12kV میڈیم وولٹیج سوچ گیر کا بنیادی قدر اور سمارٹ سب سٹیشنز میں نوآورانہ درخواستیں

سمارٹ گرڈ کے تیزی سے ترقی کرنے اور نوآبادیاتی توانائی کے مدمال (MV) سوچ گیر کے آمیلیت کے ساتھ، سب سٹیشنز میں مرکزی بجلی تقسیم کی معدات کے طور پر MV سوچ گیر، اپنی قابلیت، ذہانت، اور جگہ کی موثر استعمال کے ذریعے بجلی نظام کی استحکام کو مستقیماً تعین کرتا ہے۔ یہ مضمون سب سٹیشنز میں MV سوچ گیر کی بنیادی تکنیکیں، مخصوص منظر کے حل، اور عملی فوائد میں داخل ہوتا ہے۔

سب سٹیشن کے مناظر کے لیے بنیادی ضروریات

1. زیادہ قابلِ اعتمادیت کی ضرورت

سب سٹیشنز بجلی تقسیم اور نظام کی حفاظت میں ایک کلیدی کردار ادا کرتے ہیں۔ MV سوچ گیر سے متعلق کلیدی نکات:

• MV سوچ گیر کا آپریشن: زیادہ لاڈ اور مکرر سوچنگ کے تحت لمبے عرصے تک استحکام کو یقینی بنانا چاہئے۔
• کشندگی کا موازنہ:

• روایتی MV سوچ گیر: ~1.2 کشندگی/یونٹ/سال
• ذہین MV سوچ گیر: ~0.3 کشندگی/یونٹ/سال
  • مکینکل تحمل: 10,000 سے 20,000 سے زیادہ آپریشنز تک بڑھتا ہے۔
  • کم راستہ کیٹنگ کی ضرورتیں:
• 12kV نظام: عام طور پر 31.5kA–40kA
• نوآبادیاتی توانائی کے منصوبے: کم از کم 63kA درکار ہوسکتے ہیں

2. پیچیدہ ماحول کی مطابقت

شہروں، صنعتی علاقوں، یا دوردشت علاقوں میں سب سٹیشنز MV سوچ گیر پر منحصر کی خاص چیلنجز دیتے ہیں:

• زیادہ اونچائی: الیکٹرکل کلیئرنس کی ترمیم (مثال کے طور پر، 5000m اونچائی پر 12kV نظام کے لیے کلیئرنس 125mm سے 161mm تک بڑھنا چاہئے)۔
• آلودہ علاقے: کریپیج ڈسٹنکس کو بڑھانا ضروری ہے (مثال کے طور پر، کلاس III آلودگی کے لیے ≥25mm/kV)۔
• ساحلی علاقے: سلٹ سپرے ٹیسٹ کو پاس کرنا ضروری ہے (مثال کے طور پر، 1000-گھنٹے CASS ٹیسٹ)۔
• زیادہ درجہ حرارت اور نمی: ذہین دیہیضی کی نظام ضروری ہیں۔

3. ذہانت کی اپگریڈ کی ضرورتیں

ڈیجیٹل تبدیلی MV سوچ گیر میں ذہین کارکردگی کی مانگ بڑھاتی ہے:

• ڈیٹا شیئرنگ اور دور دراز کنٹرول کے لیے IEC 61850 کامنیکیشن پروٹوکول کی حمایت کرتا ہے۔
• حالت کا مانیٹرنگ (درجہ حرارت، کرنٹ، مکینکل حالت)، کشندگی کی پیشن گوئی، اور دور دراز تشخیص نگہداشت کی لاگت کو کم کرتا ہے۔

• تحقیقات ظاہر کرتی ہیں کہ ذہین مانیٹرنگ نظام:
  • 70% کی منسلک نگرانی کی فریکوئنسی کو کم کرتا ہے۔
  • مساعدوں کی عمر کو تین گنا بڑھا سکتا ہے۔
  • سالانہ نگہداشت کی لاگت کو 35% کم کرتا ہے۔

4. سلامتی کی حفاظت اور زلزلہ کی ضرورتیں

MV سوچ گیر کے لیے سخت سلامتی کے معیار:

• "پانچ-پریشن" انٹر لک میکنزم: کلیدی غلطیوں (مثال کے طور پر، لاڈ کے تحت سرکٹ بریکر کو منتقل کرنا) کو روکتا ہے۔
• اندرونی آرک حفاظت: دباؤ کو محدود کرنے والے چینلز کے ذریعے پیک پریشر کو ≤48kPa تک محدود کرتا ہے۔
• زلزلہ کی ڈیزائن: زیادہ توانائی کے زلزلے (مثال کے طور پر، 9 ڈگری کے زلزلے کے تحت ڈیفارمیشن ≤1.2mm) کو برداشت کرنا چاہئے۔

5. جگہ کی محدودیتیں اور لی آؤٹ کی بہترین کارکردگی

     موڈیولر ڈیزائن کار کارآمد جگہ کے استعمال کے لیے:

• جدید MV سوچ گیر صلیبی میں استعمال کرتے ہوئے مین کرکٹ کی ریزستانس کو 37.5% کم کرتا ہے اور مین کرکٹ کی ریزستانس کو 40% سے زیادہ کم کرتا ہے۔        

بنیادی تکنیکی حل

1. میٹل-اینکلوسڈ MV سوچ گیر (KYN28 کی نمائندگی)

• ڈھانچہ کا فائدہ: الگ الگ آرمڈ کیمپارٹمنٹ (سرکٹ بریکر، بس بار، کیبل) کے ذریعے کسی کیمپارٹمنٹ کی کمزوری کو پھیلنے سے روکتا ہے۔
• محیطی مطابقت: IP4X یا زیادہ حفاظتی درجہ، آلودہ اور نم علاقوں کے لیے موزوں ہے۔
• مارکیٹ شیئر: مارکیٹ (>60%) کو ڈومینیٹ کرتا ہے، سب سٹیشنز کا میں سٹریم چویس ہے۔

2. MV سوچ گیر کے لیے ذہین کنٹرول نظام

• کور فنکشن:

• IEC 61850 کے ساتھ ملبوس مائیکروپروسیسر بیس پروٹیکشن ریلے۔
• AI الگورتھم کا استعمال کرتے ہوئے ریل ٹائم مانیٹرنگ کے ذریعے کمپوننٹ کی عمر کی پیشن گوئی (مثال کے طور پر، سرکٹ بریکر کی مکینکل تحمل 100,000 آپریشنز تک)۔
  • کیس ایفیکٹ: ایک سٹیٹ گرڈ منصوبہ کشندگی کی شرح کو 30% کم کر گیا اور نگہداشت کی لاگت کو 20% کم کر گیا۔

3. MV سوچ گیر میں سلامتی کی حفاظت

• "پانچ-پریشن" انٹر لک میکنزم: کارآمد آپریشن کے سیکوئنس کو نافذ کرتا ہے۔
• آرک فلاش حفاظت: ملبوس دباؤ کو محدود کرنے والے چینلز اور آرک کو مٹانے والے نظام۔   

معمولی اطلاقی مناظر اور کیس سٹڈیز

1. کیس 1: شہری یوٹیلٹی سب سٹیشن کی اپگریڈ
   • چیلنج: زیادہ لاڈ کی ترقی کے ساتھ پرانے سب سٹیشنز کو وسعت دینا۔
   • حل:

• 4000A ریٹڈ کرنٹ کے ساتھ گیس-اینسولیٹڈ سوچ گیر (GIS) کو ڈیپلو کیا گیا، جس سے 30% جگہ کا بچاو ہوا۔
• دور دراز مینجمنٹ کے لیے کلاؤڈ پلیٹ فارم کو نافذ کیا گیا۔
  • نیٹیوج: بجلی کی فراہمی کی قابلِ اعتمادیت میں 15% کا اضافہ ہوا؛ آؤٹیج کی مدت میں 40% کمی آئی۔

2. کیس 2: نوآبادیاتی پاور پلانٹ کا گرڈ کنکشن (ہوائی فارم)

• چیلنج: کٹھن ماحول (زیادہ سلٹ مسٹ، درجہ حرارت کی تبدیلی) کی وجہ سے کشندگیاں ہوتی ہیں۔
• حل:

• IP54 حفاظت کے ساتھ مزید بہتر میٹل-اینکلوسڈ MV سوچ گیر اور ملبوس ہیٹرز۔
• ستیز ہوائی توانائی کے لیے کیپیسٹو کی لود سوچنگ ماڈیول۔
  • نیٹیوج: گرڈ کنکشن کی کامیابی کی شرح میں 15% کا اضافہ ہوا؛ آپریشنل کی لاگت میں 10% کمی آئی۔

مستقبل کی روند: سبز حل اور ڈیجیٹل ٹوئن

1. سبز MV سوچ گیر
   • SF₆ کو فیز آؤٹ کرنا، کھشکھاش ہوا یا نائٹروجن-اینسولیٹڈ ہائبرڈ ٹیکنالوجی کا استعمال کرنا۔
   • نئی انسولیشن میٹریلز کی استعمال سے 20% کی توانائی کی کارآمدی بڑھتی ہے۔

2. MV سوچ گیر کے لیے ڈیجیٹل ٹوئن کی ملبوسی

• پری-انسٹالیشن ٹیسٹنگ کے لیے بیلڈنگ انفورمیشن مڈلنگ (BIM) کا استعمال۔
• ریل ٹائم ڈیٹا مائرنگ کارآمد لوڈ ڈسٹری بیشن کو بہتر بناتا ہے اور عمر کو بڑھاتا ہے۔