جنریٹرز کا متوازی آپریشن

پاور پلانٹس میں، کئی ٹربو یا ہائیڈرولک یونٹ ہمیشہ نصب ہوتے ہیں، جو جنریٹر یا سرج کے عام بس باروں پر متوازی طور پر کام کرتے ہیں۔

نتیجے کے طور پر، پاور پلانٹس میں بجلی کی پیداوار متوازی طور پر کام کرنے والے متعدد جنریٹرز کے ذریعہ تیار کی جاتی ہے، اور اس تعاون کے بہت سے قیمتی فوائد ہیں۔

جنریٹرز کا متوازی آپریشن:

1. پاور پلانٹس اور سب سٹیشنوں کے آلات کے آپریشن کی لچک کو بڑھاتا ہے، کم از کم ضروری ریزرو کے ساتھ جنریٹروں، اہم آلات اور متعلقہ تقسیم کے آلات کی حفاظتی دیکھ بھال میں سہولت فراہم کرتا ہے۔

2. پاور پلانٹ کے آپریشن کی کارکردگی کو بڑھاتا ہے، کیونکہ یہ یونٹوں کے درمیان یومیہ لوڈ شیڈیول کی سب سے زیادہ موثر تقسیم کو قابل بناتا ہے، اس طرح بجلی کا بہترین استعمال اور کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔ ہائیڈرو الیکٹرک پاور پلانٹس میں، سیلاب کے دوران اور گرمیوں اور سردیوں میں کم پانی کے ادوار کے دوران پانی کے بہاؤ کی طاقت کو زیادہ سے زیادہ استعمال کرنا ممکن بناتا ہے۔

3.پاور پلانٹس کے قابل اعتماد اور بلاتعطل آپریشن اور صارفین کو بجلی کی فراہمی کو بڑھاتا ہے۔

چاول۔ 1. جنریٹرز کے متوازی آپریشن کا اسکیمیٹک خاکہ

پیداوار بڑھانے اور بجلی کی تقسیم کو بہتر بنانے کے لیے، بہت سے پاور پلانٹس کو متوازی طور پر کام کرنے کے لیے جوڑ کر طاقتور پاور سسٹم بنایا جاتا ہے۔

عام آپریشن میں، جنریٹر عام بسوں (جنریٹر یا اوور وولٹیج) سے جڑے ہوتے ہیں اور ہم آہنگی سے گھومتے ہیں۔ ان کے روٹر ایک ہی زاویہ برقی رفتار سے گھومتے ہیں۔

متوازی آپریشن میں، دو جنریٹرز کے ٹرمینلز پر فوری وولٹیجز کی شدت میں برابر اور نشان میں مخالف ہونا چاہیے۔

متوازی آپریشن کے لیے جنریٹر کو دوسرے جنریٹر (یا نیٹ ورک کے ساتھ) کے ساتھ جوڑنے کے لیے، اسے ہم آہنگ کرنا ضروری ہے، یعنی آپریٹنگ والے کے مطابق جڑے ہوئے جنریٹر کی گردش اور جوش کی رفتار کو ریگولیٹ کریں۔

متوازی طور پر کام کرنے والے اور جڑے ہوئے جنریٹرز کو فیز میں ہونا چاہیے، یعنی فیز کی گردش کا ایک ہی ترتیب ہونا چاہیے۔

جیسا کہ انجیر سے دیکھا جا سکتا ہے۔ 1، متوازی آپریشن میں، جنریٹر ایک دوسرے سے ایک دوسرے سے جڑے ہوئے ہیں، یعنی سوئچ پر ان کے وولٹیج U1 اور U2 بالکل مخالف ہوں گے۔ بوجھ کے حوالے سے، جنریٹر کام کرتے ہیں، یعنی ان کے وولٹیج U1 اور U2 مماثل ہیں۔ جنریٹروں کے متوازی آپریشن کی یہ شرائط انجیر کے خاکوں میں جھلکتی ہیں۔ 2.

چاول۔ 2. متوازی آپریشن کے لیے جنریٹرز کو آن کرنے کی شرائط۔ جنریٹر وولٹیج شدت میں برابر اور مرحلے میں مخالف ہیں۔

جنریٹرز کو ہم آہنگ کرنے کے دو طریقے ہیں: ٹھیک ہم آہنگی اور موٹے ہم آہنگی یا خود ہم آہنگی۔

جنریٹرز کے عین مطابق ہم آہنگی کے لیے شرائط۔

عین مطابق مطابقت پذیری کے ساتھ، پرجوش جنریٹر ہم وقت سازی کے حالات تک پہنچنے پر سوئچ B (تصویر 1) کے ذریعے نیٹ ورک (بسوں) سے منسلک ہو جاتا ہے — ان کے وولٹیجز U1 = U2 کی فوری قدروں کی برابری

جب جنریٹر الگ سے کام کرتے ہیں، تو ان کے فوری مرحلے کے وولٹیج بالترتیب برابر ہوں گے:

یہ جنریٹرز کے متوازی کنکشن کے لیے ضروری شرائط کا مطلب ہے۔ جنریٹرز کو آن اور چلانے کے لیے، یہ درکار ہے:

1. مؤثر وولٹیج کی قدروں کی مساوات U1 = U2

2. کونیی تعدد کی مساوات ω1 = ω2 یا f1 = f2

3. فیز ψ1 = ψ2 یا Θ = ψ1 -ψ2 = 0 میں وولٹیجز کا ملاپ۔

ان ضروریات کی عین مطابق تکمیل مثالی حالات پیدا کرتی ہے، جس کی خصوصیت یہ ہے کہ جنریٹر کو آن کرنے کے وقت، اسٹیٹر کی برابری کا کرنٹ صفر ہوگا۔ تاہم، یہ واضح رہے کہ درست مطابقت پذیری کے لیے شرائط کی تکمیل کے لیے جنریٹرز کے وولٹیج کے وولٹیج، فریکوئنسی اور فیز اینگلز کی موازنہ کی قدروں کو احتیاط سے ایڈجسٹ کرنے کی ضرورت ہے۔

اس سلسلے میں، مطابقت پذیری کے لیے مثالی حالات کو مکمل طور پر پورا کرنا عملی طور پر ناممکن ہے۔ وہ تقریباً انجام دیے جاتے ہیں، کچھ معمولی انحراف کے ساتھ۔ اگر مندرجہ بالا شرائط میں سے ایک کو پورا نہیں کیا جاتا ہے، جب U2، وولٹیج کا فرق اوپن کمیونیکیشن سوئچ B کے ٹرمینلز پر کام کرے گا:

چاول۔ 3. درست مطابقت پذیری کی شرائط سے انحراف کی صورتوں کے لیے ویکٹر ڈایاگرام: a — جنریٹرز کے کام کرنے والے وولٹیج برابر نہیں ہوتے ہیں۔ b - کونیی تعدد برابر نہیں ہیں۔

جب سوئچ آن کیا جاتا ہے، تو سرکٹ میں اس ممکنہ فرق کی کارروائی کے تحت ایک مساوی کرنٹ بہے گا، جس کا متواتر جزو ابتدائی لمحے میں ہوگا

خاکہ (تصویر 3) میں دکھائے گئے عین مطابقت پذیر حالات سے انحراف کی دو صورتوں پر غور کریں:

1. جنریٹرز U1 اور U2 کے آپریٹنگ وولٹیجز برابر نہیں ہیں، دیگر شرائط پوری ہوتی ہیں؛

2. جنریٹرز کا وولٹیج ایک جیسا ہوتا ہے لیکن وہ مختلف رفتار سے گھومتے ہیں، یعنی ان کی کونیی فریکوئنسی ω1 اور ω2 برابر نہیں ہوتیں اور وولٹیجز کے درمیان فیز کی مماثلت ہوتی ہے۔

جیسا کہ تصویر میں تصویر سے دیکھا جا سکتا ہے۔ 3، a، وولٹیجز U1 اور U2 کی موثر قدروں کی عدم مساوات ایک برابر کرنے والے کرنٹ I ”ur کی ظاہری شکل کا سبب بنتی ہے، جو کہ تقریباً خالصتاً دلکش ہو گی، کیونکہ جنریٹروں کی فعال مزاحمت اور تاروں کو جوڑنے کی وجہ سے نیٹ ورک بہت چھوٹا ہے اور نظر انداز کیا جاتا ہے۔ یہ کرنٹ کوئی فعال پاور سرجز نہیں بناتا اور اس وجہ سے جنریٹر اور ٹربائن کے پرزوں میں کوئی مکینیکل دباؤ نہیں پڑتا۔ اس سلسلے میں، جب متوازی آپریشن کے لیے جنریٹرز کو آن کیا جاتا ہے، تو وولٹیج میں فرق کو 5-10% تک، اور ہنگامی صورتوں میں - 20% تک کی اجازت دی جا سکتی ہے۔

جب rms وولٹیج کی قدریں U1 = U2 برابر ہوں، لیکن جب کونیی تعدد Δω = ω1 — ω2 ≠ 0 یا Δf = f1 — f2 ≠ 0، جنریٹرز اور نیٹ ورک (یا 2nd جنریٹر کے) کے وولٹیج ویکٹر ) کو ایک خاص زاویہ Θ کے ساتھ منتقل کیا جاتا ہے جو وقت کے ساتھ بدلتا ہے۔ اس معاملے میں جنریٹرز U1 اور U2 کے وولٹیجز مرحلے میں 180 ° کے زاویے سے نہیں بلکہ 180 ° —Θ کے زاویے سے مختلف ہوں گے (تصویر 3، b)۔

اوپن سوئچ B کے ٹرمینلز پر، پوائنٹس a اور b کے درمیان، وولٹیج کا فرق ΔU کام کرے گا۔ پچھلے کیس کی طرح، لائٹ بلب کے ذریعے وولٹیج کی موجودگی کا پتہ لگایا جا سکتا ہے، اور اس وولٹیج کی rms ویلیو کو پوائنٹس a اور b کے درمیان منسلک وولٹ میٹر سے ماپا جا سکتا ہے۔

اگر سوئچ B بند ہے، تو وولٹیج کے فرق ΔU کے عمل کے تحت، ایک برابر کرنے والا کرنٹ I" واقع ہوتا ہے، جو U2 کے سلسلے میں تقریباً خالصتاً فعال ہو گا اور، جب جنریٹرز کو متوازی طور پر آن کیا جائے گا، تو جھٹکے اور مکینیکل شافٹ اور جنریٹر اور ٹربائن کے دوسرے حصوں میں دباؤ۔

ω1 ≠ ω2 پر، مطابقت پذیری مکمل طور پر تسلی بخش ہے اگر پرچی s0 <0، l% اور زاویہ Θ ≥ 10 ° ہو۔

ٹربائن ریگولیٹرز کی جڑت کی وجہ سے، زاویہ تعدد ω1 = ω2، اور وولٹیج ویکٹر کے درمیان زاویہ Θ کی طویل مدتی مساوات حاصل کرنا ناممکن ہے، جو سٹیٹر اور جنریٹروں کے روٹر وائنڈنگز کی رشتہ دار پوزیشن کو نمایاں کرتا ہے، مستقل نہیں رہتا بلکہ مسلسل بدلتا رہتا ہے۔ اس کی فوری قیمت Θ = Δωt ہوگی۔

ویکٹر ڈایاگرام (تصویر 4) پر، آخری صورت حال کو اس حقیقت میں ظاہر کیا جائے گا کہ وولٹیج ویکٹر U1 اور U2 کے درمیان فیز اینگل میں تبدیلی کے ساتھ، ΔU بھی بدل جائے گا۔ اس معاملے میں وولٹیج کا فرق ΔU کو جھٹکا وولٹیج کہا جاتا ہے۔

چاول۔ 4. تعدد عدم مساوات کے ساتھ جنریٹر کی مطابقت پذیری کا ویکٹر ڈایاگرام۔

گھڑی کے وولٹیجز Δu کی فوری قدر جنریٹرز کے u1 اور u2 کی فوری قدروں کے درمیان فرق ہے (تصویر 5)۔

فرض کریں کہ موثر قدروں کی مساوات U1 = U2 حاصل ہو گئی ہے، حوالہ وقت ψ1 اور ψ2 کے مرحلے کے زاویے بھی برابر ہیں۔

پھر آپ لکھ سکتے ہیں۔

جھٹکا تناؤ کا وکر تصویر 2 میں دکھایا گیا ہے۔ 5۔

تال وولٹیج ہم آہنگی سے بدلتا ہے ایک فریکوئنسی کے ساتھ جو مقابلے کی فریکوئنسی کے نصف کے برابر ہوتی ہے اور ایک طول و عرض کے ساتھ جو وقت کے ساتھ مختلف ہوتی ہے فیز اینگل Θ:

انجیر میں ویکٹر ڈایاگرام سے۔4، زاویہ Θ کی ایک مخصوص متعین قدر کے لیے، اثر تناؤ کی مؤثر قدر مل سکتی ہے:

چاول۔ 5. تناؤ پر قابو پانے کے منحنی خطوط۔

وقت کے ساتھ زاویہ Θ کی تبدیلی کو مدنظر رکھتے ہوئے، جھٹکے کے دباؤ کے طول و عرض کے لحاظ سے شیل کے لیے ایک اظہار لکھنا ممکن ہے، جو وقت کے ساتھ تناؤ کے طول و عرض میں تبدیلی دیتا ہے (تصویر 5، b میں نقطے والا وکر) ):

جیسا کہ تصویر میں ویکٹر ڈایاگرام سے دیکھا جا سکتا ہے۔ 4 اور آخری مساوات، جھٹکا تناؤ کا طول و عرض ΔU 0 سے 2 Um تک مختلف ہوتا ہے۔ ΔU کی سب سے بڑی قدر اس وقت ہوگی جب وولٹیج ویکٹرز U1 اور U2 (تصویر 4) مرحلے اور زاویہ Θ = π میں ایک دوسرے سے ملتے ہیں، اور سب سے چھوٹی — جب یہ وولٹیجز مرحلے میں 180 ° اور زاویہ Θ = 0 سے مختلف ہوں۔ تال وکر کی مدت کے برابر ہے۔

جب جنریٹر کو ایک طاقتور سسٹم کے ساتھ متوازی آپریشن کے لیے منسلک کیا جاتا ہے، تو سسٹم کے xc کی قدر چھوٹی ہوتی ہے اور اسے نظرانداز کیا جا سکتا ہے (xc ≈ 0)، پھر برابری کرنٹ

اور انرش کرنٹ

کرنٹ Θ = π پر ناگوار سوئچ آن ہونے کی صورت میں، سوئچ آن جنریٹر کے سٹیٹر وائنڈنگ میں سرج کرنٹ جنریٹر ٹرمینلز کے تھری فیز شارٹ سرکٹ کے سرج وولٹیج کی قیمت سے دو گنا تک پہنچ سکتا ہے۔

مساوی کرنٹ کا فعال جزو، جیسا کہ تصویر 2 میں ویکٹر ڈایاگرام سے دیکھا جا سکتا ہے۔ 4 کے برابر ہے۔