کیپسیٹر بینکوں میں سیریز ری ایکٹرز کے لیے ری ایکٹنس کی شرح کا انتخاب

تعارف

سیریز ری ایکٹر (جسے کہا جاتا ہے۔منقطع ری ایکٹر) پاور کیپسیٹر بینکوں کے ساتھ استعمال ہونے والے پاور سسٹمز میں ری ایکٹیو پاور معاوضہ کو بہتر بنانے، لائن کے نقصانات کو کم کرنے، کیپسیٹر سوئچنگ انرش کرنٹ کو محدود کرنے، اور ہارمونک ڈسٹریشن کو دبانے کے لیے بڑے پیمانے پر ثابت کیا گیا ہے۔

 

مناسب ری ایکٹر کے رد عمل کی شرح کا انتخاب اہم ہے کیونکہ ہارمونک کرنٹ متعدد عوامل سے متاثر ہوتے ہیں، بشمول گرڈ ہارمونک ذرائع، سسٹم کی رکاوٹ، اور کپیسیٹر بینک پیرامیٹرز۔ ایک غیر مناسب رد عمل کی شرح گونج، کپیسیٹر اوورلوڈ، زیادہ گرمی، یا وقت سے پہلے آلات کی ناکامی کا باعث بن سکتی ہے۔

 

یہ مضمون رد عمل کی شرح کے انتخاب کے پیچھے اصولوں کی وضاحت کرتا ہے اور کپیسیٹر بینک ایپلی کیشنز کے لیے عملی رہنمائی فراہم کرتا ہے۔

 

1. کیپسیٹر سوئچنگ انرش کرنٹ کو محدود کرنا

کیپسیٹر سوئچنگ انرش کرنٹ سوئچنگ ڈیوائسز پر دباؤ کی سب سے عام وجوہات میں سے ایک ہے اورcapacitor بینکوں. ضرورت سے زیادہ کرنٹ کنیکٹیکٹرز، سرکٹ بریکرز، کیپسیٹرز اور پاور سسٹم کے دیگر اجزاء کو نقصان پہنچا سکتا ہے۔

 

عام طور پر کیپسیٹر بینک کی توانائی کے دوران دو قسم کے انرش کرنٹ ہوتے ہیں:

قسم 1: سنگل کپیسیٹر بینک سوئچنگ

جب اسٹینڈ اسٹون کیپسیٹر بینک کو متحرک کیا جاتا ہے، تو اس کے نتیجے میں آنے والا انرش کرنٹ عام طور پر معیاری سوئچنگ آلات کی قابل اجازت برداشت کرنے کی صلاحیت کے اندر ہوتا ہے۔ زیادہ تر معاملات میں، کسی اضافی موجودہ-محدود اقدامات کی ضرورت نہیں ہے۔

 

قسم 2: واپس-کی طرف-واپس Capacitor Bank سوئچنگ

جب ایک اضافی کپیسیٹر بینک کو آن کیا جاتا ہے جبکہ ایک یا زیادہ کپیسیٹر بینک پہلے سے ہی سسٹم سے منسلک ہوتے ہیں، تو بہت زیادہ انرش کرنٹ ہو سکتا ہے۔

 

فیلڈ تجربہ ظاہر کرتا ہے کہ یہ عارضی کرنٹ پہنچ سکتا ہے۔20 سے 250 گنا شرح شدہ کرنٹکیپاسٹر بینک کے.

انرش کرنٹ کا اظہار اس طرح کیا جا سکتا ہے:

 

کہاں:

(Q_C)=Capacitor reactive power

(X_L)=سرکٹ انڈکٹیو ری ایکٹینس

 

مساوات سے پتہ چلتا ہے کہ سرکٹ کے انڈکٹو ری ایکٹنس میں اضافہ انرش کرنٹ کو کم کرتا ہے۔ لہذا، مناسب طریقے سے منتخب کردہ سیریز کے ری ایکٹر کو مؤثر طریقے سے نصب کرنا سوئچنگ سرجز کو محدود کرتا ہے اور کیپسیٹرز اور سوئچنگ آلات دونوں کی حفاظت کرتا ہے۔

 

2. ہارمونک دبانے اور رد عمل کی شرح کا انتخاب

جدید پاور سسٹم میں بڑی تعداد میں نان لائنر بوجھ ہوتے ہیں، جیسے:

• متغیر فریکوئنسی ڈرائیوز (VFDs)
• ریکٹیفائرز
• UPS سسٹمز
• آرک بھٹیاں
• قابل تجدید توانائی کنورٹرز

 

یہ آلات ہارمونک کرنٹ پیدا کرتے ہیں جو وولٹیج ویوفارم کو بگاڑتے ہیں اور کیپسیٹر بینکوں کو منفی طور پر متاثر کرتے ہیں۔

 

بجلی کے معیار کو بہتر بنانے اور کیپسیٹرز کی حفاظت کے لیے، سیریز کے ری ایکٹر عام طور پر ہارمونک سپریشن ری ایکٹر کے طور پر نصب کیے جاتے ہیں۔

 

Capacitor بینکوں پر ہارمونکس کا اثر

A non-sinusoidal waveform consists of a fundamental frequency component plus harmonic frequencies that are integer multiples of the fundamental frequency.

 

عملی پاور سسٹمز میں، سب سے اہم ہارمونک آرڈرز ہیں:

• تیسرا ہارمونک
• 5ویں ہارمونک
• 7واں ہارمونک
• 11واں ہارمونک
• 13 ویں ہارمونک

 

ان میں سے،5ویں ہارمونکعام طور پر غالب جزو ہے.

 

ایک ایسے نظام پر غور کریں جس میں صرف بنیادی وولٹیج اور پانچویں ہارمونک وولٹیج کا جزو ہو۔ اگر 5ویں ہارمونک وولٹیج ریٹیڈ وولٹیج کے 26.45% تک پہنچ جائے:

• Capacitor overvoltage تقریباً 3.4% تک پہنچ جاتا ہے
• Capacitor overcurrent تقریباً 65.6% تک پہنچ جاتا ہے
• ری ایکٹو پاور اوورلوڈ تقریباً 35 فیصد تک پہنچ جاتا ہے

 

یہ اقدار کیپسیٹر بینک کے آپریشن پر ہارمونکس کے شدید اثر کو واضح طور پر ظاہر کرتی ہیں۔

 

3. گونج کا تجزیہ

ہارمونک کرنٹ کو اس طرح شمار کیا جا سکتا ہے:

کہاں:

• (E_n)=ہارمونک وولٹیج
• (X_B)=سسٹم کی رکاوٹ
• (X_L)=ری ایکٹر کا رد عمل
• (X_C)=Capacitor reactance
• (n)=ہارمونک ترتیب

 

گونج اس وقت ہوتی ہے جب:

 

متعلقہ گونج کی شرائط:

گونج سے بچنے اور مؤثر طریقے سے ہارمونک کرنٹ کو دبانے کے لیے درج ذیل شرط کو پورا کرنا ضروری ہے:

 

یہ اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ کیپسیٹر برانچ ہدف ہارمونک فریکوئنسی پر دلکش خصوصیات کی نمائش کرتی ہے، اس طرح ہارمونک امپلیفیکیشن کو روکتا ہے۔

 

4. ری ایکٹر کے رد عمل کی شرح کا تعین کرنا

انجینئرنگ کی مشق میں، 1.5 کا حفاظتی عنصر عام طور پر لاگو ہوتا ہے:

 

پانچویں ہارمونک دبانے کے لیے:

رد عمل کی شرح (K) کی تعریف اس طرح کی گئی ہے:

کہاں:

(K)=ری ایکٹر کے رد عمل کی شرح

(X_L)=بنیادی-تعدد ری ایکٹر رد عمل

(X_C)=بنیادی-تعدد کیپسیٹر کا رد عمل

 

لہذا، ایکرد عمل کی شرح 6%5ویں ہارمونک فریکوئنسی سے نیچے کیپسیٹر بینک کو مؤثر طریقے سے ڈی ٹیون کرتا ہے، 5ویں-آرڈر اور اعلی ہارمونکس کو دباتا ہے، اور انرش کرنٹ کو تبدیل کرنے کو ریٹیڈ کرنٹ سے تقریباً پانچ گنا تک محدود کرتا ہے۔

 

5. معیاری رد عمل کی شرح سلیکشن گائیڈ

0.1% - 1% رد عمل کی شرح

درخواست:

• Inrush موجودہ محدود صرف
• ہارمونک دبانے کی ضرورت نہیں ہے۔

 

عام استعمال:

• بہت کم ہارمونک مواد کے ساتھ بجلی کے نظام کو صاف کریں۔
• مختصر-سرکٹ کی موجودہ حد

 

4.5% - 6% رد عمل کی شرح

درخواست:

• 5ویں- ترتیب اور اعلی ہارمونکس کو دبانا

 

عام استعمال:

• صنعتی سہولیات
• تجارتی عمارتیں۔
• جنرل ری ایکٹو پاور معاوضہ کے نظام

 

سب سے عام طور پر منتخب رد عمل کی شرح

12% - 13% رد عمل کی شرح

درخواست:

• 3rd-آرڈر اور اعلی ہارمونکس کو دبانا

 

عام استعمال:

• اہم 3rd ہارمونک مواد کے ساتھ نظام
• خصوصی ہارمونک تخفیف کے منصوبے

 

قابل اطلاق سسٹم فریکوئنسی

• 50 ہرٹج پاور سسٹم
• 60 ہرٹج پاور سسٹم

 

نتیجہ

سیریز کے ری ایکٹر جدید کپیسیٹر بینکوں کا ایک لازمی جزو ہیں، جو بجلی کے مجموعی معیار اور توانائی کی کارکردگی کو بہتر بناتے ہوئے انرش کرنٹ کو تبدیل کرنے، ہارمونک ڈسٹورشن، اور گونج کے مسائل کے خلاف موثر تحفظ فراہم کرتے ہیں۔

 

رد عمل کی شرح کو ہمیشہ سائٹ کے اصل حالات اور ہارمونک پیمائش کے مطابق منتخب کیا جانا چاہئے:

• رد عمل کی شرح 6%عام طور پر ہارمونک دبانے اور کپیسیٹر بینک کے تحفظ کے لیے تجویز کیا جاتا ہے۔
• 0.2%–1% ایئر-کور ری ایکٹرمناسب ہیں جب بنیادی مقصد سوئچنگ انرش کرنٹ کو محدود کرنا ہو اور کچھ حد تک، مختصر-سرکٹ کرنٹ کو کم کرنا ہو۔
• 12%–13% رد عمل کی شرحان ایپلی کیشنز کے لیے تجویز کیا جاتا ہے جن میں اہم 3rd-آرڈر ہارمونکس کو دبانے کی ضرورت ہوتی ہے۔

 

ری ایکٹر کا مناسب انتخاب قابل بھروسہ آپریشن، توسیعی کپیسیٹر سروس لائف، پاور فیکٹر کی اصلاح کی بہتر کارکردگی، اور پورے برقی نظام میں بجلی کے معیار کو یقینی بناتا ہے۔