مائیکرو کمپیوٹر میں مجموعی حفاظتی ڈیوائس کا اعلی فشار والے سوچ جانچ کے آلات میں کیا کردار ہے اور اسے کیسے منتخب کیا جائے؟
ہائی وولٹ سوئچ گیر میں مائیکرو کمپیوٹر تکاملی حفاظتی دستیابیات کا کردار اور انتخاب
ہالی فیوز کے سالوں میں، میڈیم اور ہائی وولٹ بجلی تقسیم نظام منصوبوں میں مائیکرو کمپیوٹر تکاملی حفاظتی دستیابیات کا استعمال قابل ذکر طور پر بڑھا ہے۔ ان دستیابیات کو استعمال کرنے میں آسانی ہوتی ہے اور یہ روایتی ریلے حفاظت کے جیسے پیچیدہ واائرنگ، کم اعتباریت، اور مکعبی اور ٹیسٹ کرنے کی پیچیدہ پروساوں کو دور کرتے ہیں۔ مائیکرو کمپیوٹر تکاملی حفاظتی دستیابیات میں موثر خود تشخیصی فنکشنز شامل ہوتے ہیں جس سے تشخیص اور کمشننگ بہت آسان ہوجاتا ہے۔
جب کوئی نامناسب صورتحال پائی جاتی ہے تو مرکزی پروسیسنگ یونٹ (CPU) سگنل جنریٹر کو متعلقہ آوازی اور تصویری الفارم سگنل جاری کرنے کا حکم دیتا ہے۔ علاوہ ازیں، مختلف معاون فنکشنز کو بہ آسانی لاگو کیا جاسکتا ہے، جیسے کہ فیولٹ معلومات کو پرنٹ کرنا اور واقعے کے بعد حفاظتی افعال کا وقت ریکارڈ کرنا۔ ان دستیابیات کو کئی مصنوعات بناتے ہیں، ہر ایک مختلف فنکشنلٹیوں اور ہارڈوئیر کانفیگریشنز کے ساتھ، جس سے سب سے مناسب تکاملی حفاظتی دستیابی کا انتخاب کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔
I. مائیکرو کمپیوٹر تکاملی حفاظتی دستیابیات کا انتخاب
مائیکرو کمپیوٹر تکاملی حفاظتی دستیابیات کو صحیح اور درست طور پر ریلے حفاظت کے کام کو کرنے کے لئے، ڈیزائن مرحلے میں انتخاب کو اعتباریت، جواب کا وقت، مینٹیننس اور کمشننگ کی آسانی، اور اضافی فنکشنز کی شمولیت کے پر امتیاز جائزے کے بنیاد پر کیا جانا چاہئے۔
1.1 مائیکرو کمپیوٹر تکاملی حفاظتی دستیابیات کی اعتباریت
مائیکرو کمپیوٹر تکاملی حفاظتی دستیابیات کے لئے سگنل ان پٹ روایتی ریلے حفاظت کے جیسی ہوتی ہے: ولٹیج اور کرنٹ سگنل ولٹیج ٹرانسفورمرز (VTs) اور کرنٹ ٹرانسفورمرز (CTs) سے داخل ہوتے ہیں، ٹرانسڈیوسرز کے ذریعے حفاظتی دستیابی کے لئے مطلوبہ معیاری سگنل میں تبدیل کیے جاتے ہیں، اور لو اور ہائی آرڈر ہارمونکس اور دیگر انٹرفیئرنس سگنل کو ہٹا دیا جاتا ہے۔ آنا로그-ٹو-ڈیجیٹل (A/D) کنورٹرز پھر آنا로그 سگنل کو ڈیجیٹل سگنل میں تبدیل کرتے ہیں۔ CPU ڈیجیٹل ان پٹ پر کلکولیشن کرتا ہے، ان کو پری سیٹ مقداروں کے ساتھ ملایا جاتا ہے، فیصلہ کرتا ہے، اور الارم یا ٹرپ کو ٹریگر کرنے کا فیصلہ کرتا ہے۔
اعتباریت کے مطابق ملکیت کی ضروریات کو پورا کرنے کے لئے، میزبانی اور حفاظت کے ان پٹ سگنل کو دستیابی کے اندر مستقل پروسیسنگ یونٹس کے ذریعے پروسیس کیا جاتا ہے اور آؤٹ پٹ کیا جاتا ہے۔ یہ بلند میزبانی کی درستگی کو یقینی بناتا ہے اور شدید فیولٹ کے دوران کافی مارجن فراہم کرتا ہے۔ جب فیولٹ سگنل کرنٹ عام مقدار کا 20 گنا ہو تو دستیابی کو A/D اوور فلو یا سیچریشن کا سامنا نہیں ہونا چاہئے، جو عام طور پر معمولی انجینئرنگ کے اطلاق کے لئے اعتباریت کی ضروریات کو پورا کرتا ہے۔
1.2 مائیکرو کمپیوٹر تکاملی حفاظتی دستیابیات کا جواب کا وقت
ڈیزائن اور انتخاب کے دوران، حفاظتی دستیابی کی کیفیت کو صرف تین اشاروں کے بنیاد پر جانتا ہے: کلکولیشن کی درستگی، جواب کا وقت، اور کلکولیشن کا لوڈ۔ ان تینوں عوامل ایک دوسرے کے متضاد ہوتے ہیں: کم کلکولیشن کی درستگی اور چھوٹا کلکولیشن کا لوڈ تیز جواب کا وقت کو یقینی بناتا ہے، جبکہ زیادہ درستگی اور بڑا لوڈ کم جواب کا وقت کو یقینی بناتا ہے۔ عام طور پر، بجلی کے گرڈ کے اندھن کاروں کے لئے، کلکولیشن کا لوڈ 3 گنا سے زیادہ ہونا چاہئے، کلکولیشن کی درستگی 0.2% سے زیادہ ہونی چاہئے، اور زیادہ سے زیادہ جواب کا وقت 30 ملی سیکنڈ سے کم ہونا چاہئے تاکہ معمولی انجینئرنگ کے اطلاق کے لئے جواب کا وقت کی ضروریات کو پورا کیا جا سکے۔
1.3 مائیکرو کمپیوٹر تکاملی حفاظتی دستیابیات کے دیگر فنکشنز کا انتخاب
کاملی حفاظتی دستیابیات میں کئی تکاملی چپس شامل ہوتے ہیں، جس کی مینٹیننس کے لئے عالی سطح کی ٹیکنیکل مہارت کی ضرورت ہوتی ہے۔ انتخاب کے دوران، ماڈیولر اور یونیورسل ہارڈوئیر والی دستیابیات کو پسند کیا جانا چاہئے، جس سے ہارڈوئیر کی خرابی کو صرف ماڈیول کو تبدیل کرنے سے حل کیا جا سکتا ہے، جس سے کام کی کارکردگی میں بہتری ہوتی ہے۔
علاوہ ازیں، حفاظتی دستیابی میں ایک درجہ بند EPROM ماڈیول ہونا چاہئے، جس سے تمام سیٹنگ مقداریں ڈیجیٹل طور پر محفوظ ہو سکیں۔ میدانی کارکنوں کو اس ڈیٹا کو دوبارہ لکھنے کی ضرورت نہیں ہوتی ہے، وہ یہ سیٹنگ آسانی سے واپس بلا سکتے ہیں تاکہ معدات کو کمشن کیا جا سکے۔ پورے منصوبے کے خود کار مونیٹرنگ سسٹم کے ساتھ تکامل کے لئے، حفاظتی دستیابی کو کمیونیکیشن کی قابلیت ہونی چاہئے، جس سے ڈیٹا بسز کے ذریعے نیٹ ورک کی تشکیل آسان ہو جاتی ہے اور افعال کی معلومات کو اوپر والے خود کار مونیٹرنگ سسٹم تک منتقل کیا جا سکتا ہے۔
2. تکاملی حفاظتی دستیابیات اور پلانٹ وائڈ اتومیشن کنٹرول سسٹم کے درمیان تعلق
پلانٹ اتومیشن کنٹرول سسٹم کی کانفیگریشن اور کمیونیکیشن کی ضروریات کے بنیاد پر، مائیکرو کمپیوٹر تکاملی حفاظتی دستیابیات کے لئے اتومیشن سسٹم عام طور پر تین لیئرز میں تقسیم کیا جاتا ہے: سوئچ گیر لیئر، سب سٹیشن لیئر، اور مرکزی کنٹرول روم۔
2.1 سوئچ گیر لیئر
سوئچ گیر لیئر مختلف قسم کی مائیکرو کمپیوٹر تکاملی حفاظتی دستیابیات سے ملتا جلتا ہوتا ہے، جو سوئچ گیر پر مستقیماً نصب ہوتے ہیں۔ ہر دستیابی اپنے کابینٹ کے لئے میزبانی، حفاظت کے سگنل، اور کنٹرول فنکشنز کو مستقیماً سنبھالتا ہے۔ مخصوص فنکشنز کی تفصیلات درج ذیل ہیں:
(1) انکامر کابینٹ
حفاظت کے فنکشن: فوری اوور کرنٹ ٹرپنگ، ڈیلے اوور کرنٹ ٹرپنگ۔
میزبانی کے فنکشن: تین فیز کرنٹ، تین فیز ولٹیج، ایکٹیو اور ریاکٹیو پاور، ایکٹیو اور ریاکٹیو اینرجی۔
منیٹرنگ کے فنکشن: سروکٹ بریکر کا اوپن/کلوزڈ پوزیشن۔
کنٹرول کے فنکشن: منیول اوپن/کلوز (کابینٹ پر)، ریموٹ کنٹرول اوپن/کلوز۔
الارم کے فنکشن: فیولٹ کی وجہ سے ٹرپنگ، ورننگ سگنل، اوپن/کلوز، دستیابی کا فیولٹ، فیولٹ ریکارڈنگ، وغیرہ۔
(2) ٹرانسفر کابینٹ
حمایت کنندہ فنکشن: ٹرپنگ کا فوری اوور کرنٹ، ڈیلے کا اوور کرنٹ، معکوس وقت کا اوور لوڈنگ، تک سیفل کا گرانڈ فالٹ، سنگین گیس کا ٹرپ۔
میزاج، مانیٹرنگ اور کنٹرول فنکشن: اینکمر کابینٹ کے مطابق۔
آلاتی فنکشن: غلطی کی وجہ سے ٹرپنگ، روشن گیس، ٹیمپریچر کا آلاتی، حذر نویسی کے سگنل، کھولنا/بند کرنا، دستیاب آلاتی، غلطی کی ریکارڈنگ وغیرہ۔
(3) بس بار کابینٹ
حمایت، مانیٹرنگ اور کنٹرول فنکشن: اینکمر کابینٹ کے مطابق۔
آلاتی فنکشن: غلطی کی وجہ سے ٹرپنگ، دستیاب آلاتی، غلطی کی ریکارڈنگ وغیرہ۔
(4) موتر کابینٹ
حمایت کنندہ فنکشن: فوری اوور کرنٹ کا ٹرپنگ، ڈیلے کا اوور کرنٹ کا ٹرپنگ، اوور لوڈنگ، تک سیفل کا گرانڈ فالٹ، کم ولٹیج، اوور ہیٹنگ۔
میزاج کا فنکشن: تین فیز کا کرنٹ، تین فیز کا ولٹیج، کارکردہ اور غیر کارکردہ پاور، کارکردہ اور غیر کارکردہ انرجی۔
مانیٹرنگ کا فنکشن: سرکٹ بریکر کا کھولنا/بند کرنا کا مقام۔
کنٹرول کا فنکشن: دستی کھولنا/بند کرنا (کابینٹ پر)، دور دراز کنٹرول کا کھولنا/بند کرنا۔
آلاتی فنکشن: غلطی کی وجہ سے ٹرپنگ، حذر نویسی کے سگنل، کھولنا/بند کرنا، دستیاب آلاتی، غلطی کی ریکارڈنگ وغیرہ۔
اپنے متعلقہ سوئچ گیر میں ڈیٹا کی جمع کرنے کے بعد، حمایت کنندہ ڈیوائسز کا ڈیٹا باس کے ذریعے سبسٹیشن لیئر کے مانیٹرنگ کمپیوٹر تک منتقل ہوتا ہے۔ یہ نظام کنٹرول کیبلز کو قابل تصور حد تک کم کرتا ہے، میدانی کمیشننگ کا وقت کم کرتا ہے اور کام کی کارکردگی میں بہتری لاتا ہے۔
2.2 سبسٹیشن لیئر
سبسٹیشن سے کئی سگنل کو صنعتی ایتھر نیٹ کے ذریعے مرکزی کنٹرول روم تک منتقل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، اور سبسٹیشن کو مرکزی کنٹرول روم سے سگنل ملتے ہیں تاکہ حمایت کنندہ ڈیوائسز کو کنٹرول کی کمان دی جا سکے۔ سبسٹیشن لیئر عام طور پر صنعتی کنٹرول کمپیوٹرز، پرنٹرز، اور مانیٹرز پر مشتمل ہوتا ہے۔ اس کی بنیادی فنکشنز میں سوئچ گیر کے مجموعی حمایت کنندہ ڈیوائسز کی کنفیگریشن اور مینجمنٹ شامل ہیں، سسٹم کی آپریشن کی مانیٹرنگ، سبسٹیشن ڈیٹا بیس کی قائم کشی اور مینجمنٹ، اور مرکزی کنٹرول روم کے ساتھ کمیونیکیشن۔
کیونکہ منیفیکچررز اپنے حمایت کنندہ ڈیوائسز کے سافٹ ویئر اور الیکٹرکل کیلکیولیشن میتھڈز کو خفیہ رکھتے ہیں، سبسٹیشن لیئر کو مرکزی کنٹرول روم اور حمایت کنندہ ڈیوائسز کے درمیان سگنل کی منتقلی اور وصول کے لیے کمیونیکیشن پروٹوکول کنورژن کا بھی سامنا کرنا ہوتا ہے۔
2.3 کمیونیکیشن نیٹ ورک
سوئچ گیر اور سبسٹیشن کے درمیان کمیونیکیشن کے لیے ایک MODbus باس نیٹ ورک استعمال کیا جا سکتا ہے، جس میں تا 64 سلیو اسٹیشنز کی حمایت ہوتی ہے۔ کمیونیکیشن نیٹ ورک اور ڈیوائسز کے درمیان آپٹیکل آئیسلیشن استعمال کیا جاتا ہے تاکہ بیرونی تداخل کو روکا جا سکے۔ سبسٹیشن اور مرکزی کنٹرول روم کے درمیان کمیونیکیشن کے لیے فائبر آپٹک میڈیم کے ساتھ ایک صنعتی ایتھر نیٹ کا استعمال کیا جاتا ہے، جس کی کمیونیکیشن ریٹ 1 Mbps سے زائد ہوتی ہے۔
2.4 سافٹ ویئر
سسٹم سافٹ ویئر کے لیے بین الاقوامی معیاری آرکیٹیکچر والے میئن سٹریم پلیٹ فارمز کا استعمال کیا جا سکتا ہے، جیسے ونڈوز NT۔ سافٹ ویئر ماڈیولز میں شامل ہونا چاہیے: میئن کنٹرول سافٹ ویئر، گرافکس سافٹ ویئر، ڈیٹا بیس مینجمنٹ سافٹ ویئر، رپورٹ جنریشن سافٹ ویئر، اور کمیونیکیشن سافٹ ویئر۔
سافٹ ویئر منتخب کرتے وقت، میئن کنٹرول سافٹ ویئر کا ایک بلند درجے کا مڈیولریٹی کا ہونا ضروری ہے۔ بلند درجے کا مڈیولریٹی میدانی عملہ کو موقع کے مطابق سافٹ ویئر کو کال کرنے کی آسانی فراہم کرتا ہے بغیر اضافی پروگرامنگ کے، جس سے ڈسپیچرز اور مینٹیننس کے عملہ کی آپریشنل اور مینٹیننس کی کارکردگی میں کافی کمی ہوتی ہے اور کام کی کارکردگی میں بہتری لاتا ہے۔
3. مائیکروکمپیوٹر کے مجموعی حمایت کنندہ ڈیوائسز کے ہارڈ ویئر منتخب کرتے وقت نوٹ کرنے کے لائق مسائل
میز کے لیے مائیکروکمپیوٹر کے مجموعی حمایت کنندہ ڈیوائسز کے ہارڈ ویئر منتخب کرتے وقت یہ مسائل نوٹ کرنے کے لائق ہیں:
ایک بند، مستحکم چیسی کا استعمال کریں جو مضبوط گرج اور تداخل کے خلاف موثر ہو، اور جس کا نصب کرنے کا سائز کم ہو تاکہ کٹھن ماحول اور کابینٹ ماؤنٹنگ کے لیے موزوں ہو۔
ایک صنعتی گریڈ کا ڈبل-CPU سٹرکچر اپنائیں، جہاں ہر ڈیوائس میں ایک میئن CPU اور ایک کمیونیکیشن CPU شامل ہو۔ دونوں CPU کا کام متقابل چیکنگ کے طور پر ہوتا ہے، جس سے ڈیوائس کا ری ایکشن ٹائم اور درستگی میں بہتری ہوتی ہے، غلط آپریشن یا آپریشن کی ناکامی کو روکا جاتا ہے، اور استحکام اور قابل اعتمادگی میں بہتری لاتا ہے۔
پُر محدود درجے کی ٹیمپریچر کا خودکار معاوضہ کریں تاکہ ڈیوائس -20°C سے +60°C تک کے ماحول میں لمبے عرصے تک کام کر سکے۔
ڈیوائس کے اندر میزاج اور حمایت کے سگنل الگ سے پروسیس کیے جاتے ہیں، جس سے درستگی کی ضروریات اور حمایت کا رینج اور قابل اعتمادگی کی ضروریات پوری ہوتی ہیں۔
ایک مخصوص فریکوئنسی سینسنگ سرکٹ کا استعمال کریں تاکہ گرڈ فریکوئنسی کو درست طور پر ٹریک کیا جا سکے، جس سے الیکٹرکل کمیٹی کی کلکولیشن میں زیادہ درستگی آتی ہے۔
ڈیجیٹل ان پٹ اور آؤٹ پٹ سگنل کے لیے آپٹیکل آئیسلیشن کا استعمال کریں، اور کابینٹ کے اندر کیبلنگ کے لیے شیلڈڈ کیبل کا استعمال کریں، جس سے بیرونی تداخل کے سگنل کو روکا جا سکے اور ڈیوائس کی آنٹی-اینٹرفیئرنگ کی قابلیت میں بہتری لاتا ہے۔
ایک بڑا سکرین LCD ڈسپلے اور سافٹ کیبورڈ کا استعمال کریں تاکہ نمبر کا نمایاں نمایاں ہو اور آپریشن آسان ہو۔
کمیشننگ اور آپریشن کے بعد، مختلف حمایت کے میتھڈز کے لیے سیٹنگ ویلیوز کو ڈیجیٹل طور پر EPROM میں محفوظ کیا جاتا ہے، تاکہ ڈیبگنگ یا سرکٹ فالٹ کے دوران آسانی سے واپس کیا جا سکے۔
مختلف قسم کی سرکٹ بریکرز کو کنٹرول کرنے کے لئے مکمل کرینک براکر کنٹرول سرکٹ شامل کریں، جس سے سب سٹیشن کی ترقی کو آسان بنایا جا سکے۔
مکمل حادثہ تجزیہ کی صلاحیتوں کا مالک ہونا، جس میں پروٹیکشن ایکشن واقعات کی ریکارڈز، برقی مقدار کے سگنل کی حد سے زائد ریکارڈز، اور فلٹ ریکارڈنگ شامل ہے۔
4. مائیکروکمپیوٹر کے انٹیگریٹڈ پروٹیکشن ڈیوائسز کا کردار بالا وولٹیج سوچ گیری میں
مائیکروکمپیوٹر پروٹیکشن ڈیوائسز سرکٹ کو غیر معمولی شرائط سے بچانے کا کام کرتے ہیں۔ ان کا بالا وولٹیج سوچ گیری میں کردار مندرجہ ذیل ہے:
مائیکروکمپیوٹر پروٹیکشن ڈیوائسز میں محفوظ ڈیٹا کے پروسیسنگ، منطقی آپریشن، اور معلومات کے ذخیرے کی قوی صلاحیت ہوتی ہے، جس میں ماحولی داخلی طرز کی ترقی ہوتی ہے۔ ان میں روایتی ریلے پروٹیکشن کے مکمل پروٹیکشن کے کام موجود ہوتے ہیں۔ کرنٹ ٹرانسفارمرز اور ولٹیج ٹرانسفارمرز جیسے میزبانی کمپوننٹس سے سگنل لے کر ڈیوائس سرکٹ کی حالت کو نگرانی، کنٹرول، اور محفوظ کر سکتا ہے۔ یہ شامل ہوتا ہے کہ مختصر سرکٹ، اوور لوڈ، ایک فیز زمین کی خرابیوں کے خلاف محفوظی۔ بغیر پروٹیکشن ڈیوائس کے، یہ کام بالا وولٹیج سوچ گیری میں ریلے کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ مائیکروکمپیوٹر پروٹیکشن کے ساتھ، اضافی کام دستیاب ہوتے ہیں، جیسے ریموٹ کنٹرول کی آسان قبولیت، اوپر والے سسٹم کے ساتھ کمیونیکیشن کر کے سرکٹ سے کرنٹ، ولٹیج، پاور، اور انجرژی کے سگنل کو منتقل کرنا، اور محفوظی کے سیٹنگ کو آسانی سے تبدیل کرنا۔
