کیپسیٹر بینکوں کا فنکشن، کام کرنے کا اصول اور صلاحیت کا حساب کتاب

1. کام کرنے کا بنیادی اصول

صنعتی پاور سسٹمز میں زیادہ تر برقی بوجھ انڈکٹیو بوجھ ہوتے ہیں، جیسے غیر مطابقت پذیر موٹرز، ٹرانسفارمرز، ویلڈنگ مشینیں، فلوروسینٹ لیمپ اور برقی مقناطیس۔ برقی طور پر، ان بوجھوں کو سیریز میں منسلک مزاحمت اور انڈکٹنس کا مجموعہ سمجھا جا سکتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، لوڈ کرنٹ وولٹیج سے پیچھے رہ جاتا ہے، جس سے بڑی مقدار میں انڈکٹو ری ایکٹو کرنٹ اور ری ایکٹیو پاور پیدا ہوتی ہے۔

 

ایک سرکٹ میں کل کرنٹ دو اجزاء پر مشتمل ہوتا ہے:

فعال کرنٹ، جو وولٹیج کے ساتھ مرحلے میں ہے اور کارآمد کام انجام دیتا ہے جیسے موٹریں چلانا اور حرارت پیدا کرنا؛

 

رد عمل والا کرنٹ، جو وولٹیج کو 90 ڈگری تک پیچھے چھوڑ دیتا ہے اور موثر کام پیدا کیے بغیر صرف برقی مقناطیسی شعبوں کو قائم کرنے اور برقرار رکھنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔

اگرچہ ری ایکٹیو کرنٹ مفید آؤٹ پٹ پاور پیدا نہیں کرتا ہے، لیکن یہ پھر بھی ٹرانسفارمر اور لائن کی گنجائش پر قابض ہے، سسٹم کے نقصانات کو بڑھاتا ہے اور بجلی کے مجموعی معیار کو کم کرتا ہے۔ یہ صنعتی بجلی کے نظام میں توانائی کے ضیاع کی ایک بڑی وجہ ہے۔

 

اس کے برعکس، کپیسیٹر کا کرنٹ وولٹیج کو 90 ڈگری تک لے جاتا ہے، جو کہ فیز میں انڈکٹو ری ایکٹیو کرنٹ کے مخالف ہے۔ جب کیپسیٹرز انڈکٹیو بوجھ کے ساتھ متوازی طور پر جڑے ہوتے ہیں، تو capacitive reactive کرنٹ حصہ یا تمام inductive reactive کرنٹ کو آف سیٹ کرتا ہے، اس طرح ری ایکٹیو پاور معاوضہ حاصل کرتا ہے۔ یہ کیپسیٹر بینک کا بنیادی آپریٹنگ اصول ہے۔

2. Capacitor بینکوں کے بنیادی کام

کپیسیٹر بینکپاور فیکٹر کو بہتر بنانے، ری ایکٹو پاور کے نقصانات کو کم کرنے، پاور کوالٹی کو بڑھانے اور توانائی کی بچت کے حصول کے لیے کم وولٹیج کے صنعتی پاور ڈسٹری بیوشن سسٹم میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔

 

ان کے اہم افعال میں شامل ہیں:

• پاور فیکٹر کو بہتر بنانا

کیپسیٹرز کے ذریعے پیدا ہونے والی کیپسیٹیو ری ایکٹیو پاور لوڈ کی انڈکٹو ری ایکٹیو پاور کی تلافی کرتی ہے، وولٹیج اور کرنٹ کے درمیان فیز فرق کو کم کرتی ہے اور سسٹم پاور فیکٹر کو مؤثر طریقے سے بہتر کرتی ہے۔

 

• لائن لاسز کو کم کرنا اور اوورلوڈ کو روکنا

سسٹم میں غیر ضروری ری ایکٹیو کرنٹ کو کم کرنے سے، کل لائن کرنٹ اس کے مطابق کم ہوتا ہے، جو کیبلز اور ٹرانسفارمرز میں بجلی کے نقصان کو کم کرتا ہے اور ضرورت سے زیادہ ری ایکٹیو پاور کی وجہ سے ہونے والے اوورلوڈ کو روکنے میں مدد کرتا ہے۔

 

• گرڈ وولٹیج کو مستحکم کرنا

بھاری دلکش بوجھ اکثر وولٹیج میں کمی اور اتار چڑھاؤ کا باعث بنتے ہیں، جو برقی آلات کے معمول کے کام کو متاثر کر سکتے ہیں۔ Capacitor معاوضہ ٹرمینل وولٹیج کو مستحکم کرنے اور بجلی کی فراہمی کی وشوسنییتا کو بہتر بنانے میں مدد کرتا ہے۔

 

• ٹرانسفارمر کی صلاحیت کو جاری کرنا

ری ایکٹیو پاور ٹرانسفارمر کی درجہ بندی کی صلاحیت کے کچھ حصے پر قبضہ کرتی ہے، اس کی فعال طاقت فراہم کرنے کی صلاحیت کو محدود کرتی ہے۔ ری ایکٹیو پاور معاوضہ ٹرانسفارمر کی صلاحیت کو آزاد کرتا ہے اور آلات کے استعمال کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔

 

3. کابینہ کی ساخت اور آپریٹنگ خصوصیات

3.1 اہم اجزاء

ایک معیاری کم- وولٹیج کیپسیٹر بینک بنیادی طور پر مشتمل ہوتا ہے:

• کابینہ کا احاطہ
• بس بارس
• سرکٹ بریکر
• الگ تھلگ سوئچ
• AC رابطہ کار
• تھرمل ریلے
• بجلی گرنے والے
• معاوضہ capacitors
• سیریز ری ایکٹر
• خودکار پاور فیکٹر کنٹرولرز
• پیمائش کے آلات
• پرائمری اور سیکنڈری وائرنگ سسٹم
• ٹرمینل بلاکس

 

3.2 آپریٹنگ خصوصیات

کپیسیٹر بینک عام حالات میں خود بخود کام کرتا ہے اور عام طور پر اسے معمول کے دستی مداخلت کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ یہ مین پاور سپلائی سسٹم کے ساتھ شروع اور رک جاتا ہے۔

 

بلٹ ان-ذہینکنٹرولرریئل ٹائم میں لوڈ کنڈیشنز اور سسٹم پاور فیکٹر کی مسلسل نگرانی کرتا ہے۔ ری ایکٹیو پاور ڈیمانڈ کے مطابق، یہ خودکار طور پر کیپسیٹر بینکوں کو آن یا آف کر دیتا ہے تاکہ ایک بہترین معاوضہ کی حالت کو برقرار رکھا جا سکے اور ری ایکٹو پاور کے نقصانات کو کم کیا جا سکے۔

 

معمول کی دیکھ بھال کے لیے، ان کی جانچ کے لیے باقاعدہ معائنہ کیا جانا چاہیے:

• کپیسیٹر کے تیل کا رساو یا سوجن
• غیر معمولی شور یا زیادہ گرمی
• ڈھیلے وائرنگ کنکشن
• عمر رسیدہ کیبلز یا خراب اجزاء

 

4. کم پاور فیکٹر کے خطرات (ضرورت سے زیادہ رد عمل کی طاقت)

اگر ری ایکٹیو پاور معاوضہ ان سسٹمز میں انسٹال نہیں کیا جاتا ہے جن میں بڑے انڈکٹیو بوجھ ہوتے ہیں، تو پاور فیکٹر نمایاں طور پر کم ہو جائے گا، جس سے درج ذیل مسائل پیدا ہوں گے:

• زیادہ لائن کرنٹ کیبلز اور ٹرانسفارمرز میں تھرمل نقصانات کو بڑھاتا ہے، جس کے نتیجے میں زیادہ توانائی کی کھپت ہوتی ہے اور بجلی ضائع ہوتی ہے۔
• ضرورت سے زیادہ وولٹیج ڈراپ غیر مستحکم اور گرڈ وولٹیج میں کمی کا سبب بنتا ہے، جو برقی آلات کے معمول کے کام کو متاثر کر سکتا ہے۔
• ری ایکٹیو پاور ٹرانسفارمر کی صلاحیت پر قبضہ کرتی ہے اور دستیاب فعال پاور آؤٹ پٹ کو محدود کرتی ہے، جس سے بجلی کی تقسیم کے آلات کی استعمال کی کارکردگی کم ہوتی ہے۔

 

5. مطلوبہ معاوضہ کی صلاحیت کے لیے حساب کا طریقہ

صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے تجرباتی سائز کا طریقہ

عملی انجینئرنگ ایپلی کیشنز میں، مطلوبہ معاوضے کی صلاحیت کو عام طور پر ٹرانسفارمر کی درجہ بندی کی گنجائش کا تقریباً ایک تہائی (یونٹ: kVAR) کے طور پر لیا جاتا ہے۔

اصل بوجھ کی خصوصیات اور آپریٹنگ حالات پر منحصر ہے، معاوضے کی گنجائش عام طور پر ٹرانسفارمر کی درجہ بندی کی گنجائش کے 30% سے 40% کی حد میں ہوتی ہے۔

 

مثال

For a 200 kVA distribution transformer:

200 × (30% ~ 40%)=60 ~ 80 kVAR

Therefore, a capacitor bank with a capacity between 60 kVAR and 80 kVAR is generally recommended to meet on-site reactive power compensation requirements.