سبسٹیشنز میں صیانت کے بغیر ٹرانسفارمر برتھرز کا استعمال

فی الحال، روایتی قسم کے ریسپیریٹرز کو ٹرانسفارمرز میں وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔ سلیکا جیل کی نمی جذب کرنے کی صلاحیت کا اندازہ آپریشن اور دیکھ بھال کرنے والے عملے کے ذریعے سلیکا جیل کے بیڈز کے رنگ میں تبدیلی کے بصری مشاہدے کے ذریعے لگایا جاتا ہے۔ عملے کا ذہنی اندازہ فیصلہ کن کردار ادا کرتا ہے۔ حالانکہ یہ واضح طور پر طے شدہ ہے کہ جب سلیکا جیل کا دو تہائی سے زائد حصہ رنگ تبدیل کر لے تو ٹرانسفارمر ریسپیریٹرز میں اس کی تبدیلی کی جانی چاہیے، تاہم رنگ تبدیل ہونے کے مخصوص مراحل میں جذب کرنے کی صلاحیت کتنی کم ہوتی ہے، اس کا تعین کرنے کے لیے اب بھی کوئی درست مقداری طریقہ موجود نہیں ہے۔

مزید برآں، آپریشن اور دیکھ بھال کرنے والے عملے کی مہارت کے معیارات میں نمایاں فرق ہوتا ہے، جس کی وجہ سے بصری تشخیص میں بڑی حد تک اختلافات پیدا ہوتے ہیں۔ کچھ مینوفیکچررز اور افراد نے متعلقہ تحقیق کی ہے، جیسے سلیکا جیل کی فلٹریشن کے بعد ہوا میں نمی کی مقدار کا پتہ لگانا یا سلیکا جیل کی حقیقی وقت وزن کی نگرانی کرنا۔ کنٹرول، تشخیص اور ڈیٹا ٹرانسمیشن کے لیے ایمبیڈڈ کمپیوٹرز کا استعمال کیا جاتا ہے تاکہ خود بخود حرارت کنٹرول کی جا سکے اور سلیکا جیل سے نمی کو ختم کیا جا سکے۔

1.موجودہ ٹیکنالوجی کی حالت کا تجزیہ
1.1 غیر ملکی اداروں کے ذریعے ٹرانسفارمر ریسپیریٹرز پر تحقیق
کئی سالوں سے، غیر ملکی تعلیمی تحقیق اور عملی درخواستوں کی بنیاد پر، سلیکا جیل کے جذب کے بعد ہوا میں نمی کی مقدار کا پتہ لگانا سلیکا جیل کی سیراسیئت کی سطح کا اندازہ لگانے کا سب سے عام، وسیع اور مؤثر طریقہ سمجھا جاتا ہے۔ تاہم، اس طریقے سے اب بھی سلیکا جیل کی نمی سیراسیئت کو براہ راست مقداری طور پر نہیں مانا جا سکتا؛ یہ صرف بالواسطہ ذرائع سے کیفیتی طور پر یہ اشارہ کرتا ہے کہ جذب کرنے کی صلاحیت کم ہو گئی ہے اور ڈی ہائیڈریشن علاج کی ضرورت ہے۔

MR کمپنی فی الحال اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے ایک اسی طرح کی مصنوعات پیش کرتی ہے، جو نمی محسوس کرنے کے اصولوں کا استعمال کرتے ہوئے سلیکا جیل کی نمی کی سطح کا اندازہ لگاتی ہے، اور سفید سلیکا جیل (غیر اشارہ کرنے والی قسم) کا استعمال کرتی ہے۔ اس کی خامیوں میں شامل ہیں: نمی سینسرز اکثر سیر شدہ نمی (پانی کے قطرے میں تبدیل ہو جانا) کے سامنے آنے پر ناکام ہو جاتے ہیں، سفید سلیکا جیل صارفین کو اس کے نمی جذب کرنے کے اثر کی بصری تصدیق کرنے سے روکتی ہے، اور ڈی ہائیڈریشن/دوبارہ تخلیق کا عمل تصدیق شدہ نہیں ہوتا۔

ABB بھی ایک ڈبل ٹیوب ڈھانچے پر مشتمل ایک اسی طرح کا حل پیش کرتا ہے۔ آپریشن کے دوران، ایک الیکٹرومیگنیٹک والو ٹیوب کو کنسرویٹر کے سانس لینے کے چینل سے جوڑتا ہے جبکہ دوسری ٹیوب ڈی ہائیڈریشن اور دوبارہ تخلیق سے گزرتی ہے۔ تاہم، اس کے بڑے سائز، بھاری وزن اور اعلیٰ قیمت کی وجہ سے، موجودہ روایتی ریسپیریٹرز پر فیلڈ میں تبدیلی کے لیے یہ مناسب نہیں ہے۔

1.2 مقامی اداروں کے ذریعے ٹرانسفارمر ریسپیریٹرز پر تحقیق
کچھ مقامی اداروں نے مینٹیننس فری ریسپیریٹرز تیار کیے ہیں۔ یہ آلے آن لائن وزن کی پیمائش کا استعمال کرتے ہوئے ماڈل تیار کرتے ہیں جو سلیکا جیل کی نمی سیراسیئت اور وقت کی بنیاد پر حرارت کے ذریعے ڈی ہائیڈریشن کو ظاہر کرتے ہیں۔ دھندلا کنٹرول تھیوری کو لاگو کرتے ہوئے، وہ مثالی ہوا کی خشک کرنے اور علمی ڈی ہائیڈریشن حاصل کرتے ہیں۔ یقینی بنانے کے لیے کہ ریسپیریٹر کے ایکسیسوائریز ٹرانسفارمر کی سروس زندگی سے مطابقت رکھیں، مضبوط فوجی معیار کے مائیکرو پروسیسرز اور VxWorks آپریٹنگ سسٹم کا استعمال کیا جاتا ہے، ساتھ ہی انتہائی مستحکم سینسنگ اور عمل کرنے والے اجزاء شامل ہیں۔ اس طرح ٹرانسفارمر ریسپیریٹرز کے لیے واقعی مینٹیننس فری آپریشن کو یقینی بنایا جاتا ہے، جس سے فیلڈ میں کام کی کارکردگی اور حفاظت میں نمایاں بہتری آتی ہے، اور بجلی کی فراہمی کے نظام کی قابل اعتمادیت میں اضافہ ہوتا ہے۔

1.3 روایتی ریسپیریٹرز کی تبدیلی کے بارے میں دو موجودہ نقطہ ہائے نظر
فی الحال بُکہولز (گیس) تحفظ پر مرکزی ٹرانسفارمر ریسپیریٹرز میں سلیکا جیل کی تبدیلی کے اثر کے بارے میں بجلی کی صنعت کے اندر کوئی متفقہ رائے موجود نہیں ہے۔ اگرچہ عام طور پر یہ متفقہ رائے ہے کہ سلیکا جیل کی تبدیلی کے دوران، بھاری گیس کے تحفظ کو "ٹرِپ" سے "الارم" موڈ میں تبدیل کرنا چاہیے، تاہم تبدیلی کے بعد تحفظ کو دوبارہ کیسے ترتیب دیا جائے اس پر نمایاں اختلافات ہیں۔

ایک نقطہ نظر یہ ہے کہ ریسپیریٹر کی سلیکا جیل کی تبدیلی گیس کے تحفظ میں جھوٹے ٹرِپ کا باعث بن سکتی ہے؛ اس لیے تبدیلی کے بعد، ٹرانسفارمر کو 24 گھنٹے کے تجرباتی آپریشن (بھاری گیس کے تحفظ کو الارم پر سیٹ کرکے) سے گزارنے کے بعد ہی دوبارہ ٹرِپ موڈ میں واپس جانا چاہیے۔

دوسرے نقطہ نظر کا موقف ہے کہ ایک بار سلیکا جیل کی تبدیلی مکمل ہو جانے کے بعد، بھاری گیس کے تحفظ پر مزید کوئی اثر نہیں ہوتا، اس لیے تحفظ کو فوری طور پر ٹرِپ موڈ میں بحال کر دینا چاہیے۔

فی الحال، ایک مخصوص بجلی فراہمی کمپنی درج ذیل طریقہ کار اختیار کرتی ہے: تبدیلی سے پہلے، وہ بھاری گیس کے تحفظ لنک کو ٹرِپ سے سگنل موڈ میں تبدیل کرنے کے لیے ڈسپیچ سے منظوری طلب کرتی ہے؛ مکمل ہونے کے بعد، وہ دوبارہ منظوری طلب کرتی ہے تاکہ اسے ٹرِپ موڈ میں بحال کیا جا سکے۔ وہ تصدیق کرتی ہے کہ بھاری گیس کے تحفظ لنک کا ایک ٹرمینل –110V رکھتا ہے جبکہ دوسرا بغیر ولٹیج کا ہوتا ہے، پھر لنک کو دوبارہ جوڑ دیا جاتا ہے۔

1.4 ٹرانسفارمر ریسپیریٹرز کی موجودہ درخواست کی حالت
بجلی فراہمی کمپنی فی الحال دو اقسام کے ریسپیریٹرز استعمال کرتی ہے: علیحدہ کی جا سکنے والی آرگینک گلاس کے کینسٹرز اور غیر علیحدہ کی جا سکنے والے کینسٹرز۔ علیحدہ کی جا سکنے والے ریسپیریٹرز کے لیے، تبدیلی کے عمل میں آپریٹرز سے طریقہ کار اور سکرو ٹارک کے حوالے سے اعلیٰ درستگی کی ضرورت ہوتی ہے؛ ورنہ آرگینک گلاس آسانی سے خراب ہو جاتی ہے۔ پورا عمل وقت طلب ہوتا ہے، اور بار بار تبدیلی کے نتیجے میں جوڑوں پر سیلئنگ خراب ہو جاتی ہے، جس کی وجہ سے فلٹر شدہ نہ کی گئی نم ہوا کنسرویٹر میں داخل ہو سکتی ہے اور اس سے ٹرانسفارمر تیل میں نمی داخل ہونے کا خطرہ ہوتا ہے۔

غیر علیحدہ کی جا سکنے والے ریسپیریٹرز ان مسائل سے بچاتے ہیں لیکن ایک اور مسئلہ پیش کرتے ہیں: چھوٹے بھرنے والے سوراخ کی وجہ سے تبدیلی کے دوران سلیکا جیل بک جاتی ہے، جو ماحول کو آلودہ کرتی ہے۔

کمپنی کے 64 سبسٹیشنز میں، 2015 میں 178 بار سلیکا جیل کی تبدیلی کی گئی، جس کا مجموعی وزن 541 کلو گرام تھا۔ بارش کے موسم کے دوران زیادہ نمی کی وجہ سے تبدیلی کی فریکوئنسی میں نمایاں اضافہ ہوتا ہے، جس کے لیے بھاری انسانی اور مادی وسائل کی ضرورت ہوتی ہے۔ پہاڑی علاقوں میں، بارش کے موسم کے دوران سڑکوں کے گرنے اور پتھروں کے گرنے کے خطرات نقل و حمل کے خطرات کو مزید بڑھا دیتے ہیں۔

2. مینٹیننس فری ٹرانسفارمر ریسپیریٹرز کا کام کرنے کا اصول
JY-MXS سیریز مینٹیننس فری ریسپیریٹر تیل میں ڈوبے ہوئے ٹرانسفارمرز کے کنسرویٹر پر لگایا جاتا ہے۔ جب لوڈ یا ماحولیاتی درجہ حرارت کی تبدیلی کی وجہ سے ٹرانسفارمر تیل پھیلتا یا سمٹتا ہے، تو کنسرویٹر میں گیس مینٹیننس فری ریسپیریٹر کے اندر موجود ڈرائرنٹ سے گزرتی ہے، ہوا سے گرد اور نمی کو ہٹا کر ٹرانسفارمر تیل کی عزل کی طاقت کو برقرار رکھتی ہے۔

لمدت طویل استفاده، وقتی جاذب رطوبت مرطوب می‌شود، سیستم تنفس خودکار عملکرد گرم کننده خود را فعال می‌کند تا رطوبت را حذف کند. این سیستم عمدتاً شامل کانیستر فیلتر، لوله شیشه‌ای، محور اصلی، سلول بار (سنسور وزن)، سنسورهای دما و رطوبت، عنصر گرم کننده، برد کنترل و سیلیکا ژل است.

وقتی محافظ هوایی را می‌کشد، هوا ابتدا از طریق شبکه فلزی متراکم می‌گذرد که غبار را حذف می‌کند. هوا فیلتر شده سپس از طریق کámara de secado، جایی که رطوبت به طور کامل توسط جاذب رطوبت جذب می‌شود، می‌گذرد.

سطح اشباع رطوبت سیلیکا ژل توسط سلول بار نصب شده در داخل سیستم تنفس اندازه‌گیری می‌شود. وقتی اشباع بیش از حد پیش‌فرض باشد، المان‌های گرم کننده فیبر کربنی داخل کámara de secado فعال می‌شوند تا جاذب رطوبت را خشک کنند. بخار حاصل از طریق تابعیت خارج می‌شود، از طریق شبکه فلزی می‌گذرد، بر روی لوله شیشه‌ای تبخیر می‌شود و به فلانژ فلزی در پایین می‌ریزد و از سیستم تنفس خارج می‌شود.

اگر سنسور رطوبت خراب شود، کنترل‌کننده زمانی داخل جعبه کنترل مطمئن می‌شود که گرم کننده به طور دوره‌ای و در فواصل پیش‌تعیین شده فعال شود، عملکرد واقعاً بدون نگهداری را محقق می‌کند.

3. کاربرد سیستم‌های تنفس بدون نگهداری
شرکت تأمین برق سری JY-MXS از تنفس‌های بدون نگهداری را بر روی تغییر دهنده‌های تاپ تحت بار (OLTC) و بدنه‌های اصلی ترانسفورماتورهای اصلی شماره ۱ در دو زیراستانس ۱۱۰ kV (زیراستانس A و زیراستانس B) نصب کرد.

بعد از بیش از یک سال عملکرد:

• در زیراستانس A، ترانسفورماتور اصلی شماره ۱ به صفر جایگزینی سیلیکا ژل برای تنفس‌های OLTC و بدنه اصلی نیاز داشت. در مقابل، ترانسفورماتور اصلی شماره ۲ ۵ جایگزینی تنفس بدنه اصلی (مجموع ۱۵ کیلوگرم) و ۶ جایگزینی تنفس OLTC (مجموع ۶ کیلوگرم) را تجربه کرد.

• در زیراستانس B، ترانسفورماتور اصلی شماره ۱ نیز به صفر جایگزینی نیاز داشت. ترانسفورماتور اصلی شماره ۲ ۳ جایگزینی تنفس بدنه اصلی (۹ کیلوگرم) و ۵ جایگزینی تنفس OLTC (۵ کیلوگرم) را تجربه کرد.

داده‌های عملیاتی و بازرسی‌های محلی نشان می‌دهد که تمام عملکردهای تنفس‌های بدون نگهداری به طور طبیعی عمل می‌کردند. وقتی سیلیکا ژل به سطح مشخصی اشباع می‌شد، گرم کننده بر اساس سیگنال‌های سنسور فعال می‌شد تا حباب‌ها را خشک کند. علاوه بر این، با تحلیل داده‌های وزنی شش ماهه، کنترل‌کننده الگوی جذب رطوبت را تشخیص داد و استراتژی ترکیبی از کنترل وزنی و زمانی را اعمال کرد، که منجر به کاهش حجم کار کارکنان، افزایش خودکاری و ارائه مزایای اقتصادی و اجتماعی شد.

4. نتیجه‌گیری
به طور خلاصه، نصب تنفس‌های بدون نگهداری بر روی تغییر دهنده‌های تاپ تحت بار و بدنه اصلی ترانسفورماتورها در زیراستانس‌ها موجب می‌شود:

• گرم کردن مبتنی بر سنسور برای خشک کردن سیلیکا ژل اشباع شده،

• نظارت زنده از راه دور از طریق قابلیت‌های ارتباطی،

• قابلیت تشخیص خودکار برای تسهیل نگهداری.

این ویژگی‌ها نشان می‌دهد که تنفس‌های بدون نگهداری می‌توانند سیستم‌های سنتی را به طور کامل جایگزین کنند، نیازهای جذب رطوبت ترانسفورماتور را به طور موثر حل کنند و عملکرد واقعاً بدون نگهداری را محقق کنند. علاوه بر این، با حذف جایگزینی سیلیکا ژل، بحث طولانی درباره تنظیمات محافظ گاز سنگین پس از جایگزینی حل می‌شود.

استفاده از تنفس‌های بدون نگهداری به شرکت تأمین برق اجازه می‌دهد که وضعیت لوازم جانبی را آنلاین نظارت کند، وضعیت واقعی تجهیزات را به دست آورد و اقدامات پیشگیرانه را قبل از وقوع خرابی‌ها انجام دهد - از کار کردن ترانسفورماتورها تحت بار کامل در حالی که ریسک‌های پنهان وجود دارد، جلوگیری می‌کند. این امر نقص موجود در تنفس‌های سنتی که قادر به پشتیبانی از نظارت آنلاین نیستند، را پر می‌کند.

علاوه بر این، این روش به طور چشمگیری هزینه‌های کاری و هزینه‌های بازرسی معمولی را کاهش می‌دهد، بازیافت زباله را ترویج می‌کند و خطر وقوع حوادث بزرگ ناشی از خرابی‌های لوازم جانبی کوچک را کاهش می‌دهد. این امر به برنامه‌ریزی مؤثرتر و علمی‌تر فعالیت‌های نگهداری، حذف هزینه‌های غیرضروری، تضمین عملکرد پایدار و ایمن ترانسفورماتورها و در نهایت دستیابی به اهداف افزایش بهره‌وری، کارایی، ایمنی و حفاظت از محیط زیست کمک می‌کند.