ملک کے توانائی کے نظام - ایک مختصر وضاحت، مختلف حالات میں کام کی خصوصیات

ملک کا توانائی کا نظام کئی عناصر کا مجموعہ ہے - پاور پلانٹس، سٹیپ اپ اور سٹیپ-ڈاؤن ڈسٹری بیوشن سب سٹیشن، الیکٹرک اور ہیٹ نیٹ ورک۔

پاور پلانٹس برقی اور تھرمل (CHP کے لیے) توانائی پیدا کرتے ہیں۔ برقی توانائی، پاور پلانٹس کی طرف سے پیدا، کو بوسٹر سب سٹیشنوں میں مطلوبہ وولٹیج کی قیمت تک بڑھایا جاتا ہے اور نیٹ ورک میں کھلایا جاتا ہے، خاص طور پر اہم برقی نیٹ ورکس میں، جہاں اسے مزید تقسیم کیا جاتا ہے توانائی کی مقدار کے مطابق جو ایک مخصوص علاقے کے ذریعے استعمال کیا جاتا ہے، پاور سسٹم کے اندر ایک انٹرپرائز۔ ایک ملک یا الگ علاقہ۔

اگر ہم ملک کے توانائی کے نظام کی بات کریں تو ریڑھ کی ہڈی کے نیٹ ورک اس کے پورے علاقے کو الجھا دیتے ہیں۔ ٹرنک نیٹ ورکس میں 220, 330, 750 kV لائنیں شامل ہیں، جن کے ذریعے بجلی کا بڑا بہاؤ — کئی سو میگاواٹ سے دسیوں GW تک۔

اگلا مرحلہ علاقائی، نوڈل سب اسٹیشنز، 110 kV کے وولٹیج والے بڑے اداروں کے سب اسٹیشنز کے لیے ہائی وولٹیج ٹرنک نیٹ ورکس کی تبدیلی ہے۔ بجلی 110 کے وی گرڈز کے ذریعے دسیوں میگاواٹ کے بہاؤ کے اندر جاتی ہے۔

110 کے وی سب سٹیشنوں میں، آبادی والے علاقوں اور 6، 10، 35 کے وی کے وولٹیج والے مختلف کاروباری اداروں میں چھوٹے صارف سب سٹیشنوں میں بجلی تقسیم کی جاتی ہے۔ اس کے علاوہ، مینز وولٹیج کو صارف کی مطلوبہ اقدار تک کم کر دیا جاتا ہے۔ اگر یہ بستیاں اور چھوٹے کاروباری ادارے ہیں، تو وولٹیج کو 380/220 V تک کم کر دیا جاتا ہے۔ بڑے صنعتی اداروں کا سامان بھی ہے جو براہ راست ہائی وولٹیج 6 kV سے چلتا ہے۔

CHP (CHP) برقی توانائی کے علاوہ، وہ گرمی پیدا کرتے ہیں، جو عمارتوں اور ڈھانچے کو گرم کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ تھرمل پاور پلانٹ کی طرف سے فراہم کردہ تھرمل توانائی گرمی کے نیٹ ورکس کے ذریعے صارفین میں تقسیم کی جاتی ہے۔

پاور سسٹم کی خصوصیات

بجلی کے نظام کے آپریشن پر غور کرتے وقت، بجلی کی ترسیل کے عمل پر خصوصی توجہ دی جانی چاہیے۔ برقی توانائی کی پیداوار اور ترسیل ایک پیچیدہ باہم مربوط عمل ہے۔

برقی توانائی کے نظام میں، صارفین کی طرف سے توانائی کی پیداوار، ترسیل اور استعمال حقیقی وقت میں مسلسل ہوتا ہے۔ بجلی کے نظام کے حجم میں بجلی کی جمع (جمع) نہیں ہوتی، اس لیے بجلی کے نظام میں پیدا اور استعمال شدہ بجلی کے درمیان توازن کی مسلسل نگرانی کی جاتی ہے۔

برقی توانائی کے نظام کی خاصیت ذرائع سے صارفین تک برقی توانائی کی تقریباً فوری منتقلی اور اسے قابل ذکر مقدار میں جمع کرنے کا ناممکن ہونا ہے۔ یہ خصوصیات بجلی کی پیداوار اور استعمال کے عمل کے بیک وقت تعین کرتی ہیں۔

متبادل موجودہ برقی توانائی کی پیداوار اور استعمال میں، کسی بھی لمحے میں پیدا اور استعمال شدہ بجلی کی مساوات پیدا اور استعمال شدہ فعال اور رد عمل کی طاقت کے مساوی ہے۔

اس لیے، پاور سسٹم کے اسٹیشنری موڈ میں وقت کے کسی بھی لمحے، پاور پلانٹس کو صارفین کی طاقت کے برابر بجلی پیدا کرنی چاہیے اور پاور ٹرانسمیشن نیٹ ورک میں توانائی کے نقصانات کو پورا کرنا چاہیے، یعنی پیدا شدہ اور استعمال شدہ بجلی کے توازن کا مشاہدہ کرنا چاہیے۔ .

رد عمل کی طاقت کے توازن کا تصور اثر و رسوخ سے متعلق ہے۔ رد عمل کی طاقتالیکٹریکل نیٹ ورک کے عناصر کے ذریعے وولٹیج موڈ میں منتقل کیا جاتا ہے۔ ری ایکٹیو پاور بیلنس میں خلل نیٹ ورک میں وولٹیج کی سطح میں تبدیلی کا باعث بنتا ہے۔

عام طور پر، پاور سسٹم جن میں ایکٹو پاور کی کمی ہوتی ہے ان میں بھی ری ایکٹیو پاور کی کمی ہوتی ہے۔ تاہم، پڑوسی پاور سسٹمز سے غائب ری ایکٹیو پاور کو منتقل کرنا زیادہ موثر نہیں ہے، بلکہ اس پاور سسٹم میں نصب معاوضہ دینے والے آلات میں پیدا کرنا زیادہ موثر ہے۔

پیدا شدہ اور استعمال شدہ برقی توانائی کے درمیان توازن کی موجودگی کے اہم اشارے میں سے ایک ہے۔ نیٹ ورک فریکوئنسیروس، بیلاروس، یوکرین اور بیشتر یورپی ممالک میں الیکٹرک گرڈ کی فریکوئنسی 50 ہرٹز ہے۔اگر ملک کے پاور سسٹم کی فریکوئنسی 50 ہرٹز کے اندر ہے (رواداری ± 0.2 ہرٹز)، تو اس کا مطلب ہے کہ توانائی کا توازن دیکھا جاتا ہے۔

پیدا ہونے والی بجلی میں، خاص طور پر اس کے فعال اجزا میں کمی کی صورت میں، بجلی کی کمی واقع ہو جاتی ہے، یعنی توانائی کا توازن بگڑ جاتا ہے۔ اس صورت میں، جائز قیمت سے نیچے برقی نیٹ ورک کی فریکوئنسی میں کمی ہے۔ بجلی کے نظام میں بجلی کا خسارہ جتنا زیادہ ہوگا، فریکوئنسی اتنی ہی کم ہوگی۔

توانائی کے توازن کو توڑنے کا عمل توانائی کے نظام کے لیے سب سے زیادہ خطرناک ہے اور اگر اسے ابتدائی مرحلے پر نہ روکا گیا تو توانائی کا نظام مکمل طور پر تباہ ہو جائے گا۔

ڈسٹری بیوشن سب سٹیشنوں میں بجلی کی عدم موجودگی میں بجلی کے نظام کو گرنے سے روکنے کے لیے ہنگامی آٹومیشن کا استعمال کیا جاتا ہے۔ خودکار تعدد ان لوڈنگ (AChR) اور غیر مطابقت پذیر موڈ کے خاتمے کا آٹومیشن (ALAR)۔

AChR صارفین کے بوجھ کے ایک مخصوص حصے کو خود بخود بند کر دیتا ہے، جس سے بجلی کے نظام میں توانائی کا خسارہ کم ہو جاتا ہے۔ ALAR ایک جدید ترین خودکار نظام ہے جو خود بخود برقی نیٹ ورکس میں غیر مطابقت پذیر طریقوں کا پتہ لگاتا اور ہٹاتا ہے۔ پاور سسٹم میں بجلی کی کمی کی صورت میں، ALAR AFC کے ساتھ مل کر کام کرتا ہے۔

پاور سسٹم کے تمام حصوں میں، مختلف ہنگامی حالات ممکن ہیں: اسٹیشنوں اور سب اسٹیشنوں پر مختلف آلات کو نقصان، کیبل اور اوور ہیڈ پاور لائنوں کو نقصان، ریلے پروٹیکشن اور آٹومیشن ڈیوائسز کے معمول کے آپریشن میں خلل، وغیرہ۔ صارفین کو ان کے مطابق پاور وشوسنییتا زمرہ.

وولٹیج ریگولیشن کی خصوصیات

پاور سسٹم میں وولٹیج کو اس طرح ریگولیٹ کیا جاتا ہے کہ تمام علاقوں میں وولٹیج کی عام قدروں کو یقینی بنایا جا سکے۔ اینڈ یوزر وولٹیج ریگولیشن بڑے سب اسٹیشنوں سے حاصل کردہ اوسط وولٹیج کی قدروں کے مطابق کیا جاتا ہے۔

ایک اصول کے طور پر، اس طرح کی ایڈجسٹمنٹ ایک بار کی جاتی ہے، پھر بڑے نوڈس - علاقائی سب اسٹیشنوں پر وولٹیج کو ایڈجسٹ کیا جاتا ہے، کیونکہ ان کی بڑی تعداد کی وجہ سے ہر صارف سب اسٹیشن کے وولٹیج کو مسلسل ایڈجسٹ کرنا غیر عملی ہے۔

سب سٹیشنوں میں وولٹیج کا ریگولیشن آف سرکٹ ٹیپ چینجرز اور پاور ٹرانسفارمرز اور آٹوٹرانسفارمرز میں بنائے گئے لوڈ سوئچز کی مدد سے کیا جاتا ہے۔ آف سرکٹ سوئچز کے ذریعے ریگولیشن مینز سے منقطع ٹرانسفارمر کے ساتھ کیا جاتا ہے (بغیر جوش کے سوئچ کرنا)۔ آن لوڈ سوئچنگ ڈیوائسز لوڈ وولٹیج کے ریگولیشن کی اجازت دیں، یعنی پہلے ٹرانسفارمر (آٹو ٹرانسفارمر) کو منقطع کرنے کی ضرورت کے بغیر۔

پاور ٹرانسفارمرز کے آن لوڈ سوئچ کا استعمال کرتے ہوئے وولٹیج ریگولیشن خود بخود اور دستی طور پر کیا جا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، ٹرانسفارمرز (آٹو ٹرانسفارمرز) کی تکنیکی حالت پر منحصر ہے، تاکہ آن لوڈ سوئچز کی سروس لائف کو بڑھایا جا سکے۔ وولٹیج کو خصوصی طور پر مینوئل موڈ میں ریگولیٹ کرنے کا فیصلہ کیا جاتا ہے، ٹرانسفارمر سے ابتدائی لوڈ ہٹانے کے ساتھ۔ایک ہی وقت میں، آن لوڈ ٹیپ چینجر کے نلکوں کو سوئچ کرنے کی صلاحیت محفوظ ہے، اور تیزی سے وولٹیج ریگولیشن کی ضرورت کی صورت میں، یہ آپریشن پہلے ٹرانسفارمر سے لوڈ ہٹائے بغیر انجام دیا جا سکتا ہے۔

طاقت اور توانائی کا نقصان

برقی توانائی کی ترسیل لامحالہ ٹرانسفارمرز اور لائنوں میں بجلی اور توانائی کے نقصانات کے ساتھ ہوتی ہے۔ ان نقصانات کو بجلی کی فراہمی کی صلاحیت میں اسی اضافے سے پورا کیا جانا چاہیے، جس کی وجہ سے بجلی کے نظام کی تعمیر کے لیے سرمایہ کاری میں اضافہ ہوتا ہے۔

اس کے علاوہ، بجلی اور توانائی کے نقصانات پاور پلانٹس میں اضافی ایندھن کی کھپت کا باعث بنتے ہیں، بجلی کی قیمت، اس طرح بجلی کی قیمت میں اضافہ ہوتا ہے. لہذا، ڈیزائن میں پاور ٹرانسمیشن نیٹ ورک کے تمام عناصر میں ان نقصانات کو کم کرنے کی کوشش کرنا ضروری ہے.

بھی دیکھو: برقی سرکٹس میں بجلی اور توانائی کا نقصان اور برقی نیٹ ورکس میں نقصانات کو کم کرنے کے اقدامات

پاور سسٹم کا متوازی آپریشن

ممالک کے بجلی کے نظام یا ملک کے اندر بجلی کے نظام کے الگ الگ حصے ایک دوسرے سے منسلک ہو سکتے ہیں اور مجموعی طور پر ایک باہم مربوط بجلی کا نظام تشکیل دیتے ہیں۔

اگر دو توانائی کے نظاموں میں ایک جیسے پیرامیٹرز ہیں، تو وہ متوازی طور پر کام کر سکتے ہیں۔ دو پاور سسٹمز کے ہم وقت ساز آپریشن کا امکان ان کی وشوسنییتا کو نمایاں طور پر بڑھانا ممکن بناتا ہے، کیونکہ پاور سسٹمز میں سے ایک میں بجلی کے بڑے خسارے کی صورت میں، اس خسارے کو دوسرے پاور سسٹم کے ذریعے پورا کیا جا سکتا ہے۔متعدد ممالک کے بجلی کے نظام کو جوڑنے سے، ان ممالک کے درمیان بجلی کی برآمد یا درآمد ممکن ہے۔

لیکن اگر دو پاور سسٹمز میں برقی پیرامیٹرز میں کچھ فرق ہے، خاص طور پر پاور گرڈ کی فریکوئنسی، تو اگر ان پاور سسٹمز کو یکجا کرنا ضروری ہو، تو متوازی آپریشن کے ساتھ ان کا براہ راست تعلق ناقابل قبول ہے۔

اس صورت میں، وہ بجلی کے نظاموں کے درمیان بجلی کی منتقلی کے لیے براہ راست کرنٹ لائنوں کا استعمال کرتے ہوئے صورتحال سے باہر نکلتے ہیں، جس سے مختلف گرڈ فریکوئنسیوں کی خصوصیت والے غیر مطابقت پذیر پاور سسٹم کو جوڑنا ممکن ہوتا ہے۔