لائن حفاظت ریلے کمپیوٹر بنیاد پر لائن حفاظت کا حل

1. خلاصہ اور پس منظر​
   برقی شبکوں کے ساخت کی مزید تیز گھٹنے کے ساتھ—مخصوص طور پر بہت زیادہ ولٹیج مستقیم جاری (UHVDC) منتقلی، نوآور توانائی کی وسیع مقیاسی داخلی اور متعدد متوازی منتقلی لائنیں—لائن حفاظت کے لئے کارکردگی کی درخواستیں غیر معمولی سطح تک پہنچ گئی ہیں۔ بنیادی چیلنج یہ ہے کہ فیلڈ کے دوران حفاظتی آلات کی بہت تیز کارکردگی کو یقینی بنانے کے لئے تاکہ نظام کی استحکام برقرار رہے، اور اس کے علاوہ قوی انتخابیت کو یقینی بنانے کے لئے غیر ضروری کٹنے اور فیلڈ کی تیزی کو روکنے کے لئے۔ یہ تضاد خاص طور پر متوازی دو لائنی کیفیات جیسے متعقيد شبکوں میں واضح ہوتا ہے، جہاں روایتی ایک طرفہ حفاظتی اصول کو محدودیت کا سامنا کرنا پڑتی ہے۔

یہ حل میں پیش رفت شدہ مائیکروکمپیوٹر مبنی حفاظتی ٹیکنالوجی کا استعمال کیا گیا ہے، جس میں تین بنیادی ماڈیولز شامل ہیں: توانائی کی تبدیلی کی مسافت کی حفاظت، دو طرفہ سفر کرنے والی لہر کی فیلڈ کی جگہ، اور متناسب خودکار بند کرنے کا منصوبہ۔ اس کا مقصد لائن حفاظت کی موثوقیت، رفتار اور ذہانت کو کلیہً بہتر بنانے کا ہے، مضبوط اور ذہین برقی شبکہ بنانے کے لئے کلیدی مدد فراہم کرتا ہے۔

​2. بنیادی چیلنج کا تجزیہ​

• ​رفتار اور انتخابیت کے درمیان تضاد: روایتی حفاظتی منصوبے عام طور پر انتخابیت کو یقینی بنانے کے لئے تاخیر کی کارکردگی کی ضرورت کو ظاہر کرتے ہیں، جو نظام کی استحکام کو برقرار رکھنے کے لئے تیز فیلڈ کی صفائی کی ضرورت کے ساتھ تضاد کرتا ہے۔
• ​متوازی دو لائنی کیفیات میں صحیح فیلڈ کی جگہ: دو لائنی کیفیات کے درمیان متقابل القاء فیلڈ کی خصوصیات کو پیچیدہ بناتا ہے، روایتی فیلڈ کی جگہ کے طریقوں کی صحت کو کم کرتا ہے اور فیلڈ کی شناخت اور توانائی کی بحالی کو روکتا ہے۔
• ​نوآور توانائی کی داخلی کی وجہ سے عدم یقین: ہوائی اور سورجی پلانٹوں کی داخلی کارکردگی کی وجہ سے کم کرنے والی کرنٹ کی سطح اور خصوصیات کو تبدیل کرتی ہے، جس کی وجہ سے حفاظتی خراب کارکردگی یا ناکامی کی امکان ہوتی ہے۔ اس کے علاوہ ان کی آؤٹ پٹ کی گھٹنے کی وجہ سے خودکار بند کرنے کے منصوبوں کی کامیابی کو چیلنج کیا جاتا ہے۔

​3. حل کی بنیادی ٹیکنالوجیاں​

​3.1 توانائی کی تبدیلی کی مسافت کی حفاظت (ΔZ حفاظت)​​

• ​ٹیکنالوجیکل اصول: یہ ٹیکنالوجی عام نظام کی کارکردگی کے دوران لاڈ کرنٹ کے ذریعے متاثر نہیں ہوتی ہے۔ یہ صرف فیلڈ کے وقت پیدا ہونے والی توانائی کی تبدیلی کی مدد سے فیلڈ کی معاویض کا حساب لگاتی ہے۔ یہ بلند شروعاتی حدیں کے ساتھ ذاتی طور پر سمتیہ، بہت مخصوص اور نظام کی لہروں اور انتقالی مقاومت کے لئے غیر حساس ہوتی ہے۔
• ​کارکردگی کے فوائد:
• بہت تیز کارکردگی: بہت تیز جواب، عام طور پر کم سے کم 10ms کی کارکردگی کے وقت۔
• بہت زیادہ موثوقیت: لاڈ کرنٹ کے اثرات کی وجہ سے غلط کارکردگی کو موثر طور پر روکتا ہے۔
• ​استعمال کی کیس: ±800kV UHVDC منتقلی لائن میں، یہ ٹیکنالوجی نزدیک فیلڈ کے لئے کل فیلڈ کی صفائی کا وقت (حفاظت کی کارکردگی + سرکٹ بریکر کا کٹنا) کو 80ms کے اندر کم کر دیتی ہے، UHVDC نظام کی عارضی استحکام کو بہت زیادہ بہتر بناتی ہے۔

​3.2 دو طرفہ سفر کرنے والی لہر کی فیلڈ کی جگہ​

• ​ٹیکنالوجیکل اصول: ایک فیلڈ سفر کرنے والی لہروں کو پیدا کرتا ہے جو لائن کے دونوں اطراف کی جانب جاتا ہے۔ بالکل صحیح GPS/BDS متناسب گھڑیوں کے استعمال سے، دونوں اطراف پر موجود حفاظتی آلات فیلڈ کی شروعاتی کرنٹ سفر کرنے والی لہروں (t1 اور t2) کے وصول کرنے کے وقت کو بالکل صحیح ریکارڈ کرتے ہیں۔ فیلڈ کی جگہ کا بالکل صحیح حساب لگایا جاتا ہے فارمولے L = (v * Δt) / 2 کے ذریعے، جہاں v لہر کی رفتار ہے اور Δt = |t1 - t2|۔
• ​کارکردگی کے فوائد:
• بہت زیادہ صحت: فیلڈ کی جگہ کو لائن کے متقابل القاء، نظام کی کارکردگی کی حالت، انتقالی مقاومت یا کرنٹ ٹرانسفارمر (CT) کی سیرابی کے ذریعے عموماً متاثر نہیں ہوتا ہے۔
• پیرامیٹرز کی عدم منحصریت: لائن کی معاویض کے پیرامیٹروں پر منحصر نہیں ہوتا ہے، روایتی معاویض مبنی طریقوں میں غلط پیرامیٹرز کی وجہ سے ہونے والی غلطیوں کو ختم کرتا ہے۔
• ​استعمال کی کیس: ایک ہی ٹاور پر 500kV دو لائنی کیفیات پر ڈپلوی کیا گیا، فیلڈ کی جگہ کی غلطی کو 200 میٹر سے کم کر دیا گیا، روایتی ایک طرفہ معاویض مبنی طریقوں کے مقابلے میں صحت میں بہت زیادہ بہتری لائی گئی۔ یہ تیز فیلڈ کی شناخت اور میںٹیننس کو بہت زیادہ آسان بناتا ہے۔

​3.3 متناسب خودکار بند کرنے کا منصوبہ​

• ​ٹیکنالوجیکل اصول: مائیکروکمپیوٹر مبنی حفاظتی آلات فیلڈ کی قسم (عابرتی یا دائمی) کو ذہانی طور پر تمیز کرتا ہے:
1. ​عابرتی فیلڈ: کٹنے کے بعد، لائن کی الیکٹریکل قوت خود بخود بحال ہوتی ہے۔ آلات کو انسولیشن کی بحالی کا پتہ چلتا ہے اور فوراً بند کرنے کا حکم دیتے ہیں۔
2. ​دائمی فیلڈ: آلات کو مستقل فیلڈ کا پتہ چلتا ہے اور بند کرنے کو روکتا ہے تاکہ دوبارہ سرکٹ بریکر کا کٹنا روکا جا سکے، معدات کی سلامتی کو یقینی بناتا ہے۔
   اس کے علاوہ، منصوبہ متناسب خودکار بند کرنے کا مردہ وقت حقیقی وقت کی نظام کی حالت (مثال کے طور پر نوآور توانائی کی آؤٹ پٹ کا حصہ) کے بنیاد پر متناسب طور پر تبدیل کرتا ہے تاکہ نظام کی بحالی کی خصوصیات کے مطابق ہو۔
• ​کارکردگی کے فوائد:

• کامیابی کا تناسب بڑھا: دائمی فیلڈ پر بند کرنے کو روکتا ہے، خودکار بند کرنے اور توانائی فراہم کرنے کی کامیابی کو بہت زیادہ بہتر بناتا ہے۔
• نظام پر غیر ضروری دوبارہ شوک کو روکتا ہے، معدات کو حفظ کرتا ہے۔

• ​استعمال کی کیس: ایک کلیدی ہوائی فارم کی آؤٹ گنگ لائن پر لاگو کیا گیا، خودکار بند کرنے کی کامیابی کو 72% سے 93% تک بڑھا دیا گیا، عابرتی لائن کی فیلڈ کی وجہ سے ہونے والے ہوائی ٹربائن کی ناپاٹ کو بہت زیادہ کم کر دیا گیا۔

​4. حل کی قدر کا خلاصہ​
یہ مجموعی مائیکروکمپیوٹر مبنی حفاظتی حل اپنی تین کلیدی ٹیکنالوجیوں کے متناسب استعمال کے ذریعے کلائنٹوں کو کلیدی قدر فراہم کرتا ہے:

1. ​نظام کی استحکام کو بہتر بنانے کا: بہت تیز حفاظت فیلڈ کو تیزی سے جدا کرتی ہے، شبکہ کی استحکام کو برقرار رکھنے کے لئے کلیدی وقت فراہم کرتی ہے۔
2. ​توانائی فراہم کرنے کی موثوقیت کو بہتر بنانے کا: ذہانی متناسب خودکار بند کرنے کی مدد سے توانائی کی بحالی کو زیادہ سے زیادہ کیا جاتا ہے، کٹنے کے وقت اور نقصان کو کم کر دیا جاتا ہے۔
3. ​عملی کارکردگی کو بہتر بنانے کا: بالکل صحیح فیلڈ کی جگہ میںٹیننس کو "لائن کی پٹرول" سے "نقطہ کی جانچ" میں تبدیل کرتا ہے، میںٹیننس کے کوسٹ اور وقت کو بہت زیادہ کم کرتا ہے۔
4. ​نئے توانائی نظام کے لئے متناسب ہونے کا: اس کی نمایاں کارکردگی اسے متعقيد مدرن شبکہ کی صورتحالوں کے لئے بہت موزوں بناتی ہے، جس میں UHVDC، نوآور توانائی کی داخلی اور متعدد لائنیں شامل ہیں۔