کم وولٹیج کے تحفظ کے آلات

صنعتی پیداوار کو وولٹیج کے قطروں سے بچانے کے لیے مختلف نظاموں پر غور کریں۔

وولٹیج کی کمی صنعت میں سب سے مہنگی مظاہر میں سے ایک ہے۔ حساس عمل کو کسی بھی نقصان سے بچانے کا سب سے آسان طریقہ UPS کی تنصیب ہے... تاہم، ان کی خریداری اور دیکھ بھال کے زیادہ اخراجات کی وجہ سے، UPS صرف بڑی ساختی اشیاء میں نصب کیے جاتے ہیں، ایسی جگہوں پر جہاں بجلی کی فراہمی کے مسائل کی وجہ سے ہونے والے نقصانات ہو سکتے ہیں۔ اہم نقصان پہنچاتے ہیں، مثال کے طور پر ہسپتالوں میں، کمپیوٹر کی تیاری میں، مالیاتی اداروں میں۔

حفاظتی سازوسامان کی تنصیب کا فیصلہ کرتے وقت، مخصوص پیداواری عمل کے لیے UPS نصب کرنے کی فزیبلٹی کو ظاہر کرنے کے لیے ایک فزیبلٹی اسٹڈی کی جانی چاہیے۔

صنعتی پیداوار میں مختلف رفتار کے ساتھ الیکٹرک موٹروں کو وولٹیج کے قطروں سے بچانے کا مسئلہ اب حل ہو گیا ہے۔ اس طرح کے سسٹمز کے برانڈز کی وسیع اقسام کی وجہ سے، اس مسئلے کا بہترین تکنیکی اور اقتصادی حل تلاش کرنا بہت آسان نہیں ہے۔

اصلاحی آلات کی اقسام

ایک موٹر جنریٹر فلائی وہیل (D-G) پاور سسٹم میں تمام وولٹیج سیگس سے اہم پیداواری خلل کی حفاظت کر سکتا ہے۔ فلائی وہیل کو موٹر جنریٹر سے جوڑنے کی مختلف اسکیمیں 1 میں دکھائی گئی اسکیمیں سے ملتی جلتی ہیں۔

چاول۔ 1. وولٹیج کے قطروں کی تلافی کے لیے فلائی وہیل استعمال کرنے کی اسکیم

ایک آزاد جامد UPS کے اہم اجزاء کو انجیر میں دکھایا گیا ہے۔ 2، جس کی بیٹریاں (کیپسیٹرز) صرف تھوڑے وقت کے لیے وولٹیج کے گرنے سے بچانے کے لیے توانائی ذخیرہ کرتی ہیں۔ اگر وولٹیج میں کمی واقع ہوتی ہے تو، لوڈ بیٹری سے DC-to-AC کنورٹر کے ذریعے چلتا ہے۔

چاول۔ 2. وولٹیج کے قطروں کی تلافی کے لیے UPS استعمال کرنے کی اسکیم

وولٹیج ڈراپ کے دوران متحرک وولٹیج کی تحریف کا معاوضہ دینے والا یہ ٹرانسفارمر 2 کے ذریعے برقی نیٹ ورک 1 سے جڑا رہتا ہے اور وولٹیج کے غائب ہونے والے حصے کا تعین کرتا ہے (تصویر 3)۔ یہ لوڈ 7 کے ساتھ سیریز میں منسلک آٹوٹرانسفارمر کے پرائمری 4 اور سیکنڈری 3 وائنڈنگز کے ذریعے وولٹیج کے اس گمشدہ حصے کو جوڑتا ہے۔ مقصد پر منحصر ہے، وولٹیج ڈراپ کے دوران وولٹیج کنورٹر 5 کے ذریعے لوڈ 7 کو فراہم کرنے کی توانائی ہو سکتی ہے۔ نیٹ ورک سے یا کسی اضافی پاور سورس سے لیا گیا (بنیادی طور پر capacitors c سے)۔

مختلف مینوفیکچررز سے دو ترمیمات پر غور کریں۔ پہلا (اس کے بعد DKIN-1 کہا جاتا ہے) میں بجلی کے ذرائع نہیں ہوتے ہیں اور مستقل طور پر جڑے ہوتے ہیں۔ وولٹیج کو 50% تک بڑھانے کے لیے یہ آپشن لاگت سے موثر ہے۔ DKIN ڈیوائس میں ایک ترمیم کی گئی ہے جس میں وولٹیج کو 30% تک بڑھانے کی صلاحیت ہے۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ DKIN ڈیوائس (30%) کی اس ترمیم کے ساتھ شروع کرتے ہوئے، انہیں پیداوار میں استعمال کرنے کا مشورہ دیا جاتا ہے۔

چاول۔ 3. وولٹیج کے قطروں کی تلافی کے لیے DKIN استعمال کرنے کی اسکیم

دوسری ترمیم (DKIN-2) ایک پاور سورس پر مشتمل ہے جسے بھاری بوجھ کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ دو میگاواٹ کا آلہ 4 میگاواٹ کے لوڈ وولٹیج کو 50% یا 8 میگاواٹ کے لوڈ کو 23% بڑھا سکتا ہے۔ زیادہ تر دیگر آلات کے برعکس، طاقت کا منبع طویل قطروں کو برداشت کرنے کے قابل ہے۔

جامد معاوضہ دینے والا (STATCOM) ایک وولٹیج ڈراپ معاوضہ کا آلہ بوجھ کے متوازی طور پر جڑا ہوا ہے (تصویر 4)۔ ایک STATCOM ڈیوائس جنکشن پر ری ایکٹیو لوڈ کو تبدیل کر کے وولٹیج کے قطروں کو کم کر سکتا ہے۔

ڈِپس کو کم کرنے کی صلاحیت کو اضافی پاور سورس، جیسے سپر کنڈکٹنگ میگنیٹک پاور سورس شامل کر کے بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ اگرچہ STATCOM معاوضہ دینے والے (تصویر 4) VStatistically reactive پاور کو جذب کرنے اور واپس کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں، لیکن ان کا استعمال عام طور پر معاشی وجوہات کی بنا پر جامد معاوضے تک محدود ہوتا ہے۔

سٹیپ ڈاؤن موڈ میں، STATCOM سسٹم ڈی سی سورس موڈ میں بدل جاتا ہے۔ کیپسیٹر ٹرمینلز میں وولٹیج کو مستقل رکھا جا سکتا ہے۔

چاول۔ 4. جامد توسیع مشترکہ

ایک متوازی منسلک مطابقت پذیر موٹر (SM) کچھ حد تک STATCOM سے ملتی جلتی ہے، لیکن اس میں کوئی پاور الیکٹرانکس نہیں ہے (تصویر 5)۔ ہم وقت ساز موٹر کی ایک بڑا رد عمل والا بوجھ فراہم کرنے کی صلاحیت اس طرح کے نظام کو 6 سیکنڈ کے اندر اندر 60% گہرائی تک وولٹیج گرنے کی تلافی کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، ایک چھوٹا فلائی وہیل 100ms کے لیے لوڈ کو مکمل بجلی کی ناکامی سے بچاتا ہے۔

چاول۔ 5. ایل ای ڈی اور فلائی وہیل متوازی طور پر جڑے ہوئے ہیں: 1 — پاور سسٹم؛ 2 - ٹرانسفارمر؛ 3 - سوئچ

سٹیپ اپ کنورٹر یہ ایک DC/DC کنورٹر ہے جو DC بس وولٹیج (مثال کے طور پر ایک متغیر فریکوئنسی موٹر) کو برائے نام سطح تک بڑھاتا ہے (تصویر 6)۔

سب سے بڑا وولٹیج ڈراپ جس کی تلافی کی جا سکتی ہے اس کا انحصار بوسٹ کنورٹر کے ریٹیڈ کرنٹ پر ہوتا ہے۔ بوسٹ کنورٹر جیسے ہی ڈیوائس کی DC بسوں میں وولٹیج ڈراپ کا پتہ چلتا ہے کام کرنا شروع کر دیتا ہے۔ 50% تک کے سڈول وولٹیج کے قطروں کی تلافی کرنے کی صلاحیت کے ساتھ، بوسٹ کنورٹر گہرے غیر متناسب قطروں کی تلافی کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے، جیسے کہ کسی ایک مرحلے کی مکمل ناکامی۔ بجلی کی مکمل ناکامی سے بچانے کے لیے بوسٹ کنورٹر کو بیٹریوں کے ساتھ اضافی کیا جا سکتا ہے۔

ایک فعال فلٹر (تصویر 7) ایک کنورٹر ہے جو ڈایڈس کے بجائے IGBT thyristors کا استعمال کرتے ہوئے ایک ریکٹیفائر کی طرح کام کرتا ہے۔

ایک فعال فلٹر وولٹیج ڈراپ کے ذریعے مسلسل وولٹیج کو برقرار رکھ سکتا ہے۔ فعال فلٹر کی موجودہ درجہ بندی زیادہ سے زیادہ وولٹیج ڈراپ اصلاحی قدر کا تعین کرتی ہے۔

چاول۔ 7. فعال فلٹر

وولٹیج گرنے کی صورت میں، ایک ٹرانسفارمر لیس وولٹیج معاوضہ سرکٹ (تصویر 8) کھلتا ہے اور لوڈ کو انورٹر کے ذریعے فیڈ کیا جاتا ہے۔انورٹر کی DC بس پاور سپلائی کو سیریز میں چارج کیے جانے والے دو کیپسیٹرز کے ذریعے سپورٹ کیا جاتا ہے۔

چاول۔ 8. ٹرانسفارمرز کے بغیر سیریز وولٹیج ڈراپ معاوضہ

50% کی بقایا وولٹیج کے لیے، درجہ بند وولٹیج کی سطح فراہم کی جا سکتی ہے۔ اس ڈیوائس میں، اضافی سپلائیز (کیپسیٹرز) محدود مدت کے لیے مکمل رکاوٹ کو کم کر سکتے ہیں۔ یہ آلہ غیر متناسب وولٹیج کے قطروں کے ساتھ بھی وولٹیج کو بحال کرنے کی صلاحیت فراہم کرتا ہے۔