ریاکٹو پاور کمپینسیشن ٹیکنالوجی کیا ہے، اس کی مزید بہتر بنانے کی راستے اور اس کا اہمیت؟

1 ریاکٹو پاور کمپینسیشن ٹیکنالوجی کا مرئہ نگاہ
1.1 ریاکٹو پاور کمپینسیشن ٹیکنالوجی کا کردار

ریاکٹو پاور کمپینسیشن ٹیکنالوجی بجلی کے نظاموں اور الیکٹریکل گرڈز میں وسیع طور پر استعمال ہونے والی تکنیکوں میں سے ایک ہے۔ اس کا بنیادی مقصد بجلی کے فیکٹر کو بہتر بنانا، لائن کی نقصانات کو کم کرنا، بجلی کی کیفیت کو بہتر بنانا، اور گرڈ کی منتقلی کی صلاحیت اور استحکام کو بڑھانا ہوتا ہے۔ یہ یقینی بناتا ہے کہ بجلی کے آلات کسی زیادہ مستحکم اور قابل اعتماد ماحول میں کام کرتے ہیں، جبکہ گرڈ کی فعال بجلی کو منتقل کرنے کی صلاحیت بھی بڑھتی ہے۔

1.2 ریاکٹو پاور کمپینسیشن ٹیکنالوجی کی محدودیتیں

بالکل صحیح ہے کہ ریاکٹو پاور کمپینسیشن ٹیکنالوجی وسیع طور پر استعمال ہوتی ہے، لیکن یہ تمام استعمال کے مناظروں کے لیے مناسب نہیں ہوتی۔ مثال کے طور پر، متغیر بار کے نظاموں میں، کمپینسیشن ڈیوائس کی سوئچنگ کی رفتار تیز بار کے تبدیلوں کے ساتھ دوڑ سکتی ہے۔ یہ ناقص جواب کا باعث بن سکتا ہے، جس کے نتیجے میں گرڈ میں ناپاییدار ولٹیج کی گھٹاؤ ہو سکتی ہے۔

کچھ صورتحالوں میں، ریاکٹو پاور کمپینسیشن آلات ہارمونک کرنٹس اور ہارمونک ولٹیج پیدا کر سکتے ہیں، جو کلی بجلی کے نظام اور مربوط ہونے والے آلات پر منفی اثر ڈال سکتے ہیں۔ لہذا، کمپینسیشن کے طرقوں کے ڈیزائن اور نفاذ کے دوران ہارمونک کے مسائل کو پوری طرح درست کیا جانا چاہئے، اور مناسب کشودگی کے اقدامات اختیار کیے جانے چاہئے۔

2 ریاکٹو پاور کمپینسیشن کے لیے بہتری کے منصوبے

اس مقالے میں پیش کی گئی بجلی کے کنڈینسرز پر مبنی ریاکٹو پاور کمپینسیشن ٹیکنالوجی کو مکمل کمپینسیشن نظام کے اندر نفاذ کیا گیا ہے۔ نظام کی اصل تین حصے ہیں: S751e-JP مین کنٹرولر، S751e-VAR کنٹرول بورڈ (کنڈینسر سوئچنگ ایگزیکیوشن یونٹ)، اور بجلی کا کنڈینسر بینک۔ ان میں سے، S751e-JP مین کنٹرولر اور S751e-VAR کنٹرول بورڈ ماسٹر-سلاو رشتہ میں کام کرتے ہیں۔

معمولی کام کے دوران، S751e-VAR کنٹرول بورڈ S751e-JP مین کنٹرولر سے حکم دریافت کرتا ہے اور متعلقہ کمپوزیٹ سوئچز کو کنٹرول کرتا ہے تاکہ پیش سے گروپ کردہ بجلی کے کنڈینسرز کو سوئچ کیا جا سکے۔ S751e-JP مین کنٹرولر کا ذمہ داری بجلی کے نظام سے ریل ٹائم کام کرنے کے معطیات کو جمع کرنا اور تجزیہ کرنا ہوتا ہے۔ داخلی سافٹوئیر اور الگورتھمز کا استعمال کرتے ہوئے، یہ مطلوبہ ریاکٹو پاور کمپینسیشن کی مقدار کا حساب لگاتا ہے، پھر اس معلومات کو S751e-VAR کنٹرول بورڈ کے ساتھ مطابقت رکھنے والے سگنلز میں تبدیل کرتا ہے۔ حکم دریافت کرنے کے بعد، کنٹرول بورڈ مقررہ منطق کے مطابق سوئچنگ کارروائی کو نفاذ کرتا ہے، جس سے بجلی کے نظام کے لیے دقیق ریاکٹو پاور کمپینسیشن ممکن ہوتا ہے۔

2.1 ریاکٹو پاور کمپینسیشن آلات کا ڈیزائن اور کنفیگریشن
2.1.1 بجلی کے کنڈینسرز کی کمپینسیشن صلاحیت

بجلی کے کنڈینسرز کی کمپینسیشن صلاحیت کا تخمینہ لگانے کے لیے عام طور پر مختصر حساب کتاب کا طریقہ استعمال کیا جاتا ہے۔ لیکن یہ طریقہ عملی استعمال میں کچھ محدودیتیں رکھتا ہے۔ لہذا، اس مقالے میں کمپینسیشن کی مطلوبہ مقدار کا تعین کرنے کے لیے زیادہ تفصیلی اور صحت سے یقینی الگورتھم کا استعمال کیا گیا ہے۔ پہلے، غیر کمپینسیشن شدہ حالت میں نظام کا ابتدائی بجلی کا فیکٹر (cosφ) قائم کیا جاتا ہے۔

$P$ اور $Q$ کے متناظر فعال اور ریاکٹو بجلی کے اقدار ہیں، جب گرڈ فل لوڈ پر کام کر رہا ہوتا ہے؛
$\α$ بجلی کے نظام (یا گرڈ) کا سالانہ اوسط فعال بار کا فیکٹر ہے (عام طور پر 0.70 سے 0.75 کے درمیان ہوتا ہے)؛
$\β$ بجلی کے نظام (یا گرڈ) کا سالانہ اوسط ریاکٹو بار کا فیکٹر ہے، عام طور پر 0.76 لیا جاتا ہے۔

اگر بجلی کا نظام معمولی کام کر رہا ہے، تو تاریخی بجلی کی صرف کردگی کے معطیات کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس صورت میں:

جہاں:
W_m بجلی کے نظام کا ماہانہ اوسط فعال توان کا صرف کردہ مقدار ہے؛
W_rm  بجلی کے نظام کا ماہانہ اوسط ریاکٹو توان کا صرف کردہ مقدار ہے۔

اوپر دیے گئے مقاصد کے بجلی کے فیکٹر کے مطابق، بجلی کے کنڈینسر کی فعلی کمپینسیشن صلاحیت کا تعین نیچے دی گئی فارمولے کے ذریعے کیا جا سکتا ہے:

2.1.2 بجلی کے کنڈینسر بینکس کے کنکشن کے طریقے

بجلی کے نظام کے معمولی کام کے دوران، بجلی کے کنڈینسر بینکس عام طور پر دو بنیادی کنکشن کے طریقے استعمال کرتے ہیں: ڈیلٹا (Δ) کنکشن اور Y (وائی) کنکشن۔ علاوہ ازیں، سوئچنگ ڈیوائس کے مدار کے اندر کے مقام کے مطابق، ان کو انٹرنل یا ایکسٹرنل سوئچنگ کنفیگریشن کے طور پر بھی تقسیم کیا جا سکتا ہے۔

ڈیلٹا کنکشن تیز، ساتھ ساتھ تین فیز کی کمپینسیشن کو ممکن بناتا ہے، جس سے لائن کی عدم توازن کی مدت کو کم کر کے کمپینسیشن کی کارکردگی میں بہتری لائی جاتی ہے۔ لیکن یہ عام طور پر توازن کی حالت میں تین فیز کے بار کے نظاموں کے لیے مناسب ہوتا ہے اور دقت سے گرڈ کی کمپینسیشن حاصل نہیں کی جا سکتی۔

Y کنکشن کنڈینسر بینک کے ہر فیز کو مستقل اور دقیق کمپینسیشن کی اجازت دیتا ہے۔ لیکن یہ ایک فیز میں کم ولٹیج یا زیادہ ولٹیج کا باعث بن سکتا ہے اور عام طور پر نفاذ کی لاگت زیادہ ہوتی ہے۔

لہذا، اس مقالے میں دونوں کنکشن کے طریقے کے فوائد کو ملا کر ایک مخلوط رویہ پیش کیا گیا ہے، جس میں کنڈینسر گروپس کی تعداد اور صلاحیت کو حقیقی بار کی حالت کے مطابق تیار کیا گیا ہے۔

2.1.3 بجلی کے کنڈینسرز کی گروپنگ کنفیگریشن

بجلی کے کنڈینسرز کی گروپنگ کنفیگریشن عام طور پر مساوی صلاحیت اور نامساوی صلاحیت کے طریقے شامل ہوتی ہے۔

مساوی صلاحیت کی گروپنگ میں، کل کنڈینسر بینک کو مساوی صلاحیت کے گروپوں میں تقسیم کیا جاتا ہے، جہاں گروپوں کی تعداد کل مطلوبہ صلاحیت کے مطابق ہوتی ہے۔ یہ طریقہ سادہ ترین گروپنگ اور سوئچنگ کنٹرول کی منطق کو فراہم کرتا ہے۔ لیکن کم گروپوں اور بڑی فردی صلاحیت کی وجہ سے یہ کمپینسیشن کے کوئی خراب گام ہوتے ہیں، جس کی وجہ سے دقیق کمپینسیشن مشکل ہو جاتی ہے۔ بار بار سوئچنگ کی وجہ سے آلات کی تیز تباہی ہو سکتی ہے اور نگہداشت کی لاگت بڑھ سکتی ہے۔

نامساوی صلاحیت کی گروپنگ میں، کنڈینسر کی صلاحیت کو متعین کردہ تناسب (مثال کے طور پر 1∶2∶4∶8) کے مطابق تقسیم کیا جاتا ہے۔ یہ طریقہ زیادہ کمپینسیشن کی صحت اور مرونة فراہم کرتا ہے، جس سے ریاکٹو توان کی نرم تنظیم ممکن ہو جاتی ہے۔ لیکن یہ پیچیدہ نظام کا ڈیزائن اور کنٹرول کی منطق کی وجہ سے مقیاس پذیری کو محدود کرتا ہے۔ علاوہ ازیں، چھوٹی صلاحیت کے کنڈینسر بار بار سوئچنگ کی وجہ سے لمبے وقت کی اعتباریت کو متاثر کر سکتے ہیں۔

کلیہ سے مطالعہ کے بعد، اس مقالے میں مساوی صلاحیت کی گروپنگ کا طریقہ اختیار کیا گیا ہے۔ لیکن عام کمپینسیشن گروپ کی صلاحیت فیز کے کمپینسیشن گروپ کی صلاحیت سے کچھ بڑی ہے۔ یہ کنفیگریشن سائکلک سوئچنگ آپریشن کو بہتر رہنمائی فراہم کرتی ہے، کمپینسیشن کی صحت اور جواب کی رفتار کو بہتر بناتی ہے، اور کنٹرول کی پیچیدگی کو کم کرتی ہے۔ یہ کمپینسیشن کے سائکل کو کم کرتا ہے اور کل کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔

2.2 ریاکٹو پاور کمپینسیشن کے منصوبے کی بہتری

ایک اچھا طریقہ سے تیار کیا گیا ریاکٹو پاور کمپینسیشن کا منصوبہ مختلف کام کرنے کی صورتحالوں میں موثر کمپینسیشن کی یقینی بناتا ہے۔ معمولی نظام کے کام کے دوران، کمپینسیشن نظام کی ریل ٹائم حالت کو فعال اور ریاکٹو بجلی کے پیرامیٹرز کے مطابق زونوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے، جیسے کہ سوئچنگ-ان زون، مستحکم زون، اور سوئچنگ-آؤٹ زون۔

کمپینسیشن کے منصوبے کی بہتری نظام کے ڈیزائن کا ایک اہم پہلو ہے، جو کمپینسیشن کی کارکردگی پر مستقیماً اثر ڈالتا ہے۔ روایتی ایک پیرامیٹر کنٹرول کے منصوبے صرف ایک متغیر پر توجہ دیتے ہیں، جو پیچیدہ یا حرکت پذیر صورتحالوں کے لیے کافی نہیں ہوتے۔ یہ عام طور پر اوور-کمپینسیشن یا بہت زیادہ سوئچنگ کی وجہ بنتا ہے، جس کی وجہ سے کام کرنے اور نگہداشت کی لاگت بڑھ جاتی ہے۔

لہذا، اس مقالے میں کئی پیرامیٹرز کا مخلوط کنٹرول کا منصوبہ استعمال کیا گیا ہے۔ ایک پیرامیٹر اہم فیصلہ کرنے کا معیار کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جبکہ دوسرے کئی کو معاون فیکٹرز کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ نظام کئی پیرامیٹرز کو ایک ساتھ جانچتا ہے، مکمل حساب کتاب کرتا ہے تاکہ سوئچنگ کی ضرورت کا تعین کیا جا سکے، اور متعلقہ سوئچنگ کارروائی کو نفاذ کرتا ہے، جس سے کنٹرول کی صحت اور استحکام میں بہتری لائی جاتی ہے۔

2.3 کمپینسیشن آلات کا کام کرنے اور نگہداشت

کمپینسیشن آلات کی استحکام اور مداخلت کی مزاحمت کو بہتر بنانے کے لیے، آلات کو متعین کردہ سافٹوئیر کے تحفظ کے نظام کا نفاذ کیا جانا چاہئے۔ یہ یقینی بناتا ہے کہ آلات مختلف غیر معمولی صورتحالوں میں معمولی طور پر کام کرتے ہیں یا سلامتی سے ڈیکنیکٹ ہو سکتے ہیں، جس سے کام کرنے کی قابلیت اور سلامتی میں بہتری لائی جاتی ہے۔

علاوہ ازیں، پیشہ ورانہ ٹیکنیشن کو معمولی طور پر نصب کمیشننگ اور جانچ کی کارروائیاں کرنی چاہئے تاکہ آلات کے اندر موجود ممکنہ خطرات کو شناخت کیا جا سکے اور متعلقہ مضبوطی کی کارروائیاں کی جا سکیں۔

ریاکٹو پاور کمپینسیشن نظام عام طور پر اوور کرنٹ، اوور ولٹیج، اور انڈر ولٹیج کے تحفظ کی صلاحیتوں سے مزین ہوتے ہیں۔ ان تحفظات کی صحیح کارکردگی کی یقینی بنانے کے لیے، ان کے کام کرنے کی صلاحیتوں کی معمولی جانچ کی ضرورت ہوتی ہے۔ علاوہ ازیں، اوور کرنٹ اور ٹیمپریچر کے تحفظ کو بھی نفاذ کیا جانا چاہئے تاکہ غیر معمولی صورتحالوں کو جلدی شناخت کیا جا سکے اور خرابی کی توسیع کو روکا جا سکے۔