڈبے میں واقع ہے، مرکزی ٹینک سے وائنڈنگز کے ذریعے الگ تھلگ۔ لہذا، ایک علیحدہ حفاظتی آلہ - ایک رد عمل ریلے - اس آلہ کے لئے فراہم کی جاتی ہے.

آن لوڈ ٹیپ چینجر ٹینک میں تمام خرابیاں کنزرویٹر میں ٹرانسفارمر آئل کے خارج ہونے کے ساتھ ہوتی ہیں، لہذا، تیل کے بہاؤ کی صورت میں، جیٹ پروٹیکشن فوری طور پر چالو ہو جاتا ہے، خود بخود پاور ٹرانسفارمر کو مینز سے منقطع کر دیتا ہے۔

تیل کی سطح کا سوئچ (RUM)

گیس ریلے پاور ٹرانسفارمر کے کنزرویٹر میں تیل کی مکمل عدم موجودگی کا اشارہ دیتا ہے، لیکن وقت پر تیل کی سطح میں ناقابل قبول کمی کا پتہ لگانا ضروری ہے - یہ فنکشن آئل لیول ریلے (RUM) کے ذریعے انجام دیا جاتا ہے۔

تیل کی سطح کا سوئچ ایک اصول کے طور پر، ٹرانسفارمر کے مین ٹینک کے کنزرویٹر کے ساتھ ساتھ لوڈ سوئچ کے کنزرویٹر میں بھی نصب ہوتا ہے۔ ڈیوائس کو اس طرح ترتیب دیا گیا ہے کہ اگر تیل کی سطح اس پاور ٹرانسفارمر کے لیے کم از کم قابل اجازت قیمت سے نیچے آجائے تو فلوٹ، ریلے کا بنیادی ساختی عنصر، ریلے کے رابطوں کو بند کر دیتا ہے۔

یہ حفاظتی آلہ الارم کو چالو کرنے کے لیے ایک سگنل فراہم کرتا ہے، جس سے تیل کی سطح میں بروقت کمی کا پتہ لگانا ممکن ہوتا ہے۔

تفریق ٹرانسفارمر (DZT) تحفظ

ٹرانسفارمر کا امتیازی تحفظ (DZT) ٹرانسفارمر کا بنیادی تحفظ ہے اور یہ ٹرانسفارمر کے وائنڈنگز اور موجودہ کنڈکٹرز کے شارٹ سرکٹ سے تحفظ فراہم کرتا ہے جو اس تحفظ کے کوریج ایریا میں ہیں۔

اس تحفظ کے آپریشن کا اصول ٹرانسفارمر کے ہر ایک وائنڈنگ کے لوڈ کرنٹ کا موازنہ کرنے پر مبنی ہے۔ عام آپریشن میں، تفریق پروٹیکشن ریلے آؤٹ پٹ میں کوئی غیر متوازن کرنٹ نہیں ہوتا ہے۔دو فیز یا تھری فیز شارٹ سرکٹ کی صورت میں، ایک غیر متوازن کرنٹ ہوتا ہے — ڈیفرینشل کرنٹ اور ریلے کا عمل ٹرانسفارمر کو نیٹ ورک سے مکمل طور پر منقطع کرتا ہے۔

اس تحفظ کا دائرہ پاور ٹرانسفارمر کے ہر وولٹیج سائیڈ پر موجودہ ٹرانسفارمرز ہے۔ مثال کے طور پر، تین وائنڈنگ 110/35/10 kV والے ٹرانسفارمر میں، حفاظتی کوٹنگ کے زون میں، خود ٹرانسفارمر کے علاوہ، ایک بس (کیبل) بھی شامل ہوتی ہے جو ٹرانسفارمر کی جھاڑیوں سے کرنٹ 110 kV، 35 kV تک جاتی ہے۔ اور 10 kV ٹرانسفارمرز۔

ٹرانسفارمرز کا موجودہ مرحلہ تحفظ

زیادہ وشوسنییتا کے لیے، پاور ٹرانسفارمر کے مرکزی تحفظ کے علاوہ، بیک اپ تحفظ فراہم کیا جاتا ہے - ہر ایک وائنڈنگ کے لیے قدمی کرنٹ پروٹیکشن۔

ٹرانسفارمر کے ہر ایک کے لیے الگ الگ اوورکرنٹ تحفظ (MTZ) چند قدم تحفظ کے ہر مرحلے کا اپنا پک اپ اور ڈراپ آف ٹائم ہوتا ہے۔

اگر ٹرانسفارمر بہت سے صارفین کو ہائی انرش کرنٹ کے ساتھ کھانا کھلاتا ہے، تو غلط کارروائیوں کو روکنے کے لیے، اوور کرنٹ پروٹیکشن میں ایک نام نہاد وولٹ میٹر بلاکنگ ہے — وولٹیج پروٹیکشن بلاکنگ۔

ٹرانسفارمر پروٹیکشن آپریشن کی سلیکٹیوٹی کے لیے، ہر ایک پروٹیکشن سٹیز کا رسپانس ٹائم مختلف ہوتا ہے، جبکہ اوپر دی گئی بنیادی ٹرانسفارمر پروٹیکشنز میں سب سے کم رسپانس ٹائم ہوتا ہے۔ اس طرح، پروٹیکشن زون میں ٹرانسفارمر کی خرابی یا شارٹ سرکٹ کی صورت میں، اہم تحفظات فوری طور پر متحرک ہو جاتے ہیں، اور ناکامی یا واپسی کی حالت میں، ٹرانسفارمر کو بیک اپ کرنٹ پروٹیکشنز کے ذریعے محفوظ کیا جاتا ہے۔

اس کے علاوہ، پاور ٹرانسفارمر کے MTZs اس ٹرانسفارمر کے ذریعے کھلائے جانے والے آؤٹ گوئنگ کنکشنز کے تحفظ کو برقرار رکھتے ہیں، خرابی کی صورت میں ٹرپ کر جاتے ہیں۔

MTZ دو اور تین فیز شارٹ سرکٹس کے خلاف تحفظ فراہم کرتا ہے۔ سنگل فیز ارتھ فالٹس سے بچانے کے لیے، 110 kV ہائی وولٹیج وائنڈنگ میں زیرو سیکوینس کرنٹ پروٹیکشن (TZNP) ہے۔

35 kV پاور ٹرانسفارمر کی میڈیم وولٹیج وائنڈنگ اور کم وولٹیج وائنڈنگ 6-10 kV سپلائی نیٹ ورک ایک الگ تھلگ نیوٹرل کے ساتھ جس میں وولٹیج ٹرانسفارمرز کے ذریعے سنگل فیز ارتھ فالٹس ریکارڈ کیے جاتے ہیں۔

الگ تھلگ نیوٹرل کے ساتھ زیادہ تر 6-35 kV نیٹ ورک ایک ایسے موڈ میں کام کرتے ہیں جس میں سنگل فیز ارتھ فالٹ کو ایمرجنسی نہیں سمجھا جاتا ہے اور اس کے مطابق، خود بخود ارتھ فالٹ پروٹیکشن کے آپریشن سے خارج نہیں ہوتا ہے۔ سروس کے اہلکاروں کو سنگل فیز ارتھ فالٹ کی موجودگی کا اشارہ ملتا ہے اور وہ نیٹ ورک سے تباہ شدہ علاقے کو تلاش کرنا اور اس سے رابطہ منقطع کرنا شروع کر دیتے ہیں، کیونکہ اس موڈ میں طویل آپریشن ناقابل قبول ہے۔

مستثنیات ایسے معاملات میں کی جاتی ہیں جہاں حفاظتی تقاضوں کے لیے نیٹ ورکس میں سنگل فیز فالٹس کا اخراج ضروری ہوتا ہے۔ اس صورت میں، گراؤنڈ فالٹ پروٹیکشن ٹرانسفارمر کو مکمل طور پر منقطع کرنے یا اس کے ایک وائنڈنگ کو منقطع کرنے کے لیے کام کر سکتا ہے۔

ٹرانسفارمر اضافے سے تحفظ

ٹرانسفارمر کو اوور وولٹیج سے بچانے کے لیے، ٹرانسفارمر کے ہر طرف بس پر سرج گرفتاری یا سرج گرفتاری (SPDs) نصب کیے جاتے ہیں۔

اگر ٹرانسفارمر 110 kV ہائی وولٹیج سائیڈ پر ارتھڈ نیوٹرل موڈ میں کام کرتا ہے، تو نیوٹرل کو ارتھی یا سرج آریسٹر کے ذریعے زمین سے جوڑ دیا جاتا ہے تاکہ وائنڈنگ کو نقصان سے بچایا جا سکے اگر وولٹیج میں خرابی کی صورت میں قابل اجازت قدروں سے تجاوز کر جائے۔ سپلائی نیٹ ورک.

ٹرانسفارمر کا اضافی تحفظ

پاور ٹرانسفارمر کی حفاظت کے لیے، بڑی ہنگامی صورت حال میں چھوٹے نقائص، عام آپریشن سے انحراف کو خارج کرنے کے لیے کئی اضافی تحفظات فراہم کیے جاتے ہیں۔

اوورلوڈ تحفظ - ٹرانسفارمر پر بوجھ کو فوری طور پر کم کرنے کے لیے سگنل پر کام کرتا ہے۔

درجہ حرارت کنٹرول ریلے سیٹ (قابل اجازت) اقدار کے اوپر تیل کی تہوں کے درجہ حرارت میں اضافے کا اشارہ کرتا ہے۔ اس تحفظ میں خود بخود اضافی ٹرانسفارمر کولنگ سسٹم شامل ہوتا ہے، اگر کوئی ہو۔ مثال کے طور پر، کولر میں تیل کی زبردستی گردش کے لیے پنکھے اور پمپ شامل ہیں۔ اگر تیل کا درجہ حرارت اس سے بھی زیادہ بڑھ جاتا ہے، تو ریلے ٹرانسفارمر کو گرڈ سے منقطع کرنے کا کام کرتا ہے۔

ناقابل قبول اقدار میں وولٹیج گرنے کی صورت میں اوور وولٹیج پروٹیکشن ٹرانسفارمر سیکنڈری وائنڈنگ بریکر کو بند کر دیتا ہے۔

پاور ٹرانسفارمرز 110 کے وی کی آٹومیشن

اگر سب اسٹیشن پر دو ٹرانسفارمر ہیں، تو جب وولٹیج ناقابل قبول قدروں پر گرتا ہے یا جب ٹرانسفارمر منقطع ہوتا ہے، تو انڈر وولٹیج تحفظ متاثر ہوتا ہے۔ خودکار منتقلی سوئچ (ATS)… اس ڈیوائس میں سیکشنل یا بس بار سوئچز شامل ہیں جو صارفین کو بیک اپ پاور سورس یعنی پاور ٹرانسفارمر سے بجلی فراہم کرتے ہیں۔

ٹرانسفارمر کے درمیانے اور کم وولٹیج کے ان پٹ سوئچز کو لاگو کیا جا سکتا ہے۔ خودکار سرکٹ بریکر دوبارہ بند کرنا (AR)، ایک یا دوسرے تحفظ کی کارروائی سے منقطع ہونے کی صورت میں ٹرانسفارمر کی بجلی کی فراہمی کی ایک بار بحالی۔

اگر پاور ٹرانسفارمر تعمیری ہے۔ آن لوڈ وولٹیج ریگولیٹر (OLTC)پھر اس کے لیے ایک خودکار وولٹیج ریگولیٹر (AVR) نصب کیا جا سکتا ہے۔ یہ آلہ ٹرانسفارمر وائنڈنگز کے وولٹیج کی نگرانی کرتا ہے اور آن لوڈ ٹیپ چینجر کو خودکار سوئچنگ فراہم کرتا ہے تاکہ وائنڈنگز کے مطلوبہ وولٹیج کی سطح کو یقینی بنایا جا سکے۔