پرائمری ترانس فارمر بیک اپ پروٹیکشن: کلیدی فنکشنز اور فالت ہینڈلنگ گائیڈ

ایکسپریمنٹل ترانسفارمر کا بیک اپ پروٹیکشن

ایکسپریمنٹل ترانسفارمر کے بیک اپ پروٹیکشن کا مقصد یہ ہے کہ بیرونی خرابیوں کے باعث ترانسفارمر کے وائنڈنگز میں اوورکرنٹ کو روکا جائے، ملحقہ کمپوننٹس (بیس بار یا لائنوں) کے لیے بیک اپ پروٹیکشن فراہم کیا جائے، اور جہاں ممکن ہو داخلی خرابیوں کی صورت میں ترانسفارمر کے پرائمری پروٹیکشن کے لیے بیک اپ کا کام کیا جائے۔ بیک اپ پروٹیکشن کا استعمال کیا جاتا ہے کہ جب پرائمری پروٹیکشن یا سرکٹ بریکرز فیل کرتے ہیں تو خرابیوں کو علاحدہ کیا جائے۔

ایکسپریمنٹل ترانسفارمر کا زیرو-سیکوئنس پروٹیکشن نیچرلی گراؤنڈ شدہ نظاموں میں ترانسفارمر کے لیے بیک اپ پروٹیکشن ہے۔ یہ غیر مستقیم گراؤنڈ شدہ نیچرل نظاموں میں لاپPLICABLE ہے۔

ترانسفارمرز کے لیے عام فیز-ٹو-فیز شارٹ سرکٹ بیک اپ پروٹیکشنز میں اوورکرنٹ پروٹیکشن، لو ولٹیج آغازی اوورکرنٹ پروٹیکشن، کامپوزیٹ-ولٹیج آغازی اوورکرنٹ پروٹیکشن، اور منفی سیکوئنس اوورکرنٹ پروٹیکشن شامل ہیں۔ امپیڈینس پروٹیکشن کا بھی بعض اوقات بیک اپ پروٹیکشن کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔

ایکسپریمنٹل ترانسفارمر کے بیک اپ پروٹیکشن کے عمل کے عام اسباب کا تجزیہ

• کامپوزیٹ ولٹیج بلاکنگ والے ڈائریکشنل اوورکرنٹ پروٹیکشن

• بیس بار کی طرف: عموماً یہ عمل بیس بار یا فیڈر لائن پر شارٹ سرکٹ کی نشاندہی کرتا ہے جہاں پروٹیکشن فیل کر گیا ہے۔

• ترانسفارمر کی طرف: عموماً یہ عمل ڈاؤن سٹریم بیس بار یا فیڈر لائن پر شارٹ سرکٹ کی نشاندہی کرتا ہے جہاں پروٹیکشن فیل کر گیا ہے۔ ترانسفارمر کے پرائمری پروٹیکشن کا فیل کرنا بہت کم امکانی ہے۔

• کامپوزیٹ ولٹیج بلاکنگ والے غیر ڈائریکشنل اوورکرنٹ پروٹیکشن

• سیگمنٹ I: عموماً یہ عمل بیس بار کی خرابی کی نشاندہی کرتا ہے۔ پہلا ڈیلے ٹائم بس ٹائی کو ٹرپ کرتا ہے، اور دوسرا ڈیلے ٹائم مقامی طرف کو ٹرپ کرتا ہے۔

• سیگمنٹ II: لائن پروٹیکشن کے ساتھ کوآرڈینیٹڈ ہوتا ہے؛ عموماً یہ عمل لائن پروٹیکشن کی فیل کی نشاندہی کرتا ہے۔

• سیگمنٹ III: سیگمنٹ II کے لیے بیک اپ کا کام کرتا ہے؛ عمل ترانسفارمر کے تین طرفوں کو ٹرپ کرتا ہے۔

• عموماً ٹرمینل سبسٹیشن کے لیے بیک اپ پروٹیکشن کا کام کرتا ہے۔

• 330kV سے اوپر ریٹڈ ترانسفارمرز پر، ہائی اور میڈیم ولٹیج سائیڈ کا کامپوزیٹ ولٹیج بلاکنگ اوورکرنٹ پروٹیکشن بڑا بیک اپ کا کام کرتا ہے، جس کی ڈائریکشن نہیں ہوتی اور ڈیلے ٹائم لمبا ہوتا ہے، کیونکہ ڈسٹنس (ایمپیڈینس) پروٹیکشن حساس بیک اپ فراہم کرتا ہے (مثال کے طور پر، گانسو کے یونگڈینگ سبسٹیشن پر 330kV پر کامل شٹ ڈاؤن واقعہ)۔

• اگر ترانسفارمر کے میڈیم ولٹیج سائیڈ پر ڈائریکشنل سیٹنگ سسٹم کی طرف ہو، تو یہ بیک اپ پروٹیکشن کا کام کرتا ہے، جس سے وہ میڈیم ولٹیج بیس بار پروٹیکشن کا بیک اپ بن جاتا ہے:

• جب ایکسپریمنٹل ترانسفارمر کا بیک اپ پروٹیکشن ٹرپ کرتا ہے اور پرائمری پروٹیکشن کام نہیں کرتا ہے، تو عموماً یہ بیرونی خرابی کے طور پر دریافت کیا جانا چاہئے - یا بیس بار یا لائن کی خرابی - جس کی وجہ سے ایکسپریمنٹل ترانسفارمر کا بیک اپ پروٹیکشن ٹرپ کر لیتا ہے۔

• نیچرل پوائنٹ گیپ پروٹیکشن: عمل سسٹم کی گراؤنڈ خرابی کی نشاندہی کرتا ہے۔

• زیرو-سیکوئنس اوورکرنٹ پروٹیکشن:

• سیگمنٹ I: ترانسفارمر اور بیس بار پر گراؤنڈ کی خرابی کے لیے بیک اپ پروٹیکشن کا کام کرتا ہے۔

• سیگمنٹ II: آؤٹ گوئنگ لائنوں پر گراؤنڈ کی خرابی کے لیے بیک اپ پروٹیکشن کا کام کرتا ہے۔

• آپریشن کرنٹ اور ڈیلے ٹائم کو ملحقہ کمپوننٹس کے گراؤنڈ بیک اپ اسٹیجز کے ساتھ کوآرڈینیٹ کرنا چاہئے۔

خرابی کی حدود کی جانچ

• ایکسپریمنٹل ترانسفارمر کے بیک اپ پروٹیکشن ٹرپ کے بعد، لائن کی خرابی کی وجہ سے ٹرپ کی افزائش کا امکان بیس بار کی خرابی کی وجہ سے ٹرپ کی افزائش کے مقابلے میں بہت زیادہ ہوتا ہے۔ اس لیے، ٹرپ کے بعد کا مرکزی توجہ کا موضوع یہ ہونا چاہئے کہ لائن پروٹیکشن کا کام کیا ہے۔ 220kV سے اوپر کی لائن پر خصوصی توجہ دی جانی چاہئے کہ کیا پروٹیکشن ڈیوائس خود فیل ہو گیا ہے۔

• اگر لائن پر کوئی پروٹیکشن آپریشن سگنل نہیں ملتا ہے، تو دو امکانات ہیں: یا تو پروٹیکشن خرابی کے دوران کام نہیں کر سکا، یا بیس بار کی خرابی ہوئی ہے۔

• اگر فیڈر پر پروٹیکشن آپریشن سگنل موجود ہیں، تو متعلقہ لائن سرکٹ بریکر کو ڈیسکنیکٹ کریں۔ بیس بار اور ترانسفارمر کے ٹرپ سوچ کو نرمل تسلیم کرنے کے بعد، لائن بریکر کے فیل کی وجہ کو شناخت کرنے پر مرکزی توجہ دیں۔

خرابی کی علاحدہ کرنا اور سنبھالنا

• پروٹیکشن کے آپریشن، سگنلز، انسترومنٹ کے نشانات وغیرہ کے بنیاد پر خرابی کی حدود اور آؤٹیج کی حدود کا تعین کریں۔ خرابی کی ریکارڈنگ رپورٹ کو پرنٹ کریں۔ اگر اسٹیشن سروس ترانسفارمر کھو گیا ہے، تو پہلے بیک اپ اسٹیشن سروس ترانسفارمر پر سوچ کو منتقل کریں اور ایمرجنسی روشنی کو فعال کریں۔

• ڈی-اینرجائزڈ بیس بار پر تمام فیڈر سوچز کو ڈیسکنیکٹ کریں۔ اگر کوئی بھی کھولنے میں ناکام رہا ہے، تو انہیں منوالی طور پر ٹرپ کریں۔ بیس بار اور ترانسفارمر کے سوچ کو نرمل تسلیم کرنے کے بعد، ڈی-اینرجائزڈ بیس بار کو چارجن کریں:

• اگر ہائی ولٹیج سائیڈ سوچ ٹرپ ہوا ہے، تو بس ٹائی سوچ کو استعمال کرکے ڈی-اینرجائزڈ بیس بار کو چارجن کریں (چارجنگ پروٹیکشن کے ساتھ)۔

• اگر میڈیم یا لو ولٹیج سائیڈ سوچز ٹرپ ہوئے ہیں، تو مین ترانسفارمر سوچ کو استعمال کرکے بیس بار کو چارجن کریں (عموماً بیک اپ پروٹیکشن ڈیلے ٹائم کو کم کرنا چاہئے)۔

• ڈبل بیس بار کے سبسٹیشنز میں، اگر بیس بار کی خرابی ہوئی ہے، تو کولڈ بس ٹرانسفر میتھڈ کو استعمال کرکے خراب بیس بار پر آپریشن کرنے والے سرکٹ بریکروں کو صحت مند بیس بار پر منتقل کریں تاکہ پاور کو واپس حاصل کیا جا سکے۔

• اگر خرابی کے نقطے کو علاحدہ کرنا بیس بار PT کو ڈی-اینرجائزڈ کرتا ہے، تو پہلے PT کو علاحدہ کریں، پھر ڈی-اینرجائزڈ بیس بار کو چارجن کریں۔ چارجن کے بعد، PT کے سیکنڈری پیراللنگ سوچ کو بند کریں، اور پھر لائنوں کو پاور واپس دیں۔

• اگر ڈی-اینرجائزڈ بیس بار اور لائن پر کوئی خرابی یا نامناسبی نہیں ہے، اور تمام فیڈر سوچز کو ڈیسکنیکٹ کر دیا گیا ہے، تو ڈسپیچ کے ہدایات کے مطابق مین ترانسفارمر سوچ اور بس ٹائی سوچ کو بند کریں تاکہ بیس بار کو چارجن کیا جا سکے۔ جب چارجن نرمل ہو جائے، تو لائن کے اوٹو-ریکلوس کو ڈیسیبل کریں اور پھر ہر لائن کو ٹیسٹ-اینرجائز کرکے بریکر کو فیل کرنے کی وجہ کو شناخت کریں۔

• گیپ پروٹیکشن کے آپریشن کے بعد، اگر کوئی یکنیکی کی خرابی نہیں ملی ہے، تو ڈسپیچ کے ہدایات کے منتظر رہیں۔

کیس کا وصف

500kV کے ایک سبسٹیشن میں، دو ایکسپریمنٹل ترانسفارمرز متوازی طور پر کام کرتے ہیں، ہر ایک کے پاس ڈبل پروٹیکشن سسٹمز ہوتے ہیں۔ جب 220kV کی بیس بار کے ایک حصے یا ملحقہ لائن پر خرابی ہوتی ہے، اور متعلقہ بیس بار یا لائن سرکٹ بریکر (اور اس کا پروٹیکشن ڈیوائس) صحیح طور پر کام نہیں کرتا ہے، تو دونوں ترانسفارمرز کے بیک اپ پروٹیکشن - جیسے کہ امپیڈینس پروٹیکشن، کامپوزیٹ ولٹیج بلاکنگ والے ڈائریکشنل اوورکرنٹ پروٹیکشن، اور ڈائریکشنل زیرو-سیکوئنس اوورکرنٹ پروٹیکشن - سمultananeously activate and initiate tripping. The bus tie or sectionalizing switch is disconnected first, ensuring the continued normal operation of the non-faulted busbar sections, thereby limiting the outage area and minimizing the impact of the power interruption.

The specific operation is as follows:

• Upon detecting a fault on the 220kV busbar or line combined with a failure of the circuit breaker to operate, the transformer backup protection system responds immediately.

• The backup protection first triggers the disconnection of the bus tie or sectionalizing switch to isolate the faulted zone and prevent the fault from spreading to other normally operating parts of the system.

• This strategy ensures that, even if the primary protection fails to respond promptly, the remainder of the system remains protected and unaffected, and the extent of the outage is minimized.

This case highlights the critical role of transformer backup protection in power grid operations, particularly in effectively containing the impact of unexpected faults and maintaining the stability and reliability of the power system.