ترانسفورمرز کی برقی حفاظت و الیکٹرولیک نقصانات کا تجزیہ

1 مقدمہ

بجلی کے ترانس فارمر بجلی نظام کے درمیان سب سے زیادہ اہم ترین آلات میں شامل ہوتے ہیں، اور ترانس فارمر کی خرابیوں اور حادثات کو کم کرنے کے لئے اس کا اہم رکن ہوتا ہے۔ مختلف قسم کی انزولیشن کی خرابیوں نے تمام ترانس فارمر کے حادثات کا زیادہ سے زیادہ 85% حصہ رکھا ہے۔ اس لئے، ترانس فارمر کے سیف آپریشن کو یقینی بنانے کے لئے، ترانس فارمر کی منظم انزولیشن ٹیسٹنگ ضروری ہے تاکہ پہلے سے انزولیشن کی خرابیوں کو شناخت کیا جا سکے اور محتمل حادثات کے خطرات کو جلدی حل کیا جا سکے۔ میری کیریئر کے دوران میں نے ترانس فارمر کی ٹیسٹنگ کام میں متعدد مواقع پر حصہ لیا ہے، جس سے میں نے اس شعبے میں وسیع علم حاصل کیا ہے۔ اس مضمون میں ترانس فارمر کی مکمل انزولیشن ٹیسٹنگ اور ٹیسٹ کے نتائج کے ذریعے ظاہر ہونے والی انزولیشن کی حالت کے بارے میں مفصل معلومات دی گئی ہیں۔

2 انزولیشن مقاومت اور ایبسروشن کا پیمائش

2.1 انزولیشن مقاومت کا پیمائش

پیمائش کے دوران استاندارد اصولوں کے مطابق میگا اہمیٹر کا استعمال کیا جانا چاہئے تاکہ ہر ترانس فارمر کے وائنڈنگ اور زمین کے درمیان، اور وائنڈنگ کے درمیان انزولیشن مقاومت کو تسلسل سے پیما کیا جا سکے۔ جس وائنڈنگ کا ٹیسٹ کیا جا رہا ہے اس کے ٹرمینل کو شارٹ سرکٹ کر دیا جائے، جبکہ غیر ٹیسٹ شدہ وائنڈنگ کے ٹرمینل کو شارٹ سرکٹ کر کے زمین پر لگا دیا جائے۔ پیمائش کے مقامات اور ترتیب نیچے دی گئی جدول کے مطابق ہونی چاہئے۔

اینسولیشن کے مقاومت کی قدر کو تشبیہ کرتے وقت، انہیں ایک ہی درجہ حرارت پر لانے کے لئے نیچے دی گئی ریاضیاتی مساوات کا استعمال کیا جانا چاہئے:

فرمول میں:

R1 درجہ حرارت t1 پر ملین اوہم میں سنجھائی گئی انسولیشن کی مقاومت کی قدر کو ظاہر کرتا ہے

R2 درجہ حرارت t2 پر ملین اوہم میں حساب کی گئی انسولیشن کی مقاومت کی قدر کو ظاہر کرتا ہے

سنجھائی گئی انسولیشن کی مقاومت کی قدر کا فیصلہ بننے کا طریقہ بنیادی طور پر ہر ونڈنگ کی متعدد میزبانی کے نتائج کے موازنے سے کیا جاتا ہے۔ پچھلے ٹیسٹ کے نتائج کے مقابلے میں، کوئی بڑا تبدیلی نہیں ہونی چاہئے، عام طور پر پچھلی قدر کے 70% سے کم نہیں ہونی چاہئے۔ آپریشنل ٹیسٹ کے دوران، قدر عام طور پر فیکٹری ٹیسٹ کی قدر (ایک ہی درجہ حرارت پر) کے 70% سے کم نہیں ہونی چاہئے۔

جب کوئی مرجعی قدر دستیاب نہ ہو تو، انسولیشن کی مقاومت کی قدر کا معیار عام طور پر نیچے دی گئی جدول میں درج کیا گیا ہوتا ہے۔

2.2 ایبزورپشن ریشیو اور پولرائزیشن انڈیکس کی ماپ

ایبزورپشن ریشیو میگاہم میٹر کے ذریعے وولٹیج لگانے کے 60 سیکنڈ اور 15 سیکنڈ بعد ماپے گئے انسلیشن ریزسٹنس ویلیوز کا تناسب ہوتا ہے۔ انسولیشن میں نمی کے حوالے سے ایبزورپشن ریشیو بہت زیادہ حساس ہوتا ہے۔ جب درجہ حرارت 10°C اور 30°C کے درمیان ہو، تو ایبزورپشن ریشیو 1.3 سے کم نہیں ہونا چاہیے۔

220kV اور اس سے زیادہ یا 120MVA اور اس سے زیادہ درجہ بندی شدہ ٹرانسفارمرز کے لیے، پولرائزیشن انڈیکس کی ماپ کی جانی چاہیے۔ یہ انڈیکس دس منٹ اور ایک منٹ بعد لی گئی ویلیوز کا تناسب ہوتا ہے، جس میں پولرائزیشن انڈیکس 1.5 سے کم نہیں ہونا چاہیے۔

انسلیشن ریزسٹنس اور ایبزورپشن ریشیو کی ماپ ٹرانسفارمرز کی انسلیشن کی حالت کی جانچ کا ایک آسان اور عالمی طریقہ ہے۔ یہ ٹیسٹ موثر طریقے سے انسلیشن میں نمی اور مقامی خرابیوں، جیسے دراڑ والی چینی بوشِنگز، گراؤنڈیڈ لیڈز وغیرہ، کا پتہ لگا سکتا ہے۔ اگر ماپا گیا انسلیشن ریزسٹنس اور ایبزورپشن ریشیو مقررہ ویلیوز پر پورا نہ اترتے ہوں، تو یقینی طور پر انسولیشن میں اس قسم کی خرابیاں موجود ہوتی ہیں۔

3 لیکیج کرنٹ ٹیسٹ

ٹیسٹنگ کے دوران، ایک ڈی سی ہائی وولٹیج جنریٹر اور مائیکروایم میٹر استعمال کیا جاتا ہے۔ وولٹیج لگانے کے نقاط مندرجہ ذیل جدول میں دکھائے گئے ہیں:

ٹیسٹ وولٹیج کے اطلاق کے معیار مندرجہ ذیل جدول میں دکھائے گئے ہیں۔

ولٹیج کو ٹیسٹ ولٹیج تک بڑھا کر، ایک منٹ میں ٹیسٹ شدہ ونڈنگ سے گزر رہے ڈی سی کرنٹ کو پڑھیں؛ یہ قیمت میسر ہونے والے لیکیج کرنٹ ہے۔

لیکیج کرنٹ ٹیسٹ بنیادی طور پر انسلیشن ریزسٹنس کی پیمائش کرتا ہے۔ لیکن، کیونکہ لیکیج کرنٹ کی پیمائش کے لیے زیادہ ڈی سی ولٹیج استعمال کی جاتی ہے، اس سے میگا آہم میٹر نہیں پکڑ سکتے ہیں جیسے کہ ٹرانسفرمرز اور لیڈ بوشینگ کی پارشل بریک ڈاؤن دیفیکٹ کی طرح کی انسلیشن کی خرابیاں ظاہر ہو سکتی ہیں۔ پیمائش کے نتائج کی تجزیہ اور فیصلہ کرتے وقت، عموماً مشابہ ٹرانسفرمرز کے درمیان اور مختلف ونڈنگ کے درمیان، اور پچھلے سالوں کے ٹیسٹ کے نتائج کے درمیان موازنہ کیا جاتا ہے، کوئی بڑی تبدیلی نہیں چاہیے۔ اگر قیمتیں سال بہ سال بڑھتی جائیں تو، اس پر توجہ دینی چاہیے کیونکہ یہ عام طور پر انسلیشن کی تدریجی خرابی کا مظاہرہ کرتا ہے۔ اگر پچھلے سالوں کے مقابلے میں اچانک اضافہ ہو تو، یہ ممکنہ طور پر جدی دیفیکٹ کی نشاندہی کر سکتا ہے جس کی تحقیق کی ضرورت ہوتی ہے۔

4 ڈائی الیکٹرک لو کے ٹینجنٹ کی پیمائش

چونکہ ٹرانسفرمر کی کیس ڈائریکٹلی گراؤنڈ ہوتی ہے، اس لیے ڈائی الیکٹرک لو کے ٹینجنٹ کی پیمائش کے لیے ریورس واائرنگ کے ساتھ کیو ایس 1 ٹائپ اے سی برج استعمال کیا جاتا ہے۔ پیمائش کے مقامات نیچے دیے گئے جدول میں دکھائے گئے ہیں۔

نوٹ: متن میں جدول کے فعلی محتویات فراہم نہیں کیے گئے تھے، لہذا یہاں عام الفاظ میں ذکر کیا گیا ہے۔ اگر آپ کے پاس جدول کے لیے مخصوص تفصیلات یا معلومات ہیں تو، ان کو ترجمہ میں شامل کیا جا سکتا ہے تاکہ زیادہ صحت حاصل ہو۔

یہ ترجمہ ڈائی الیکٹرک لو کے ٹینجنٹ کی ٹیسٹنگ کے تکنیکی عمل اور گراؤنڈنگ کے اعتبار سے کچھ معدود سازوسامان کا استعمال کرنے کی وجہ سے ہے۔ یہ بھی دکھاتا ہے کہ موجودہ ٹیسٹ کے نتائج کو قدیم معلومات کے ساتھ موازنہ کرنے کا اہمیت ٹرانسفرمر کے انسلیشن نظام کے ممکنہ مسائل کی شناخت کرنے کے لیے ہے۔

نپچھان کے دوران، جس پر نپچھان کی جا رہی وائنڈنگ کے دو طرف کو شارٹ سرکٹ کر دیا جانا چاہئے، جبکہ تمام غیر متعلقہ فیز کی وائنڈنگ کو شارٹ سرکٹ کر کے گراؤنڈ کرنا چاہئے۔ یہ وائنڈنگ کی انڈکٹنس کی وجہ سے ہونے والی نپچھان کی غلطیوں کو روکتا ہے۔

ٹرانسفر کی وائنڈنگ کی انسیولیشن کے ڈائی الیکٹرک لاس اینگل کے ٹینجنٹ کے معیاری قیم (20°C پر) درج ذیل جدول میں دکھائی گئی ہیں:

ڈائی الیکٹرک لاس اینگل کے ٹینجنٹ میں تاریخی قدر (عموماً 30٪ سے زائد نہ ہو) کے مطابق کوئی معنی پردار تبدیلی نہ ہونی چاہئے۔ جب وائنڈنگ ولٹیج 10 kV یا اس سے زائد ہو تو ٹیسٹ ولٹیج 10 kV ہوتا ہے، اور جب وائنڈنگ ولٹیج 10 kV سے کم ہو تو یہ نامزد ولٹیج (Un) کے برابر ہوتا ہے۔

پیمائش کرتے وقت، ڈائی الیکٹرک لاس اینگل کا ٹینجنٹ درج ذیل ریاضیاتی مساوات کے ذریعے ایک ہی درجہ حرارت پر تبدیل کیا جانا چاہئے:

فرمول میں:

tgδ1 اور tgδ2 کسپکٹلی t1 اور t2 درجات حرارت پر ٹین جنٹ ڈیلٹا کی قدر کو ظاہر کرتے ہیں۔

ترنسفورمر وائنڈنگ کے انسلیشن کے ڈائی الیکٹرک لاس اینگل کا ٹینجنٹ کا پیمائش عموماً ترنسفورمر میں نمی کی داخلی، انسلیشن کی بڑھتی ہوئی عمر، آئل کی خرابی، انسلیشن پر پٹی کا اکٹھا ہونا، اور شدید مقامی خرابی کی جانچ کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اگر پیمائش کردہ ڈائی الیکٹرک لاس اینگل کا ٹینجنٹ مقررہ قدر سے مطابقت نہ رکھے تو انسلیشن میں بالکل یہ قسم کی کچھ خرابیاں موجود ہوتی ہیں۔

5 پاور فریکوئنسی AC تحمل ولٹیج ٹیسٹ

پاور فریکوئنسی AC تحمل ولٹیج ٹیسٹنگ کے لیے معدات عام طور پر ٹیسٹ ٹرانسفورمر، ولٹیج ریگولیٹر، ہائی ولٹیج الیکٹروسٹیٹک ولٹیج میٹر، اور سفیر گیپ کی ضرورت ہوتی ہے۔ ضرورت پر ہائی ولٹیج سائیڈ پر AC ایمیٹر اور واٹر ریزسٹنس کو سیریز میں جوڑا جا سکتا ہے۔ ٹیسٹنگ کے دوران، ٹیسٹ سپیسیمن کی ٹیسٹ ولٹیج اور کیپیسٹی کی ضروریات کے مطابق ٹیسٹ معدات کا صحیح انتخاب کیا جانا چاہئے۔