ریکٹیفائر اور پاور ٹرانس فارمر کی تبدیلیوں کا مطالعہ

ریکٹیفائر ترانس فارمرز اور پاور ترانس فارمرز کے درمیان فرق

ریکٹیفائر ترانس فارمرز اور پاور ترانس فارمرز دونوں ترانس فارمرز کے خاندان کے حصہ ہیں، لیکن ان کا استعمال اور عملی خصوصیات میں بنیادی طور پر فرق ہے۔ عام طور پر کھمبے پر دیکھے جانے والے ترانس فارمرز معمولاً پاور ترانس فارمرز ہوتے ہیں، جبکہ کارخانوں میں الیکٹرولائٹک سیل یا الیکٹروپلیٹنگ آلات کو فراہم کرنے والے ترانس فارمرز معمولاً ریکٹیفائر ترانس فارمرز ہوتے ہیں۔ ان کے فرق کو سمجھنے کے لیے تین جہتیں نظریں لی جانی چاہئیں: کام کا منصوبہ، ساختی خصوصیات، اور کام کا ماحول۔

عملی نقطہ نظر سے، پاور ترانس فارمرز بنیادی طور پر ولٹیج کے سطح کو تبدیل کرتے ہیں۔ مثلاً، وہ 35 kV سے 220 kV تک ژنریٹر کے آؤٹ پٹ کو لمبی دوڑ کے لیے بڑھا دیتے ہیں، پھر 10 kV تک کم کر دیتے ہیں تاکہ کمیونٹی کو تقسیم کیا جا سکے۔ یہ ترانس فارمرز بجلی کے نظام میں میوورز کی طرح کام کرتے ہیں، صرف ولٹیج کی تبدیلی پر مرکوز ہوتے ہیں۔ اس کے مقابلے میں، ریکٹیفائر ترانس فارمرز AC سے DC کو تبدیل کرنے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہوتے ہیں، عام طور پر ریکٹیفائنگ ڈیوائسز کے ساتھ جوڈے ہوتے ہیں تاکہ مخصوص DC ولٹیجز میں AC کو تبدیل کریں۔ مثلاً، میٹرو ٹریکشن سسٹم میں، ریکٹیفائر ترانس فارمرز گرڈ AC بجلی کو 1,500 V DC میں تبدیل کرتے ہیں تاکہ ٹرینز کو چلانے کے لیے۔

ساختی ڈیزائن کے ذریعے قابل ذکر فرق ظاہر ہوتے ہیں۔ پاور ترانس فارمرز خطی ولٹیج کی تبدیلی پر زور دیتے ہیں، بالائی اور نیچے کے ولٹیج کے واائنگز کے درمیان صحیح ٹرن ریشیو ہوتا ہے۔ ریکٹیفائر ترانس فارمرز، اس کے مقابلے میں، ریکٹیفیکشن کے دوران پیدا ہونے والے ہارمونکس کو دیکھتے ہیں۔ ان کے ثانوی واائنگز عام طور پر خاص کنفیگریشنوں کا استعمال کرتے ہیں - مثلاً متعدد شاخیں یا ڈیلٹا کنیکشن - کسی خاص ہارمونک آرڈر کو کم کرنے کے لیے۔ مثلاً، کسی مصنوع کی ZHSFPT ماڈل کو تین واائنگ کی ساخت کے ساتھ فیز شفت ڈیزائن کا استعمال کرتے ہیں تاکہ گرڈ پر 5th اور 7th ہارمونک پولیوشن کو موثر طور پر کم کیا جا سکے۔

کور میٹریل کا انتخاب بھی عملی ضروریات کو ظاہر کرتا ہے۔ پاور ترانس فارمرز عام طور پر کم لوگ اور اعلی کارکردگی کے لیے معیاری گرین آرینٹڈ سلیکون سٹیل کا استعمال کرتے ہیں۔ ریکٹیفائر ترانس فارمرز، غیر سائنوسوئڈل کرنٹ کے تحت، عام طور پر اعلی پرمیئبلٹی کالڈ رولڈ سلیکون سٹیل کا استعمال کرتے ہیں؛ کچھ اعلی طاقت کے ماڈلز میں امروفیس آلائی کور کا بھی استعمال کیا جاتا ہے۔ ٹیسٹ ڈیٹا ظاہر کرتے ہیں کہ، ایک ہی کیپیسٹی کے تحت، ریکٹیفائر ترانس فارمرز کی کھالی کارکردگی کا لوگ عام طور پر پاور ترانس فارمرز سے 15%–20% زیادہ ہوتا ہے ان کے منفرد آپریشنل استرس کی وجہ سے۔

آپریشنل شرائط کافی مختلف ہوتی ہیں۔ پاور ترانس فارمرز نسبتاً مستقیم لوڈ کے تحت چلتے ہیں، 50 Hz کی فکسڈ گرڈ فریکوئنسی کے ساتھ اور -25°C سے 40°C تک کی ماحولی درجہ حرارت کے ساتھ۔ ریکٹیفائر ترانس فارمرز پیچیدہ شرائط کا سامنا کرتے ہیں: الومینیم الیکٹرولائزس پلانٹوں میں روزانہ دہائیوں لوڈ کے اتر چڑھاؤ کا سامنا ہوتا ہے، جس کا فی الحال کرنٹ کا سفر مقررہ قدر سے 30% سے زیادہ ہوتا ہے۔ فیلڈ میجرمنٹس سے پتہ چلتا ہے کہ ریکٹیفائر ترانس فارمرز کے واائنگ ہاٹ سپاٹ کی درجہ حرارت الیکٹرولائزر کے شروع ہونے کے دوران 70°C سے 105°C تک بلند ہو سکتی ہے، جس کی وجہ سے انسلیشن میٹریلز کی عالی درجہ حرارت کی پایداری کی ضرورت ہوتی ہے۔

پروٹیکشن ڈیزائن بھی متناسب طور پر مختلف ہوتے ہیں۔ پاور ترانس فارمرز بنیادی طور پر برقی گرج اور نمی کے خلاف حفاظت پر زور دیتے ہیں، عام طور پر IP23 ریٹنگ کے ساتھ۔ ریکٹیفائر ترانس فارمرز، جو عام طور پر صنعتی ماحول میں کوروزو کے گیسوں کے ساتھ نصب کیے جاتے ہیں، سٹینلیس سٹیل کے کیور کا استعمال کرتے ہیں اور اعلی حفاظتی درجات کا استعمال کرتے ہیں جیسے IP54۔ کچھ کیمسٹری پلانٹوں میں ریکٹیفائر ترانس فارمرز کو ایسڈ گیس کے داخلے کو روکنے کے لیے پریسرائزڈ وینٹیلیشن سسٹمز کے ساتھ بھی ملایا جاتا ہے۔

مینٹیننس کے دور بھی مختلف ہوتے ہیں۔ معیاری پاور ترانس فارمرز قومی ریگولیشن کے مطابق ہر چھ سال بعد کور کی نگاہدشت کی جاتی ہے۔ لیکن، ایک سٹیل گروپ کے مینٹیننس ریکارڈس ظاہر کرتے ہیں کہ مسلسل کاسٹنگ لائنوں میں ریکٹیفائر ترانس فارمرز کے لیے ہر دو سال بعد سیل کی تبدیلی کی ضرورت ہوتی ہے اور ہر تین سال بعد واائنگ ڈیفارمیشن ٹیسٹ کی ضرورت ہوتی ہے، ریکٹیفائنگ کی شرائط کے تحت مضبوط مکینکل استرس کی وجہ سے تیزی سے پرانا ہونے کی وجہ سے۔

کوسٹ سٹرکچرز کافی مختلف ہوتے ہیں۔ 1,000 kVA یونٹ کے لیے، ایک معیاری پاور ترانس فارمر کی قیمت معمولاً 250,000 RMB ہوتی ہے، جبکہ ایک مشابہ ریکٹیفائر ترانس فارمر عام طور پر 40% سے زیادہ قیمت ہوتا ہے۔ یہ مPLEX وائنگ سٹرکچرز اور شامل ہارمونک سپریشن کمپوننٹس کی وجہ سے زیادہ میٹریل کے استعمال کی وجہ سے ہوتا ہے۔ ایک فیکٹری کے پروڈکشن ڈیٹا ظاہر کرتے ہیں کہ ریکٹیفائر ترانس فارمرز کا کاپر کا استعمال پاور ترانس فارمرز سے 18% زیادہ ہوتا ہے اور سلیکون سٹیل کا استعمال 12% زیادہ ہوتا ہے۔

اپلیکیشن کے سیناریوز واضح طور پر مختلف ہوتے ہیں۔ پاور ترانس فارمرز سب سٹیشنز، رہائشی علاقے، اور کامیاب کمپلیکسز میں عام ہیں، بنیادی بجلی کی تقسیم کرتے ہیں۔ ریکٹیفائر ترانس فارمرز خصوصی صنعتوں کی خدمت کرتے ہیں: ریل ٹرانزٹ ٹریکشن سب سٹیشنز، کلورو-الکلی پلانٹوں کے الیکٹرولائزس روم، اور فوٹو وولٹائک اسٹیشن کے انورٹر سسٹمز۔ مثال کے طور پر، تجدیدی توانائی میں، ایک سولار فارم نے 24 ریکٹیفائر ترانس فارمرز کو فوٹو وولٹائک پینلز سے DC کو گرڈ کے ساتھ سازگار AC میں انورٹ کرنے کے لیے نصب کیا۔

ٹیکنیکل پیرامیٹرز بھی مختلف ہوتے ہیں۔ پاور ترانس فارمرز کے پاس عام طور پر 4%–8% کے شارٹ سرکٹ امپیڈنس ہوتے ہیں، سسٹم کی پایداری کے لیے بہترین ہوتے ہیں۔ ریکٹیفائر ترانس فارمرز کو درست امپیڈنس کی کیلکولیشن کی ضرورت ہوتی ہے؛ ایک ماڈل کے ڈیزائن ڈاکیومنٹس میں 8.5% کا ذکر کیا گیا ہے تاکہ فلٹ کرنٹ کو محدود کیا جا سکے اور سیف ریکٹیفائر آپریشن کی ضمانت دی جا سکے۔ درجہ حرارت کے بارے میں، پاور ترانس فارمرز کے اوپری آئل کی درجہ حرارت 95°C تک محدود ہوتی ہے، جبکہ ریکٹیفائر ترانس فارمرز کو 105°C تک کے موقتی چوٹیوں کی اجازت دی جاتی ہے، جس کا صرف تکنیکل سپیسیفیکیشنز میں صرف ذکر کیا گیا ہے۔

انرژی کارکردگی کے معیار مختلف ہوتے ہیں۔ پاور ترانس فارمرز کو GB 20052 کارکردگی کے درجات کی پابندی کی ضرورت ہوتی ہے، کلاس I کارکردگی کے لیے نو لوڈ اور لوڈ لوگز پر سٹرکٹ محدودیتیں ہوتی ہیں۔ ریکٹیفائر ترانس فارمرز کو مandatory قومی کارکردگی کے معیار کے تحت نہیں کوور کیا گیا ہے، حالانکہ لیڈنگ مینوفیکچررز IEEE C57.18.10 کے پیروی کرتے ہیں۔ تقابلی ٹیسٹ ڈیٹا ظاہر کرتے ہیں کہ ممتاز ریکٹیفائر ترانس فارمرز کی کل کارکردگی معمولی ماڈلز سے 12% زیادہ ہوتی ہے، سالانہ بجلی کے کوسٹس میں لاکھوں RMB کی بچت کرتے ہیں۔

چناؤ کی اپلیکیشن پر زور دیتا ہے۔ رہائشی تقسیم کے روم کے لیے، ایک SCB13 ڈرائی ٹائپ پاور ترانس فارمر کافی ہوتا ہے۔ الیکٹروپلیٹنگ لائن کے لیے، ایک بالانسنگ ریکٹر کے ساتھ ریکٹیفائر ترانس فارمر - جیسے ZHS سیریز - ضروری ہوتا ہے۔ ایک تحفظی کہانی کار پلانٹ سے آتی ہے جس نے غلطی سے الیکٹروفوریٹک کوٹنگ کے لیے معیاری پاور ترانس فارمر کا استعمال کیا، جس نے DC آف سیٹ کی وجہ سے کور کی سیچریشن کی، جس کے نتیجے میں تین مہینوں کے اندر واائنگ برن آؤٹ ہوا۔

مستقبل کے رجحان مختلف ہیں۔ پاور ترانس فارمرز کو انٹیلی جنس کی طرف بڑھ رہے ہیں، کئی نئے ماڈلز آن لائن مانیٹرنگ کو شمول کرتے ہیں۔ ریکٹیفائر ترانس فارمرز ہارمونک میٹیگیشن میں جاری رہتے ہیں؛ ایک برانڈ کا نیا ماڈل ڈینامک ولٹیج ریگیولیشن کا استعمال کرتا ہے تاکہ ان پٹ سائیڈ ہارمونک ڈسٹورشن کو 28% سے نیچے 5% تک کم کیا جا سکے۔ ان ٹیکنالوجی کے ایولیوشن ان کے متعلقہ اپلیکیشن کی مانگ کے قریب رہتے ہیں۔