کینسٹر بینک: تعریف، استعمالات اور فوائد

کپیسٹر بینک ایک گروہ ہوتا ہے جس میں کئی کپیسٹرز جو ایک ہی درجے کے ہوتے ہیں، سیریز یا پارلیل میں جڑے ہوتے ہیں تاکہ بجلی کے نظام میں برقی توانائی کو ذخیرہ کیا جا سکے۔ کپیسٹرز وہ آلے ہیں جو دو میٹل پلیٹوں کے درمیان الیکٹرک فیلڈ کا خلق کرتے ہوئے برقی شارژ کو ذخیرہ کر سکتے ہیں جن کے درمیان ایک عایق مادہ ہوتا ہے۔ کپیسٹر بینک مختلف مقاصد کے لیے استعمال ہوتے ہیں، جیسے طاقت کا عام فیکٹر، ولٹیج کا نفاذ، ہارمونک فلٹرنگ، اور چھوٹے وقت کی کشیدگی کا کم کرنا۔

طاقت کا عام فیکٹر کیا ہے؟

طاقت کا عام فیکٹر ایک AC (متواتر کرنٹ) طاقت کے نظام کے ذریعے فراہم کردہ طاقت کو کتنا موثر طور پر استعمال کیا جاتا ہے، اس کا پیمائش ہوتا ہے۔ اسے حقیقی طاقت (P) کے اظہاری طاقت (S) کے تناسب کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے، جہاں حقیقی طاقت لوڈ میں مفید کام کرنے والی طاقت ہوتی ہے، اور اظہاری طاقت کرنٹ (I) کا حاصل ضرب ولٹیج (V) ہوتی ہے۔ طاقت کا عام فیکٹر ولٹیج اور کرنٹ کے درمیان زاویہ (θ) کے کوسائن کے طور پر بھی ظاہر کیا جا سکتا ہے۔

طاقت کا عام فیکٹر = P/S = VI cos θ

ایک 이상ی طاقت کا عام فیکٹر 1 ہوتا ہے، جس کا مطلب یہ ہے کہ تمام فراہم کردہ طاقة مفید کام میں تبدیل ہوجاتی ہے، اور کرنٹ میں کوئی ریاکٹو طاقة (Q) نہیں ہوتی۔ ریاکٹو طاقة میٹرز، ترانسفارمر، کپیسٹرز جیسے انڈکٹو یا کپیسٹو عنصر کی موجودگی کے باعث سرس میں لوڈ کے درمیان آگے پیچھے بہتی ہے۔ ریاکٹو طاقة کوئی کام نہیں کرتی، لیکن یہ مزید نقصان پیدا کرتی ہے اور نظام کی کارکردگی کو کم کرتی ہے۔

ریاکٹو طاقة = Q = VI sin θ

ایک نظام کا طاقت کا عام فیکٹر 0 سے 1 تک ہو سکتا ہے، جس پر منسلک لوڈ کی قسم اور مقدار کا انحصار ہوتا ہے۔ کم طاقت کا عام فیکٹر ایک زیادہ ریاکٹو طاقة کی مانگ اور فراہم کردہ طاقة کی کم استفادہ کی علامت ہوتا ہے۔ ایک زیادہ طاقت کا عام فیکٹر کم ریاکٹو طاقة کی مانگ اور فراہم کردہ طاقة کی بہتر استفادہ کی علامت ہوتا ہے۔

طاقت کا عام فیکٹر کی صحیحی کیوں ضروری ہے؟

طاقت کا عام فیکٹر کی صحیحی کا عمل ایک نظام کے طاقت کا عام فیکٹر کو بہتر بنانے کا ہوتا ہے، جس میں کپیسٹر بینک یا سنکرون کنڈینسر جیسے ریاکٹو طاقة کے ذرائع کو شامل یا ہٹا دیا جاتا ہے۔ طاقت کا عام فیکٹر کی صحیحی کے لیے کئی فوائد ہوتے ہیں، جیسے:

• لائن کے نقصانات کو کم کرنا اور نظام کی کارکردگی کو بہتر بنانا: کم طاقت کا عام فیکٹر کا مطلب یہ ہے کہ نظام میں زیادہ کرنٹ کا پروان چلتا ہے، جس سے ریزسٹو نقصانات (I2R) میں اضافہ ہوتا ہے اور لوڈ کے آخر میں ولٹیج کا سطح کم ہوتا ہے۔ طاقت کا عام فیکٹر کو بڑھا کر کرنٹ کا پروان کم کیا جا سکتا ہے، اور نقصانات کم کیے جا سکتے ہیں، جس کے نتیجے میں ولٹیج کا سطح بڑھتا ہے اور نظام کی کارکردگی بہتر ہوتی ہے۔

• نظام کی صلاحیت اور اعتماد کو بڑھانا: کم طاقت کا عام فیکٹر کا مطلب یہ ہے کہ سرس سے زیادہ اظہاری طاقة کی مانگ ہوتی ہے، جس سے لوڈ کو فراہم کردہ حقیقی طاقة کی مقدار محدود ہو جاتی ہے۔ طاقت کا عام فیکٹر کو بڑھا کر اظہاری طاقة کی مانگ کم کی جا سکتی ہے، اور زیادہ حقیقی طاقة لوڈ کو فراہم کیا جا سکتا ہے، جس کے نتیجے میں نظام کی صلاحیت اور اعتماد بڑھتی ہے۔

• یونٹ کے شرکات اور جرائم کو کم کرنا: کئی یونٹ کو کم طاقت کا عام فیکٹر والے مصرف کاروں سے زیادہ شرکات یا جرائم لینے کا مطالبہ ہوتا ہے، کیونکہ وہ نقل و حمل اور تقسیم کے نیٹ ورک پر زیادہ بوجھ ڈالتے ہیں اور ان کے آپریشنل کوست میں اضافہ ہوتا ہے۔ طاقت کا عام فیکٹر کو بڑھا کر ان شرکات یا جرائم کو روکا یا کم کیا جا سکتا ہے، جس کے نتیجے میں مصرف کاروں کے بجلی کے بل میں کمی ہوتی ہے۔

کپیسٹر بینک کیسے کام کرتا ہے؟

کپیسٹر بینک اپنے جڑاواں قاعدے اور مقام کے مطابق نظام کو ریاکٹو طاقة فراہم کرتا ہے یا اس سے لیتا ہے۔ کپیسٹر بینک کی دو اہم قسمیں ہیں: شنٹ کپیسٹر بینک اور سیریز کپیسٹر بینک۔

شنٹ کپیسٹر بینک

شنٹ کپیسٹر بینک لوڈ کے ساتھ یا نظام کے خصوصی نقاط پر، جیسے سبسٹیشن یا فیڈرز کے ساتھ پارلیل میں جڑا ہوتا ہے۔ وہ مثبت Q (لیڈنگ ریاکٹو طاقة) فراہم کرتا ہے تاکہ انڈکٹو لوڈس جیسے میٹرز، ترانسفارمر جیسے کی وجہ سے منفی Q (لاگنگ ریاکٹو طاقة) کو کم کیا جا سکے یا کنسل کیا جا سکے۔ یہ نظام کے طاقت کا عام فیکٹر کو بہتر بناتا ہے اور لائن کے نقصانات کو کم کرتا ہے۔

شنٹ کپیسٹر بینک کئی فوائد ہوتے ہیں دوسرے قسم کے ریاکٹو طاقة کمپینسیشن ڈیوائس کے مقابلے میں، جیسے:

• وہ نسبتاً سادہ، سستا، اور سہل طور پر نصب اور صیانت کیا جا سکتا ہے۔

• وہ لوڈ کے تبدیلی یا نظام کی ضرورت کے مطابق اوپن یا بند کیا جا سکتا ہے۔

• وہ چھوٹے یونٹ یا مرحلوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے تاکہ ریاکٹو طاقة کے کنٹرول میں زیادہ مسلکیت اور درستگی فراہم کی جا سکے۔

• وہ لوڈ کے آخر میں ولٹیج کی استحکام اور کوالٹی کو بہتر بناتا ہے کالیکٹو ریاکٹو سپورٹ فراہم کرتے ہوئے۔

لیکن، شنٹ کپیسٹر بینک کے کچھ نقصانات یا محدودیتیں بھی ہوتی ہیں، جیسے:

• وہ اگر درست طور پر ڈیزائن یا دیگر ڈیوائس کے ساتھ کوآرڈینیٹ نہ کیا جائے تو اوور ولٹیج یا ریزوننس کے مسئلے پیدا کر سکتے ہیں۔

• وہ اگر درست طور پر فلٹر یا پروٹیکٹ نہ کیا جائے تو نظام میں ہارمونک یا ڈسٹرشن پیدا کر سکتے ہیں۔

• وہ لمبی نقل و حمل لائن یا توزیع لوڈ کے لیے موثر نہیں ہو سکتے۔

سیریز کپیسٹر بینک

سیریز کپیسٹر بینک لوڈ یا نقل و حمل لائن کے ساتھ سیریز میں جڑا ہوتا ہے، کرنٹ کے مدار کی موثر معاویض کو کم کرتا ہے۔ وہ منفی Q (لاگنگ ریاکٹو طاقة) فراہم کرتا ہے تاکہ کیپیسٹو لوڈس جیسے لمبی کیبل، نقل و حمل لائن جیسے کی وجہ سے مثبت Q (لیڈنگ ریاکٹو طاقة) کو کم کیا جا سکے یا کنسل کیا جا سکے۔ یہ نظام کے ولٹیج کی نفاذ اور استحکام کو بہتر بناتا ہے۔

سیریز کپیسٹر بینک کے شنٹ کپیسٹر بینک کے مقابلے میں کچھ فوائد ہوتے ہیں، جیسے:

• وہ لائن کے نقصانات اور ولٹیج کی کمی کو کم کرتے ہوئے لمبی نقل و حمل لائن کی طاقت کے منتقلی کی صلاحیت اور کارکردگی کو بڑھا سکتے ہیں۔

• وہ فیلٹ پاتھ کی معاویض کو بڑھا کر نظام کی شارٹ سرکٹ کرنٹ اور فلٹ لیول کو کم کر سکتے ہیں۔

• وہ نظام کی ٹرانزیئنٹ ریسپونس اور ڈیمپنگ کو بہتر بناتے ہوئے طبیعی فریکوئنسی اور آسیلیشن کو کم کر سکتے ہیں۔

لیکن، سیریز کپیسٹر بینک کے کچھ نقصانات یا محدودیتیں بھی ہوتی ہیں، جیسے: