ریاکٹروں کے قسمیں کیا ہیں؟ پاور سسٹم میں بنیادی کردار
ریاکٹر (انڈکٹر): تعریف اور قسمیں
ریاکٹر، جسے انڈکٹر بھی کہا جاتا ہے، کنڈکٹر سے گزر رہے کرنٹ کے وقت ماحولی میدان میں مغناطیسی میدان پیدا کرتا ہے۔ لہذا، کرنٹ کرنے والے کسی بھی کنڈکٹر کو طبیعتی طور پر انڈکٹنس ہوتی ہے۔ تاہم، سیدھے کنڈکٹر کی انڈکٹنس کم ہوتی ہے اور ضعیف مغناطیسی میدان پیدا کرتی ہے۔ عملی ریاکٹروں کو کنڈکٹر کو سولینوئڈ شکل میں چکنے کر کے بنایا جاتا ہے، جسے آئر-کور ریاکٹر کہا جاتا ہے۔ انڈکٹنس کو مزید بڑھانے کے لیے، سولینوئڈ میں فیرومیگنیٹک کور داخل کیا جاتا ہے، جس سے آئرن-کور ریاکٹر بن جاتا ہے۔
1. شنٹ ریاکٹر
شنٹ ریاکٹروں کا نمونہ جینریٹروں کے فل لوڈ ٹیسٹنگ کے لیے استعمال کیا جاتا تھا۔ آئرن-کور شنٹ ریاکٹروں میں سیگمنٹڈ کور سیکشن کے درمیان متبادل مغناطیسی قوتیں پیدا ہوتی ہیں، جس کے نتیجے میں نوآرام کی سطح عام طور پر مساوی صلاحیت کے ٹرانسفرمرز کے مقابلے میں 10 dB زیادہ ہوتی ہے۔ شنٹ ریاکٹروں میں متبادل کرنٹ (AC) گزرتا ہے اور وہ نظام کی کیپیسٹو کی واکنش کو تعویض کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ انہیں عام طور پر تھائیسٹر کے سیریز میں جوڑا جاتا ہے تاکہ واکنشی کرنٹ کی مسلسل تنظیم کی جاسکے۔
2. سیریز ریاکٹر
سیریز ریاکٹروں میں متبادل کرنٹ (AC) گزرتا ہے اور وہ پاور کیپیسٹروں کے ساتھ سیریز میں جوڑے جاتے ہیں تاکہ استقراطی ہارمونکس (مثلاً 5ویں، 7ویں، 11ویں، 13ویں ہارمونکس) کے لیے سیریز تنالی دائرہ بنایا جاسکے۔ عام سیریز ریاکٹروں کی ممانعت کی قدر 5–6% ہوتی ہے اور انہیں عالی انڈکٹنس کی قسم کے طور پر سمجھا جاتا ہے۔
3. ٹیوننگ ریاکٹر
ٹیوننگ ریاکٹروں میں متبادل کرنٹ گزرتا ہے اور وہ کیپیسٹروں کے ساتھ سیریز میں جوڑے جاتے ہیں تاکہ مخصوص ہارمونک فریکوئنسی (n) پر سیریز تنالی پیدا کی جاسکے، جس سے وہ ہارمونک کامponent کو جذب کرتا ہے۔ عام ٹیوننگ آرڈرز n = 5, 7, 11, 13, اور 19 ہیں۔
4. آؤٹ پٹ ریاکٹر
آؤٹ پٹ ریاکٹر میٹر کیبلز میں کیپیسٹو کرنٹ کو محدود کرتا ہے اور میٹر کے وائنڈنگز پر ولٹیج کی شرح کو 540 V/μs کے اندر محدود کرتا ہے۔ عموماً جب متغیر فریکوئنسی ڈرائیو (VFD) (4–90 kW) اور میٹر کے درمیان کیبل کی لمبائی 50 میٹر سے زائد ہو تو یہ ضروری ہوتا ہے۔ یہ VFD آؤٹ پٹ ولٹیج کو چھلا کرتا ہے (سوچنگ ایج کی گھٹاو کرتا ہے)، اور انورٹر کے حصوں جیسے IGBTs پر خرابی اور تکلیف کو کم کرتا ہے۔
آؤٹ پٹ ریاکٹروں کے لیے اطلاقی نوٹس:
VFD اور میٹر کے درمیان فاصلہ بڑھانے کے لیے، مزید بہتر عازمیت کے ساتھ موٹی کیبلز کا استعمال کریں، جو غیر شیلڈڈ قسم کے ہوں۔
آؤٹ پٹ ریاکٹروں کی خصوصیات:
واکنشی طاقت کی تعویض اور ہارمونک کم کرنے کے لیے مناسب ہے؛
لمبے کیبلز میں منتشر کیپیسٹنس کو تعویض کرتا ہے اور آؤٹ پٹ ہارمونک کرنٹ کو محدود کرتا ہے؛
VFDs کی حفاظت کرتا ہے، پاور فیکٹر کو بہتر بناتا ہے، گرڈ کی جانب سے آنے والی آزادی کو روکتا ہے، اور ریکٹیفائر یونٹس سے گرڈ کی طرف ہارمونک آلودگی کو کم کرتا ہے۔
5. ان پٹ ریاکٹر
ان پٹ ریاکٹر کنورٹر کے چینج اوور کے دوران گرڈ کی جانب سے ولٹیج کی گراؤنڈ کو محدود کرتا ہے، ہارمونکس کو روکتا ہے اور متوازی کنورٹر گروپس کو الگ کرتا ہے۔ یہ گرڈ ولٹیج کی تیزابیت یا سوچنگ آپریشن کی وجہ سے پیدا ہونے والے کرنٹ کی اچانک بڑھاو کو محدود کرتا ہے۔ جب گرڈ کی کور کشی کی صلاحیت VFD کی صلاحیت کے نسبت 33:1 سے زیادہ ہو تو، ان پٹ ریاکٹر کی نسبی ولٹیج کی گراؤنڈ کو سنگل-کوئادرینٹ آپریشن کے لیے 2% اور فور-کوئادرینٹ آپریشن کے لیے 4% کرنا چاہئے۔ ریاکٹر کا آپریشن گرڈ کی کور کشی ولٹیج 6% سے زیادہ ہو تو ہوسکتا ہے۔ 12-پلیس ریکٹیفائر یونٹ کے لیے، لائن کی جانب سے کم سے کم 2% ولٹیج کی گراؤنڈ کی ضرورت ہوتی ہے۔ ان پٹ ریاکٹروں کو صنعتی اور فیکٹری آتمتی کنٹرول نظاموں میں وسیع طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ انہیں بجلی کی گرڈ اور VFDs یا سپیڈ ریگولیٹرز کے درمیان نصب کیا جاتا ہے تاکہ ان ڈیوائسز کے ذریعے پیدا ہونے والے اچانک ولٹیج اور کرنٹ کو محدود کیا جاسکے، اور نظام میں عالی آرڈر اور ڈسٹورٹڈ ہارمونکس کو محسوس طور پر کم کیا جاسکے۔
ان پٹ ریاکٹروں کی خصوصیات:
واکنشی طاقت کی تعویض اور ہارمونک فلٹرنگ کے لیے مناسب ہے؛
گرڈ ولٹیج کی تیزابیت اور سوچنگ اوور ولٹیج کی وجہ سے پیدا ہونے والے کرنٹ کی اچانک بڑھاو کو محدود کرتا ہے؛ ہارمونکس کو فلٹر کرتا ہے تاکہ ولٹیج کی شکل کی ڈسٹورٹشن کو کم کیا جاسکے؛
برج دائرہ میں ریکٹیفائر کمیوٹیشن ناچ کو مہکمل کرتا ہے۔
6. کرنٹ-لیمیٹنگ ریاکٹر
کرنٹ-لیمیٹنگ ریاکٹروں کو عام طور پر ڈسٹری بیوشن سرکٹس میں استعمال کیا جاتا ہے۔ انہیں ایک ہی بس بار سے نکلنے والی فیڈر لائنوں کے ساتھ سیریز میں جوڑا جاتا ہے تاکہ کور کرنٹ کو محدود کیا جاسکے اور خرابی کے دوران بس ولٹیج کی استحکام کو برقرار رکھا جاسکے، جس سے زیادہ ولٹیج کی گراؤنڈ کو روکا جاسکے۔
7. آرک سپریشن کoil (پیٹرسن کoil)
10kV–63kV کے ریزوننٹ گرڈڈ نظاموں میں وسیع طور پر استعمال ہونے والے آرک سپریشن کoilز 10kV–63kV کے ریزوننٹ گرڈڈ نظاموں میں وسیع طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ 35kV سے نیچے کے نظاموں کے لیے تیل-فری سب سٹیشنز کی رجحان کی وجہ سے، آرک سپریشن کoilز کی تعداد میں اضافہ ہوا ہے، خاص طور پر ڈرائی کیسٹ ریزن ڈیزائن کی وجہ سے۔
8. ڈیمپنگ ریاکٹر (عام طور پر سیریز ریاکٹر کے مترادف)
ڈیمپنگ ریاکٹروں کو کیپیسٹر بینکس یا کمپیکٹ کیپیسٹروں کے ساتھ سیریز میں جوڑا جاتا ہے، یہ کیپیسٹروں کی سوچنگ کے دوران انرش کرنٹ کو محدود کرتا ہے—یہ کرنٹ-لیمیٹنگ ریاکٹروں کے ساتھ مشابہ کام کرتا ہے۔ فلٹر ریاکٹر: جب فلٹر کیپیسٹروں کے ساتھ سیریز میں جوڑا جاتا ہے، تو یہ ریزوننٹ فلٹر دائرہ بناتا ہے، عام طور پر 3rd سے لے کر 17th ہارمونک فلٹرنگ یا عالی آرڈر ہائی-پاس فلٹرنگ کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ HVDC کنورٹر سٹیشنز، فیز کنٹرولڈ سٹیٹک VAR کمپینسرز، بڑے ریکٹیفائرز، الیکٹرائزڈ ریلوے، اور عالی طاقت کے تھائیسٹر-بیسڈ الیکٹرونک سرکٹس ہارمونک کرنٹ کے ذریعہ گرڈ میں ہارمونک کو روکنے کے لیے فلٹر کیا جانا چاہئے۔ بجلی کمپنیوں کے پاس طاقت کے نظاموں میں ہارمونک کی سطح کے لیے خصوصی قوانین ہوتے ہیں۔
9. اسموتھنگ ریاکٹر (DC لنک ریاکٹر)
اسموتھنگ ریاکٹروں کو ریکٹیفائیشن کے بعد DC سرکٹس میں استعمال کیا جاتا ہے۔ کیونکہ ریکٹیفائیر سرکٹس محدود تعداد کے پلز پیدا کرتے ہیں، تو آؤٹ پٹ DC ولٹیج میں رپل ہوتا ہے، جو عام طور پر نقصان دہ ہوتا ہے اور اسے اسموتھنگ ریاکٹر کے ذریعہ محدود کیا جانا چاہئے۔ HVDC کنورٹر سٹیشنز کو اسموتھنگ ریاکٹروں کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ آؤٹ پٹ DC کو ممکنہ حد تک ایڈیل کر لیا جاسکے۔ اسموتھنگ ریاکٹروں کو تھائیسٹر کنٹرولڈ DC ڈرائیوز میں بھی ضروری ہوتا ہے۔ ریکٹیفائیر سرکٹس میں، خاص طور پر میڈیم فریکوئنسی پاور سپلائیز میں، ان کے اہم کام شامل ہیں:
کور کرنٹ کو محدود کرنا (انورٹر تھائیسٹر کمیوٹیشن کے دوران، ساتھی کنڈکشن ریکٹیفائیر بریج کے آؤٹ پٹ پر مستقیم کور کے مساوی ہوتا ہے)؛ ریاکٹر کے بغیر یہ مستقیم کور کا باعث بنتا ہے؛
میڈیم فریکوئنسی کمپوننٹس کے متاثرہ بجلی کی گرڈ کو روکنا؛
فلٹر کا اثر—ریکٹیفائیڈ کرنٹ میں AC کمپوننٹس ہوتے ہیں؛ عالی فریکوئنسی AC کو بڑی انڈکٹنس کے ذریعہ روکا جاتا ہے—لگاتار آؤٹ پٹ کرنٹ شکل کو یقینی بناتا ہے۔ ناگزیر کرنٹ (زیرو-کرنٹ انٹروال کے ساتھ) انورٹر بریج کو روک دیتے ہیں، جس کے نتیجے میں ریکٹیفائیر بریج کی آؤٹ پٹ پر اوپن سرکٹ کی صورت پیدا ہوتی ہے؛
پیریلیل انورٹر سرکٹس میں، واکنشی طاقت ان پٹ پر تبادلہ کی جاتی ہے؛ لہذا، ان پٹ سرکٹ میں طاقة کے ذخیرہ کرنے کے عنصر—ریاکٹروں—کی ضرورت ہوتی ہے۔
مہم نوٹس
بجلی کی گرڈ میں ریاکٹروں کو کیبل لائنوں سے پیدا ہونے والی کیپیسٹو واکنشی طاقت کو جذب کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ شنٹ ریاکٹروں کی تعداد کو تبدیل کرکے نظام کی آپریشنگ ولٹیج کو تنظیم کیا جاسکتا ہے۔ التری ہائی ولٹیج (UHV) شنٹ ریاکٹروں کو طاقت کے نظاموں میں واکنشی طاقت کی مینجمنٹ سے متعلق متعدد کام کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، جن میں شامل ہیں:
ہلکی لاڈ یا نو لاڈ ٹرانسمیشن لائنوں پر کیپیسٹو کے اثر کو کم کرنا، پاور فریکوئنسی ترانسینٹ اوور ولٹیج کو کم کرنا؛
لمبی ٹرانسمیشن لائنوں پر ولٹیج کی تقسیم کو بہتر بنانा؛
ہلکی لاڈ کی حالت میں مقامی واکنشی طاقت کو متعادل کرنا، غیر منطقی واکنشی طاقت کے فلو کو روکنا اور لائن پاور کی نقصانات کو کم کرنا؛
بڑے جنریٹروں کو گرڈ کے ساتھ سینکروナイズ化时，减少高压母线上的稳态工频电压，便于发电机同步； - 防止发电机连接长输电线路时可能出现的自激谐振； - 当通过一个小电抗器接地时，小电抗器可以补偿相间和相对地电容，加速残余电流的自灭，并实现单极自动重合闸。 电抗器可以串联或并联连接。串联电抗器通常用于限流，而并联电抗器则常用于无功功率补偿。 - 并联电抗器：在特高压远距离输电系统中，它们连接到变压器的第三绕组，以补偿输电线路的充电电流，限制电压升高和开关过电压，确保系统可靠运行。 - 串联电抗器：安装在电容器电路中，在电容器组通电时使用。
