10kV GIS کیبینوں میں سرچشموں کا ریل ٹائم مانیٹرنگ: ریلوے بجلی کے نظام کی سلامتی میں ترقی

1 تحقیق کا پس منظر

متال - آکسائڈ سرگرمی کشندہ، کابینوں میں بند ہوتے ہیں، نظام کے وولٹیج کو مستقل طور پر برداشت کرتے ہیں، جس سے زوال کی خطرات ہوتی ہیں، یہاں تک کہ ٹوٹنے/پھٹنے کی خطرات ہوتی ہیں جو بجلی کے آتشزدہ کا باعث بن سکتے ہیں۔ اس لیے منظم نگرانی/نگہداشت کی ضرورت ہوتی ہے۔ روایتی 3-5 سال کے دوران جانچ (بجلی کو بند کرنا، کشندہ کو ہٹا کر ٹیسٹ کرنا؛ اگر تبدیل کیا جائے تو دوبارہ سٹال کرنا) سلامتی کی خطرات پیدا کرتی ہے اور فضا/محیط کے مطابق معیاری قبضے کی مشکلات کا سامنا کرتی ہے۔

2 10kV GIS کابین کشندہ کی نگرانی کا مبدأ

بالافزول ریلوے کی سلامتی کو یقینی بنانے، 10kV GIS کابین کشندہ کی حالت کی实时终止，看起来我犯了一个错误，开始使用了非目标语言（乌尔都语）之外的语言。让我纠正这个错误并完全按照要求翻译成乌尔都语。

1 تحقیق کا پس منظر

متال - آکسائڈ سرگرمی کشندہ، کابینوں میں بند ہوتے ہیں، نظام کے وولٹیج کو مستقل طور پر برداشت کرتے ہیں، جس سے زوال کی خطرات ہوتی ہیں، یہاں تک کہ ٹوٹنے/پھٹنے کی خطرات ہوتی ہیں جو بجلی کے آتشزدہ کا باعث بن سکتے ہیں۔ اس لیے منظم نگرانی/نگہداشت کی ضرورت ہوتی ہے۔ روایتی 3-5 سال کے دوران جانچ (بجلی کو بند کرنا، کشندہ کو ہٹا کر ٹیسٹ کرنا؛ اگر تبدیل کیا جائے تو دوبارہ سٹال کرنا) سلامتی کی خطرات پیدا کرتی ہے اور فضا/محیط کے مطابق معیاری قبضے کی مشکلات کا سامنا کرتی ہے۔

2 10kV GIS کابین کشندہ کی نگرانی کا مبدأ

بالافزول ریلوے کی سلامتی کو یقینی بنانے، 10kV GIS کابین کشندہ کی حالت کی دریافتی نگرانی کرنے، خدمات کے عرصے کا اندازہ لگانے اور منقضی ہونے والے کشندہ کو وقت سے بدلنے کے لئے، ایک نگرانی نظام کی ترقی ضروری ہے۔

معمولی GIS کابین کے آپریشن میں، کشندہ کا امپیڈنس بلند ہوتا ہے؛ زمین کی خرابی کے دوران، وہ توانائی کو رہا کرتا ہے پھر تیزی سے بلند امپیڈنس کو دوبارہ قائم کرتا ہے تاکہ زمین کی شدت کو روکا جا سکے۔ عام طور پر، ریک کرنٹ (دسیوں mA، ~10mA مقاومتی حصہ) بہت کم ہوتا ہے۔ زوال یا نمی کی صدمات کی وجہ سے مقاومتی ریک کرنٹ میں اضافہ ہوتا ہے، لیکن چھوٹی مسائل کی وجہ سے واضح اضافہ نہیں ہوتا، جس کی وجہ سے مختصر مدت کی خطرات کی دریافت کی راہ میں رکاوٹ پیدا ہوتی ہے اور ریلوے کی سلامتی کو خطرہ ہوتا ہے۔ اس لیے، مقاومتی کرنٹ کا تجزیہ اور طریقے (تعویض، کل ریک کرنٹ، تیسری ہارمونک) ضروری ہیں۔

سلامتی کو بڑھانے کے لئے، ریک کرنٹ کی نگرانی کرنے والا کامل یونٹ (فائل 1 میں مبدأ) ڈیزائن کیا گیا ہے۔ یہ آن لائن متعدد کشندہ کو نگرانی کرتا ہے، جیسے ریک کرنٹ کے پیرامیٹرز کو تعاقب کرتا ہے۔ بجلی کو چلانے پر، یہ ابتدائی کرتا ہے، سینسر کی جانچ کو دوبارہ چلا دیتا ہے، غلطیوں کو فوراً حل کرتا ہے، اور ڈیٹا کو 5G کے ذریعے سرورز پر اپ لوڈ کرتا ہے تاکہ دور دراز سے نگرانی کی جا سکے۔

3 10kV سب سٹیشنز کے GIS کابینوں میں کشندہ کی نگرانی کے نظام کی عملیت

نگرانی کے مبدأ کے تحت، نظام کو ڈیزائن اور عملیت دی گئی ہے۔ ہر آن لائن کشندہ کی نگرانی کے ذیلی نظام کو داخلی سب سٹیشن نظام تک ڈیٹا بھیجتا ہے۔ یہ پیرامیٹرز جیسے کشندہ کے آپریشنز کی تعداد، ریک کرنٹ، آپریشن کے ٹائم استیمز (دوسروں کی صحت تک)، اور آپریشن کے دوران پیک ڈسچارج کرنٹ کو جمع کر سکتا ہے۔

کشندہ کو کل کرنٹ کے سگنل کو حاصل کرنے کے لئے تھرو کور صفر فلکس ریک کرنٹ سینسر کا استعمال کرتے ہیں۔ ان سگنل پر تیز فوریئر ٹرانسفارم (FFT) کا استعمال کیا جاتا ہے - ایک کارآمد الگورتھم جو کمپیوٹیشنل پیچیدگی کو کم کرتا ہے اور فوریئر ٹرانسفارم اور ان کے اُلٹ کے تیز حساب کو ممکن بناتا ہے، جس سے یہ بجلی کے نظاموں میں غیرقابلِ بیان ریاضیاتی اوزار بن جاتا ہے۔ FFT کرنٹ کے سگنل کو ہارمونک کے مراکز میں تقسیم کرتا ہے اور فریکوئنسی کے مبنی ہارمونک کا تجزیہ کرتا ہے۔

10kV سب سٹیشنز کے GIS میں تیسری ہارمونک کی آلودگی کی بہت سختی ہوتی ہے، جس کی وجہ سے نظام کی نقصانات میں اضافہ ہوتا ہے، بوجھ بڑھتی ہے، اور کشندہ کی نگرانی کو خطرہ ہوتا ہے - جس کی وجہ سے ریلوے بجلی کے نظام کی سلامتی اور استحکام کو خطرہ ہوتا ہے۔ اس لیے، نظام تیسری ہارمونک کا طریقہ اختیار کرتا ہے: FFT کے ذریعے تقسیم کردہ "تیسری ہارمونک" ڈیٹا (50Hz بنیادی فریکوئنسی کا تین گنا) کا تجزیہ کرتا ہے۔ مکمل نگرانی یونٹ RS485 انٹرفیس کے ذریعے کشندہ سینسرز سے جڑا ہوتا ہے، جس سے تک 32 سوئچ گیئر کشندہ کا ڈیٹا جمع کیا جا سکتا ہے۔

3.1 ڈیٹا کی منتقلی اور ذہانت کا تجزیہ

مکمل نگرانی یونٹ 5G ک뮤نیکیشن مدول کا استعمال کرتا ہے تاکہ ڈیٹا کو جلدی سے کلاʊڈ پلیٹ فارم تک منتقل کیا جا سکے۔ پلیٹ فارم کشندہ کے آپریشن کی حالت کا تجزیہ کرتا ہے، غیرمعمولی حالات کے لئے ایلارم کو چلاتا ہے، اور معمولی طور پر ڈیٹا کو اپ لوڈ کرتا ہے۔ خودکار ڈیٹا کا تجزیہ سفارشات کو جنم دیتا ہے - مثال کے طور پر، وقت سے بدلنے کے لئے کشندہ یا لائف سائیکل کی پیشنگی۔ اکسسیشن سسٹم منسلک ڈیٹا کا اپ لوڈ کرنے اور غیرمعمولی حالات میں فعال اپ لوڈ (فائل 2 میں دکھایا گیا ہے) کو سپورٹ کرتا ہے۔

3.2 نظام کی آپریشن اور مینجمنٹ

عملیت کے بعد، یونٹ کل کرنٹ، تیسری ہارمونک، اور آپریشن کے ڈیٹا کو پروسیسنگ کرتا ہے تاکہ کل کرنٹ، مقاومتی کرنٹ، اور آپریشن کی معلومات کا حساب لگایا جا سکے - 5G کے ذریعے کلاʊڈ پر منتقل کیا جاتا ہے۔ کلاʊڈ پلیٹ فارم کشندہ کے لائف سائیکل کی کریوز اور آپریشن کے ایلارم کو دکھاتا ہے، جس سے لائف سائیکل اور آپریشن کی حقیقی وقت کی نگرانی ممکن ہوتی ہے۔ سب سٹیشن بیک اینڈ سافٹ ویئر تمام جمع کردہ ڈیٹا کو سٹور کرتا ہے، روزانہ اپ لوڈ کی فریکوئنسی/ٹائم کو کنفیگر کیا جا سکتا ہے۔ اگر ریک کرنٹ بنیادی لائن کا 10% سے زیادہ ہو جائے تو نظام ایلارم کو چلاتا ہے۔

اہم ٹیکنیکل پیرامیٹرز کو جدول 1 میں مقرر کیا گیا ہے۔ نگرانی کا نظام نصب اور آپریشنل ہے، ٹیکنیکل کیلنڈر کے مطابق ٹیسٹ کیا گیا ہے۔ یہ کشندہ کے لائف سائیکل کی مینجمنٹ، حقیقی وقت کی نگرانی، اور بہتر نگہداشت کی کارکردگی کو حاصل کرتا ہے - بجلی کے نظام کی مینجمنٹ کے معیار کو بڑھاتا ہے۔

4 نتیجہ

10kV سب سٹیشنز کے GIS کابینوں میں کشندہ کی آپریشن کی حالت کی حقیقی وقت کی نگرانی کا نظام جمع کردہ ڈیٹا کو 5G بے تار منتقلی کے ذریعے بیک اینڈ نگرانی کے نظام تک بھیجا جاتا ہے۔ دراصل، بیک اینڈ نگرانی کے نظام میں، یہ کشندہ کے لائف سائیکل کی تبدیلی کی کریوز اور آپریشن کے لئے ایلارم کی اطلاعات کو پیدا کرتا ہے، جس سے کشندہ کے لائف سائیکل کی حالت اور آپریشن کی حالت کی حقیقی وقت کی نگرانی ممکن ہوتی ہے۔

اس نظام کا ڈیزائن اور عملیت 10kV سب سٹیشنز کے GIS کابینوں میں کشندہ کی آپریشن کی نگرانی کی صحت کو بڑھاتا ہے، نگہداشت کی لاگت کو کم کرتا ہے، اور بڑے حادثات کو روکتا ہے۔ علاوہ ازیں، یہ بالافزول ریلوے کے آپریشن کی بجلی کی سلامتی کو بہتر بناتا ہے۔