کنڈینکٹر بینک کے سوئچنگ کے لیے ویکیوم سरکٹ بریکرز

پاور سسٹم میں ریاکٹو پاور کمپینسیشن اور کیپیسٹر سوئچنگ

ریاکٹو پاور کمپینسیشن سسٹم کے آپریٹنگ وولٹیج کو بڑھانے، نیٹ ورک کے نقصانات کو کم کرنے اور سسٹم کی استحکام کو بہتر بنانے کا ایک موثر ذریعہ ہے۔

پاور سسٹم میں روایتی لوڈ (آمپیڈنس کی قسم):

• رزسٹنس

• اینڈکٹو ریاکٹنس

• کیپیسٹو ریاکٹنس

کیپیسٹر انرجائزشن کے دوران انروش کرنٹ

پاور سسٹم کے آپریشن میں، کیپیسٹرز کو بند کرنے کے لئے پاور فیکٹر کو بہتر بنانے کے لئے سوچے جاتے ہیں۔ بند کرنے کے وقت، ایک بڑا انروش کرنٹ تیار ہوتا ہے۔ یہ اس لئے ہوتا ہے کہ، پہلی انرجائزشن کے دوران، کیپیسٹر بے کار ہوتا ہے، اور اس میں داخل ہونے والے کرنٹ کو صرف لوپ آمپیڈنس سے محدود کیا جاتا ہے۔ چونکہ سرکٹ کی حالت کسی حد تک شارٹ سرکٹ کے قریب ہوتی ہے اور لوپ آمپیڈنس بہت چھوٹا ہوتا ہے، ایک بڑا عبوری انروش کرنٹ کیپیسٹر میں داخل ہوتا ہے۔ انروش کرنٹ کا پک ہوتا ہے بند کرنے کے وقت۔

اگر کیپیسٹر کو کافی ڈسچارج کے بغیر کچھ دیر بعد دوبارہ انرجائز کیا جائے تو، نتیجے میں ہونے والا انروش کرنٹ پہلی انرجائزشن کے دو گنا ہو سکتا ہے۔ یہ اس وقت ہوتا ہے جب کیپیسٹر کو ریزیڈیوچارج رہتا ہے، اور دوبارہ بند کرنے کا وقت اس وقت ہوتا ہے جب سسٹم کا وولٹیج کیپیسٹر کے ریزیڈیوچارج کے مقدار کے برابر لیکن متضاد پالارٹی کا ہوتا ہے، جس سے بڑا وولٹیج فرق اور اس لئے ایک زیادہ انروش کرنٹ پیدا ہوتا ہے۔

کیپیسٹر سوئچنگ میں کلیدی مسائل

• دوبارہ آگ

• دوبارہ جلاو

• NSDD (غیر مستقل تباہ کن ڈسچارج)

کیپیسٹو کرنٹ سوئچنگ ٹیسٹ کے دوران دوبارہ آگ کو منظور کیا جاتا ہے۔ سرکٹ بریکرز کو ان کی دوبارہ جلاو کی صلاحیت کے بنیاد پر دو قسموں میں تقسیم کیا جاتا ہے:

• C1 کلاس: مخصوص قسم کے ٹیسٹ (6.111.9.2) سے تصدیق ہوتا ہے، کیپیسٹو کرنٹ سوئچنگ کے دوران دوبارہ جلاو کی کم امکان رکھتا ہے۔

• C2 کلاس: مخصوص قسم کے ٹیسٹ (6.111.9.1) سے تصدیق ہوتا ہے، کیپیسٹو کرنٹ سوئچنگ کے دوران بہت کم امکان رکھتا ہے، فریکوئنٹ اور مطلوبہ کیپیسٹر بینک سوئچنگ کے لئے موزوں ہے۔

کیپیسٹر سوئچنگ کے لئے ویکیو سرکٹ بریکرز کی کامیابی کی شرح کو بہتر بنانے کا طریقہ

1. ویکیو انٹریپٹرز کی الیکٹریک فیلڈ کی طاقت کو بہتر بنانے کا طریقہ

ویکیو انٹریپٹر ویکیو سرکٹ بریکر کا دل ہے اور کیپیسٹر سوئچنگ میں کامیابی کے لئے ایک کلیدی کردار ادا کرتا ہے۔ مصنوعات کو ڈیزائن اور مواد کو بہتر بنانے کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ:

• یکساں الیکٹریک فیلڈ کی تقسیم

• لدنگ کی بلند مقاومت

• کم کرنٹ چوپنگ لیول

ڈھانچہ اور مواد کی بہتری کرنا ضروری ہے تاکہ قابل اعتماد انٹریپشن کی ضمانت ہو۔

2. ویکیو انٹریپٹرز کی مینوفیکچرنگ پروسیس کو کنٹرول کرنا

• میٹل پارٹس کی مشیننگ کے دوران برس کو کم کرنا اور ہٹانا؛ سطح کی فینش اور صفائی کو بہتر بنانا۔

• آسامبلی سے قبل کمپوننٹس کو الٹرا سونک کلیننگ کرنا تاکہ مائیکرو پارٹیکل کو ہٹا سکیں۔

• آسامبلی روم میں نمی اور ایئر بورن پارٹیکل کو کنٹرول کرنا۔

• کنٹیکٹ کمپوننٹس کے سٹوریج کا وقت کم کرنا اور فوراً آسامبلی کرنا تاکہ آکسیڈیشن اور کنٹیمینیشن کو کم کریں۔

3. سرکٹ بریکر کی ڈیزائن اور آسامبلی کی کوالٹی کو بہتر بنانے کا طریقہ

یقینی بنائیں کہ مکینکل خصوصیات بہترین حدود کے اندر ہیں:

• کنڈکٹنگ راڈ کو ایلائن کرنا اور عمودی طور پر نصب کرنا تاکہ تنش کو روکا جا سکے۔

• صحیح آپریٹنگ میکنزم آؤٹ پٹ انجرژی۔

• بند کرنے اور کھولنے کی رفتار قابل قبول حدود کے اندر ہو۔

• بند کرنے کی ریبانڈ اور کھولنے کی ریبونڈ کو کم کرنا۔

• کمپوننٹ کی کوالٹی اور آسامبلی کی صحت پر مشدد کنٹرول۔

4. نالوڈ آپریشن اور کنڈیشننگ (برن-ان)

آسامبلی کے بعد، 300 نالوڈ آپریشن کریں تاکہ مکینکل خصوصیات کو استحکام دے سکیں۔ مکمل سوچ پر ولٹیج اور ہائی کرنٹ کنڈیشننگ کریں تاکہ مائیکرو اسپروٹس کو ختم کریں اور کیپیسٹر سوئچنگ کے دوران دوبارہ آگ کی شرح کو کم کریں۔

پیریل کیپیسٹر کنڈیشننگ میں میزبان کی الیکٹریکل فیلڈ کی طاقت کو تیزی سے بہتر بنایا جا سکتا ہے۔

5. کھولنے کی رفتار کو بہتر بنانے کا طریقہ

انٹریپشن کے بعد، ویکیو سرکٹ بریکر کے کنٹیکٹ گیپ کو 13 ملی سیکنڈ تک دوگنا سسٹم ولٹیج (2×Um) کا مقابلہ کرنا چاہئے۔ کنٹیکٹس کو اس وقت کے اندر ایک سیف اوپن ڈسٹنکشن تک پہنچنا چاہئے۔ اس لئے، کھولنے کی رفتار کافی ہونی چاہئے - خاص طور پر 40.5 kV سرکٹ بریکرز کے لئے۔

6. ویکیو انٹریپٹرز کی کنڈیشننگ (اِیجنگ)

• کم اثر کے طریقے: ہائی ولٹیج/لو کرنٹ، لو ولٹیج/ہائی کرنٹ، یا امپالس ولٹیج کنڈیشننگ کیپیسٹر سوئچنگ کے دوران دوبارہ آگ کو کم کرنے میں محدود اثر ہوتا ہے۔

• کارآمد طریقہ: ہائی ولٹیج اور ہائی کرنٹ سنگل فیز کنڈیشننگ کیپیسٹر سوئچنگ کے دوران کارآمدی میں قابل ذکر بہتری لاتا ہے۔

• سینٹھیٹک ٹیسٹ سرکٹ کنڈیشننگ بھی استعمال کیا جاتا ہے تاکہ حقیقی کیپیسٹر سوئچنگ کی حالت کو محاکا کیا جا سکے۔

عام استعمال کے لئے، معیاری کنڈیشننگ کو لاگو کیا جاتا ہے۔ تاہم، کیپیسٹر سوئچنگ کے فرض کے لئے، خصوصی کنڈیشننگ کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ الیکٹریکل کارآمدی اور ابتدائی بریکنگ کی صلاحیت کو بہتر بنایا جا سکے۔

کنڈیشننگ کے پیرامیٹرز:

• کرنٹ کنڈیشننگ:
  3 kA تا 10 kA، 200 ms half-wave، 12 shots per polarity (positive and negative)۔

• پریشر کنڈیشننگ:

• استاتیک پریشر (ایکسیل میگنیٹک فیلڈ کنٹیکٹس کے لئے): 10 سیکنڈ تک 15–30 kN لاگو کریں۔

• میک-بریک کنڈیشننگ (ٹرانسفرس میگنیٹک فیلڈ کنٹیکٹس کے لئے): ایک ٹیسٹ رگ پر بند کرنے اور کھولنے کی آپریشن کریں جو اصل بریکر کی حرکت کو محاکا کرتا ہے۔

• ولٹیج کنڈیشننگ:
  1 میں 50 Hz AC ولٹیج لاگو کریں جو ریٹڈ ولٹیج سے بہت زیادہ ہو (مثال کے طور پر، 12 kV انٹریپٹر کے لئے 110 kV)۔

کیپیسٹر سوئچنگ کے لئے ٹیسٹ کے پیرامیٹرز

• GB/T 1984: بیک-ٹو-بیک کیپیسٹر بینکس، انروش کرنٹ 20 kA، فریکوئنٹ 4250 Hz۔

• IEC 62271-100 / ANSI Standards:

• کیپیسٹر بینک سوئچنگ: کرنٹ 600 A، انروش 15 kA، فریکوئنٹ 2000 Hz

• سوئچنگ کرنٹ 1000 A، انروش 15 kA، فریکوئنٹ 1270 Hz

• ANSI کیپیسٹر سوئچنگ کے لئے 1600 A تک کی اجازت دیتا ہے۔

معیاری کنڈیشننگ کے بعد، ایک 12 kV ویکیو سرکٹ بریکر عام طور پر پاس کر سکتا ہے:

• 400 A بیک-ٹو-بیک کیپیسٹر بینک سوئچنگ

• 630 A سینگل کیپیسٹر بینک سوئچنگ

تاہم، 40.5 kV سسٹمز کے لئے یہ بہت چیلنجز سے بھرپور ہے۔ عام حل یہ ہیں:

• SF₆ سرکٹ بریکرز کا استعمال کرنا جس کی انٹریپشن کی خصوصیات نرم ہوتی ہیں۔

• ڈبل بریک ویکیو سرکٹ بریکرز کا استعمال کرنا، جہاں دو انٹریپٹرز سیریز میں جڑے ہوتے ہیں۔ یہ الیکٹریکل ریکوری کی طاقت کو قابل ذکر طور پر بہتر بناتا ہے، جس سے یہ کیپیسٹر سوئچنگ کے دوران عبوری اوور ولٹیج کی رفتار سے اوپر ہو جاتا ہے، جس سے کامیاب آرک ایکسٹنکشن حاصل کیا جا سکتا ہے۔