HVDC گرڈز میں ڈسکنیکٹر سوچس کے گروپنگ

HVDC ڈسکنیکٹر سوچز:
HVDC ڈسکنیکٹر سوچز (DS) کو HVDC نقل و حمل کے شبکوں میں مختلف سروس کو ڈسکنیکٹ کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ مثلاً، HVDC DS کو لائن یا کیبل کے چارجنگ کرنٹ سوچنگ، خالی لائن یا کیبل ٹرانسفر سوچنگ، اور کنورٹر بینک (تھائریسٹر والو)، فلٹر بینک، اور آرٹھنگ لائن سمیت تجهیزات کو ڈسکنیکٹ کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ HVDC DS کو DC سوچ گیر میں بھی استعمال کیا جاتا ہے تاکہ فلٹ کرنٹ کو کلیر کرنے کے بعد انٹرپٹر کے ذریعے ریزیڈول یا لیکیج کرنٹ کو ختم کیا جا سکے۔

شکل 1: دو قطبی HVDC نظام میں HVDC ڈسکنیکٹر سوچ کا ایک قطبی نقشہ کا مثال

شکل 1 میں جاپان میں دو قطبی HVDC نقل و حمل نظام میں متعلقہ سوچنگ تجهیزات (متالک ریٹرن ٹرانسفر بریکر کے علاوہ) کے ساتھ ایک قطبی نقشہ کا مثال دکھایا گیا ہے۔ عام طور پر، HVDC نظام میں HVDC DS اور ES کی ضروریات AC نظام میں استعمال ہونے والے HVAC DS اور ES کے مشابہ ہوتی ہیں، لیکن کچھ تجهیزات کی اپلیکیشن کے مطابق اضافی ضروریات شامل ہوتی ہیں۔ جدول 1 میں ان HVDC DS (CIGRE JWG A3/B4.34 2017) پر لاگو کیے گئے اہم سوچنگ فرضیات کا ذکر کیا گیا ہے۔

جدول 1: دو قطبی HVDC نظام میں ڈسکنیکٹر سوچ (DS) کے لئے اہم سوچنگ فرضیات

HVDC ڈسکنیکٹر سوچ گروپ:
گروپ A: DS کو ڈسچارجنگ کرنٹ کو ڈسکنیکٹ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے جو سمندری کیبل کی باقی رہنے والی چارجز کی وجہ سے ہوتی ہے جس کی کیپیسٹنس (تقریباً 20 μF) نسبتاً زیادہ ہوتی ہے۔ کنورٹر کے روکنے کے بعد لائن میں پیدا ہونے والے باقی ولٹیج کو دونوں C/Ss (Anan C/S اور Kihoku C/S) پر کنورٹر بینک میں سنبر سرکٹ کے ذریعے زمین پر ڈسچارج کیا جاتا ہے۔ ڈسچارج وقت کا دائم تقریباً 40 s ہوتا ہے، جو 3 منٹ کے ڈسچارج وقت کے مطابق ہوتا ہے۔ ڈسچارجنگ کرنٹ کو 0.1 A پر رکھا گیا ہے جس کی قیمت تھائریسٹر والو کے سنبر سرکٹ کی ریزستانس اور 125 kV کی باقی ولٹیج سے حساب کی گئی ہے۔

گروپ B: DS کو عام طور پر فلٹ ہونے والی ٹرانسمیشن لائن کو صحت مند نیٹرل لائن پر سوچنگ کے لئے استعمال کیا جاتا ہے تاکہ نظام کو مکمل طور پر روکنے کے بعد نیٹرل لائن کو موقت یا مستقل طور پر ٹرانسمیشن لائن کے طور پر استعمال کیا جا سکے۔ اس کی ضروریات گروپ A DS کی مساوی ہوتی ہیں۔

گروپ C: DS کو کنورٹر بینک کے ساتھ متوازی طور پر جڑا ہوا بائی پاس سوچ (BPS) میں نامزد لوڈ کرنٹ کو منتقل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ بینک یونٹ کو دوبارہ شروع کیا جا سکے۔ اس منصوبے میں ٹرانسفر کرنٹ کی سپیسیفیکیشن 2800 A ہے۔ شکل 2 میں DS سے BPS تک کا نامزد کرنٹ ٹرانسفر پروسیس ظاہر کیا گیا ہے۔

پہلے، اوپر والی کنورٹر بینک یونٹ کو روکا جاتا ہے اور نیچے والی کنورٹر بینک یونٹ کو چلاتا ہے۔ اوپر والی بینک یونٹ کو روکنے کے بعد دوبارہ چلانے کے لئے، DS C1 کو کھول کر نامزد کرنٹ کو BPS میں منتقل کرنے کے لئے کمیوٹیٹ کیا جاتا ہے۔ شکل 2 c میں دکھائے گئے کرنٹ ٹرانسفر پروسیس کے مساوی سرکٹ کے ساتھ تجزیہ کے بنیاد پر، گروپ C DS کی ضروریات DC 1 V کی ولٹیج پر 2800 A کی نامزد کرنٹ پر ہوتی ہیں، جہاں ولٹیج کو DC-GIS کے ساتھ کرنٹ ٹرانسفر لمبائی کے مطابق ریزستانس اور انڈکٹنس پر حساب کیا گیا ہے۔

شکل 2: گروپ C کا کرنٹ ٹرانسفر DS آپریشن۔ (a) DS بند پوزیشن، (b) DS کھلی پوزیشن، (c) DS کا مساوی سرکٹ

گروپ D: DS کو کنورٹر بینک کو چارجنگ کرنٹ کو ڈسکنیکٹ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے جب کنورٹر بینک یونٹ روکا جاتا ہے۔ یہاں تک کہ اگر تھائریسٹر والو روک دیا گیا ہو، تو کنورٹر بینک کی سٹرے کیپیسٹنس کے ذریعے رپل کرنٹ بہتی رہتی ہے۔ تجزیاتی نتیجہ ظاہر کرتا ہے کہ یہ بہت زیادہ ممکن ہے کہ رپل کرنٹ کو 1 A سے کم چھوٹا کیا جائے، اور کنورٹر کے جانب کی باقی DC ولٹیج اور لائن کے جانب کی DC ولٹیج (جو رپل کمپوننٹس کو شامل کرتی ہے) کے درمیان فرق کی وجہ سے ریکووری ولٹیج 70 kV سے کم ہوتی ہے جس کا مظاہرہ شکل 3 میں کیا گیا ہے۔

شکل 3: DS کنٹاکٹس کے درمیان ولٹیج کا فرق

HVDC ڈسکنیکٹر سوچ گروپنگ کے بارے میں نتیجہ:
گروپ A سے گروپ D تک تمام HVDC DS کی سوچنگ کارکردگی کو AC DS کی بنیاد پر ڈیزائن کیا گیا ہے، اور اس کی کارکردگی کو فیکٹری ٹیسٹ کے ذریعے جدول 1 میں دکھائے گئے ٹیسٹنگ شرائط کے ساتھ تصدیق کی گئی ہے۔ HVAC DS اور HVDC DS کے درمیان کوئی معنی دار ڈیزائن کا فرق نہیں ہے، صرف کریپیج ڈسٹنス کے علاوہ، جو HVDC اپلیکیشن کے لئے تقریباً 20% لمبی ہوتی ہے۔

شکل 4: 500 kV-DC GIS کے لئے استعمال ہونے والے DC-DS&ES, DC-CT&VT, DC-MOSA (LA)

گیس انسلیٹڈ سوچ گیر (DC-GIS) کو کئی HVDC DS اور آرٹھنگ سوچز (ES) سے مل کر بنایا جاتا ہے جس کو ساحل کے قریب HVDC شبکوں میں استعمال کیا جاتا ہے۔ شکل 4 میں 2000 میں کمیشن کیا گیا دو قطبی HVDC نظام کے کنورٹر سٹیشن پر نصب کیے گئے DC DS اور DC ES سمیت DC-GIS کا ایک مثال دکھایا گیا ہے۔