10KV تقسیم کرنے والے ٹرانسفورمر کی حفاظت کی ترتیب پر ابتدائی مطالعہ

1. Ring - Main Unit کے وائرنگ فارمز
1.1 Ring - Main Unit کی ترتیب

Ring - Main Unit (RMU) کمرے سے ملکٹ ہوتا ہے۔ عموماً، اس میں کم از کم تین کمرے ہوتے ہیں، جن میں رنگ کیبل کے داخل اور نکالنے کے لیے دو کمرے اور ترانسفر کرکٹ کے لیے ایک کمپارٹمنٹ شامل ہوتا ہے۔

1.2 Ring - Main Unit کے حفاظتی معاہدات کی ترتیب

رنگ کیبل فیڈر کمرے اور ترانسفر فیڈر کمرے دونوں میں لوڈ سوچز استعمال کیے جاتے ہیں، عام طور پر تین پوزیشن والے لوڈ سوچز جن میں بنانے، توڑنے اور زمین کرنے کی صلاحیت ہوتی ہے۔ ترانسفر فیڈر کمرے میں علاوہ ازیں ہائی براکنگ کیپاسٹی بیک اپ کرنٹ لیمیٹنگ فیوز بھی لگائے جاتے ہیں تاکہ حفاظت فراہم کی جا سکے۔ عملی آپریشن نے ثابت کر دیا ہے کہ یہ ایک آسان، قابل اعتماد اور معاشی طرز کی بجلی تقسیم کا طریقہ ہے۔

1.3 Ring - Main Unit کے حفاظتی معاہدات کی خصوصیات

لوڈ سوچ کو ریٹڈ لوڈ کرنٹ کو سوچنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ اس کی خصوصیات میں سادہ ڈھانچہ اور کم قیمت شامل ہوتی ہے، لیکن یہ شارٹ سرکٹ کرنٹ کو توڑنے کی صلاحیت نہیں رکھتا۔ ہائی براکنگ کیپاسٹی بیک اپ کرنٹ لیمیٹنگ فیوز کو حفاظتی عنصر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے اور یہ شارٹ سرکٹ کرنٹ کو توڑنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ ان دونوں عناصر کو اورگنک طور پر ملایا جا سکتا ہے تاکہ مختلف عادی اور فلٹ آپریشن میڈز کے تحت بجلی تقسیم نظام کے آپریشن اور حفاظت کی ضروریات کو پورا کیا جا سکے۔ سرکٹ بریکر کے پیرامیٹرز کی تعین اور اس کے ڈھانچے کی ڈیزائن اور منصوبہ بنانے کو مخصوص معیاروں کے تحت کیا جاتا ہے۔

یہ آپریشن اور حفاظت دونوں کی صلاحیت رکھتا ہے، لہذا اس کا ڈھانچہ پیچیدہ ہوتا ہے اور اس کی قیمت زیادہ ہوتی ہے، جس کی وجہ سے بڑے پیمانے پر استعمال کرنا عملاً ممکن نہیں۔ Ring - Main Units میں، کئی لوڈ سوچ اور ہائی براکنگ کیپاسٹی بیک اپ فیوز کے مجموعہ دستیاب ہوتے ہیں۔ بجلی کے معدات کے لیے آپریشن اور حفاظت کی صلاحیت، جو بالکل ایک جیسی نہیں ہوتی، دو سادہ اور کم قیمت کے حصوں کے ذریعے پوری کی جاتی ہے۔ یعنی، لوڈ سوچ کو کئی لوڈ سوچنگ آپریشن کو مکمل کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جبکہ ہائی براکنگ کیپاسٹی بیک اپ کرنٹ لیمیٹنگ فیوز کو کم شانس کے شارٹ سرکٹ کی حفاظت کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ مشکل کو اچھی طرح حل کرتا ہے، پیچیدہ اور مہنگے سرکٹ بریکروں کا استعمال سے بچتے ہوئے حقیقی آپریشن کی ضروریات کو پورا کرتا ہے۔

• سرکٹ بریکروں کی تمام حفاظتی اور آپریشن کی صلاحیت ہوتی ہے، لیکن وہ مہنگے ہوتے ہیں۔

• لوڈ سوچز کی صلاحیت سرکٹ بریکروں کے لگ بھگ ایک جیسی ہوتی ہے، لیکن وہ شارٹ سرکٹ کرنٹ کو توڑنے کی صلاحیت نہیں رکھتے۔

• لوڈ سوچ اور ہائی براکنگ کیپاسٹی بیک اپ کرنٹ لیمیٹنگ فیوز کا مجموعہ شارٹ سرکٹ کرنٹ کو توڑنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ کچھ فیوزوں کی براکنگ کیپاسٹی سرکٹ بریکروں سے بھی زیادہ ہوتی ہے۔ لہذا، اس مجموعہ کا استعمال سرکٹ بریکر کے استعمال کے مقابلے میں کم اثریت نہیں ہوتی، لیکن قیمت میں بڑا کم کیا جا سکتا ہے۔

1.4 لوڈ سوچ اور ہائی براکنگ کیپاسٹی بیک اپ فیوز کے مجموعہ کے فوائد

لوڈ سوچ اور ہائی براکنگ کیپاسٹی فیوز کے مجموعہ کے درج ذیل فوائد ہیں:

1.4.1 نالود ترانسفر کو سوچنے میں اچھی صلاحیت

Ring - Main Units میں زیادہ تر لوڈ ترانسفر ہیں۔ عموماً، ظرفیت 1250 KVA سے زیادہ نہیں ہوتی، اور کچھ نادر حالات میں یہ 1600 KVA تک پہنچ سکتی ہے۔ ترانسفر کا نالود کرنٹ عام طور پر ریٹڈ کرنٹ کا 2% ہوتا ہے، اور بڑے ترانسفر کا نالود کرنٹ چھوٹا ہوتا ہے۔ جب Ring - Main Unit نالود ترانسفر کا چھوٹا کرنٹ سوچتا ہے، تو یہ اچھی طرح کام کرتا ہے اور زیادہ اوورولٹ جنم نہیں دیتا۔

1.4.2 ترانسفر کی موثر حفاظت

خاص طور پر تیل کے ترانسفر کے لیے، لوڈ سوچ اور ہائی براکنگ کیپاسٹی بیک اپ کرنٹ لیمیٹنگ فیوز کا استعمال سرکٹ بریکر کے مقابلے میں زیادہ موثر ہوتا ہے۔ بعض وقت، بعد والا کوئی بھی موثر حفاظت فراہم نہیں کرتا۔ متعلقہ معلومات کے مطابق، جب تیل کے ترانسفر میں شارٹ سرکٹ کا فلٹ ہوتا ہے، تو آرک کی وجہ سے پیدا ہونے والے دباؤ کی وجہ سے تیل کے بخار کے بلبلے تیل کے اصلی جگہ کو لے لیتے ہیں۔ تیل دباؤ کو ترانسفر کے تیل کے ٹینک میں منتقل کرتا ہے۔ جب شارٹ سرکٹ جاری رہتا ہے، تو دباؤ مزید بڑھتا ہے، جس کی وجہ سے ٹینک کی شکل بدل جاتی ہے اور ٹینک کھٹی ہو جاتا ہے۔

ٹینک کو نقصان سے بچنے کے لیے، فلٹ کو 20 ملی سیکنڈ کے اندر کلیئر کرنا ضروری ہے۔ اگر سرکٹ بریکر استعمال کیا جائے، تو ریلے حفاظت کی موجودگی کی وجہ سے، اس کے آپریشن کے وقت اور آرک کو بند کرنے کے وقت کی وجہ سے، کل کھولنے کا وقت عام طور پر 60 ملی سیکنڈ سے کم نہیں ہوتا، جس کی وجہ سے ترانسفر کی موثر حفاظت نہیں کی جا سکتی۔ لیکن ہائی براکنگ کیپاسٹی بیک اپ کرنٹ لیمیٹنگ فیوز کی تیز کھولنے کی صلاحیت ہوتی ہے۔ اس کی کرنٹ لیمیٹنگ کی صلاحیت کے ساتھ، یہ فلٹ کو 10 ملی سیکنڈ کے اندر کلیئر کر سکتا ہے اور شارٹ سرکٹ کرنٹ کو محدود کر سکتا ہے، جس کی وجہ سے ترانسفر کی موثر حفاظت کی جا سکتی ہے۔ لہذا، بجلی کے معدات کی حفاظت کے لیے ہائی براکنگ کیپاسٹی بیک اپ کرنٹ لیمیٹنگ فیوز کا استعمال کرنے کی کوشش کی جانی چاہئے، سرکٹ بریکر کے بجائے۔ حتی کہ اگر لوڈ ڈرائی ٹرانسفر ہو، تو فیوز کی حفاظت تیز عمل کرتی ہے اور سرکٹ بریکر کے مقابلے میں بہتر ہوتی ہے۔

1.4.3 ریلے حفاظت کی تناسب کے لحاظ سے

زیادہ تر صورتحالوں میں، Ring - Main Unit میں سرکٹ بریکر کا استعمال کرنے کی ضرورت نہیں ہوتی۔ یہ اس لیے ہے کہ Ring Distribution Network کے سرے پر کے سرکٹ بریکر (یعنی 110KV یا 220KV سب سٹیشن میں 10KV فیڈر سرکٹ بریکر) کی حفاظتی سیٹنگ عام طور پر یہ ہوتی ہے: آنے والی حفاظت کا وقت 0s ہوتا ہے، اوور کرنٹ حفاظت کا وقت 0.5s ہوتا ہے، اور زیرو سیکوئنس حفاظت کا وقت 0.5s ہوتا ہے۔ اگر Ring - Main Unit میں سرکٹ بریکر استعمال کیا جائے، تو چاہے آپریشن کا وقت 0s ہو، سرکٹ بریکر کے ذاتی آپریشن کے وقت کی تفریق کی وجہ سے یہ یقینی نہیں ہوتا کہ Ring - Main Unit کا سرکٹ بریکر، بالکل اپر لیول کے سرکٹ بریکر کے مقابلے میں پہلے کام کرے۔

1.4.4 ہائی براکنگ کیپاسٹی بیک اپ کرنٹ لیمیٹنگ فیوز نیچر کے معدات کی حفاظت فراہم کر سکتا ہے

جیسے کرنٹ ٹرانسفارمرز، کیبلز وغیرہ۔ ہائی براکنگ کیپاسٹی بیک اپ کرنٹ لیمیٹنگ فیوز کی حفاظت کا رینج عام طور پر کم سے کم پگھلتی کرنٹ (عام طور پر فیوز کی ریٹڈ کرنٹ کا 2-3 گنا) سے لے کر زیادہ سے زیادہ براکنگ کیپاسٹی تک ہوتا ہے۔ کرنٹ لیمیٹنگ فیوز کا کرنٹ-ٹائم کی خصوصیت عام طور پر ایک ٹیکسٹ اینفارس ٹائم کیروں کی طرح ہوتی ہے۔ جب شارٹ سرکٹ ہوتا ہے، تو یہ بہت کم وقت میں پگھلتا ہے اور فلٹ کو کلیئر کر دیتا ہے۔ اگر سرکٹ بریکر کو حفاظت کے لیے استعمال کیا جائے، تو یہ کیبلز، کرنٹ ٹرانسفارمرز، اور ترانسفر کے بوشینگز جیسے دیگر بجلی کے معدات کی حرارتی استحکام کی ضروریات کو بہت زیادہ کر دے گا، جس کی وجہ سے بجلی کے معدات کی قیمت اور پراجیکٹ کی قیمت میں اضافہ ہوگا۔ یہاں، یہ دیکھا جانا چاہئے کہ جب لوڈ سوچ اور ہائی براکنگ کیپاسٹی بیک اپ فیوز کا مجموعہ استعمال کیا جاتا ہے، تو دونوں کو اچھی طرح سے تناسب کیا جانا چاہئے۔ جب فیوز کے تین فیز میں پگھلتا نہیں ہوتا، تو فیوز کا سترباز فوراً لوڈ سوچ کو بند کر دے تاکہ ایک فیز کام کرنے سے بچا جا سکے۔

2. کنسل یوزروں کے لیے ہائی وولٹ کے کمرے کے وائرنگ فارمز

معیار GB14285 - 1993 "Technical Code for Relaying Protection and Safety Automatic Devices" میں کہا گیا ہے کہ جب ڈسٹری بیوشن ترانسفر کے لیے حفاظتی سوچ گیر کا انتخاب کیا جائے، تو جب ظرفیت 800 KVA یا اس سے زیادہ ہو، تو ریلے حفاظت کے ساتھ سرکٹ بریکر کا انتخاب کیا جانا چاہئے۔ اس حکم کو درج ذیل دو اضطرابات کی ضرورتوں کی بنیاد پر سمجھا جا سکتا ہے:

• جب ڈسٹری بیوشن ترانسفر کی ظرفیت 800 KVA یا اس سے زیادہ ہو، تو ماضی میں ان میں سے زیادہ تر تیل کے ترانسفر تھے اور گیس ریلے کے ساتھ لگائے گئے تھے۔ سرکٹ بریکر کو گیس ریلے کے ساتھ مل کر ترانسفر کی موثر حفاظت کی جا سکتی ہے۔

• 800 KVA سے زیادہ ظرفیت کے معدات والے کنسل یوزروں کے لیے، مختلف وجوہات کی بنا پر، ایک فیز کی گراؤنڈنگ فلٹ کی وجہ سے زیرو سیکوئنس حفاظت کام کر سکتی ہے، جس کی وجہ سے سرکٹ بریکر کو کھولنے کی ضرورت ہوگی اور فلٹ کو الگ کرنا ہوگا، تاکہ مرکزی سب سٹیشن کے فیڈر سرکٹ بریکر کو کام کرنے سے روکا جا سکے اور دیگر کنسل یوزروں کی نرمال بجلی کی فراہمی کو متاثر نہ کیا جا سکے۔ علاوہ ازیں، معیار میں واضح طور پر بتایا گیا ہے کہ یہاں تک کہ اگر ایک ترانسفر اس ظرفیت تک نہ پہنچے، لیکن کنسل یوزر کے ڈسٹری بیوشن ترانسفر کی کل ظرفیت 800 KVA تک پہنچے، تو یہ مطلوبہ پورا کیا جانا چاہئے۔ حال ہی میں، زیادہ تر کنسل یوزروں کے ہائی وولٹ سوچ گیر کے وائرنگ سکیم ایک بنیادی وائرنگ طریقہ ہے، اور اس کی بنیاد پر ایک-میں-ایک-بریکبیک آنے والی لائنوں یا ڈبل آنے والی لائنوں کے ساتھ بس بار سیکشن کی وائرنگ کی طریقوں کو نکالا جا سکتا ہے۔

3. نتیجہ

10kV ڈسٹری بیوشن ترانسفر کے لیے حفاظتی ترتیبات میں سرکٹ بریکر، لوڈ سوچ، یا لوڈ سوچ کے ساتھ فیوز شامل ہیں۔ ٹیکنالوجیکل، معاشی کارکردگی، اور آپریشن مینجمنٹ کے عوامل کو کلیہ کے طور پر دیکھتے ہوئے، چاہے یہ 10kV Ring - Main Unit ہو یا کنسل یوزروں کے لیے ہائی وولٹ بجلی تقسیم یونٹ ہو، لوڈ سوچ کے ساتھ ہائی براکنگ کیپاسٹی بیک اپ کرنٹ لیمیٹنگ فیوز کی ترتیب نہ صرف ریٹڈ لوڈ کرنٹ فراہم کرسکتی ہے بلکہ شارٹ سرکٹ کرنٹ کو بھی توڑ سکتی ہے اور نالود ترانسفر کو سوچنے کی صلاحیت رکھتی ہے، جس کی وجہ سے ڈسٹری بیوشن ترانسفر کی موثر حفاظت کی جا سکتی ہے۔ لہذا، لوڈ سوچ کے ساتھ ہائی براکنگ کیپاسٹی بیک اپ کرنٹ لیمیٹنگ فیوز کی ترتیب کو ڈسٹری بیوشن ترانسفر کی حفاظت کے لیے تجویز کیا جاتا ہے۔