ڈیزل جنریٹر سیٹ UPS سے مماثل ہے۔

یہ مضمون UPS ان پٹ پاور فیکٹر اور ان پٹ فلٹر کے اثرات کا تجزیہ اور وضاحت کرتا ہے۔ پاور جنریٹر مسئلہ کی وجہ کو واضح کرنے کے لیے، اور پھر حل تلاش کریں۔

1. ڈیزل جنریٹر سیٹ اور UPS کے درمیان کوآرڈینیشن۔

بلاتعطل بجلی کی فراہمی کے نظام کے مینوفیکچررز اور استعمال کنندگان نے جنریٹر سیٹ اور UPS کے درمیان کوآرڈینیشن کے مسائل کو طویل عرصے سے دیکھا ہے، خاص طور پر ریکٹیفائر کے ذریعے پیدا ہونے والے موجودہ ہارمونکس پاور سپلائی سسٹمز جیسے جنریٹر سیٹ کے وولٹیج ریگولیٹرز اور UPS کے سنکرونائزیشن سرکٹس پر پیدا ہوتے ہیں۔اس کے منفی اثرات بہت واضح ہیں۔لہذا، UPS سسٹم انجینئرز نے ان پٹ فلٹر کو ڈیزائن کیا اور اسے UPS پر لاگو کیا، UPS ایپلی کیشن میں موجودہ ہارمونکس کو کامیابی سے کنٹرول کیا۔یہ فلٹرز UPS اور جنریٹر سیٹ کی مطابقت میں کلیدی کردار ادا کرتے ہیں۔

عملی طور پر تمام ان پٹ فلٹرز UPS ان پٹ پر انتہائی تباہ کن موجودہ ہارمونکس کو جذب کرنے کے لیے کیپسیٹرز اور انڈکٹرز کا استعمال کرتے ہیں۔ان پٹ فلٹر کا ڈیزائن UPS سرکٹ میں اور مکمل بوجھ کے تحت زیادہ سے زیادہ ممکنہ کل ہارمونک بگاڑ کے فیصد کو مدنظر رکھتا ہے۔زیادہ تر فلٹرز کا ایک اور فائدہ لوڈ شدہ UPS کے ان پٹ پاور فیکٹر کو بہتر بنانا ہے۔تاہم، ان پٹ فلٹر کے اطلاق کا ایک اور نتیجہ UPS کی مجموعی کارکردگی کو کم کرنا ہے۔زیادہ تر فلٹرز UPS پاور کا تقریباً 1% استعمال کرتے ہیں۔ان پٹ فلٹر کا ڈیزائن ہمیشہ موافق اور ناموافق عوامل کے درمیان توازن کی تلاش کرتا ہے۔

UPS سسٹم کی کارکردگی کو زیادہ سے زیادہ بہتر بنانے کے لیے، UPS انجینئرز نے حال ہی میں ان پٹ فلٹر کی بجلی کی کھپت میں بہتری لائی ہے۔فلٹر کی کارکردگی میں بہتری کا زیادہ تر انحصار UPS ڈیزائن میں IGBT (Insulated Gate Transistor) ٹیکنالوجی کے استعمال پر ہے۔IGBT انورٹر کی اعلی کارکردگی نے UPS کو دوبارہ ڈیزائن کیا ہے۔ان پٹ فلٹر فعال طاقت کے ایک چھوٹے سے حصے کو جذب کرتے ہوئے کچھ موجودہ ہارمونکس کو جذب کر سکتا ہے۔مختصراً، فلٹر میں کیپسیٹو فیکٹرز سے انڈکٹو فیکٹرز کا تناسب کم ہو جاتا ہے، UPS کا حجم کم ہو جاتا ہے، اور کارکردگی بہتر ہوتی ہے۔لگتا ہے کہ UPS فیلڈ میں چیزیں حل ہو گئی ہیں، لیکن جنریٹر کے ساتھ نئے مسئلے کی مطابقت دوبارہ ظاہر ہوئی ہے، پرانے مسئلے کی جگہ لے لی ہے۔

2. گونج کا مسئلہ۔

کیپیسیٹر خود جوش کا مسئلہ دیگر برقی حالات، جیسے سیریز گونج کی وجہ سے بڑھ سکتا ہے یا نقاب پوش ہو سکتا ہے۔جب جنریٹر کے انڈکٹو ری ایکٹنس کی اوہمک ویلیو اور ان پٹ فلٹر کے capacitive reactance کی اومک ویلیو ایک دوسرے کے قریب ہوں، اور سسٹم کی مزاحمتی قدر چھوٹی ہو تو دوغلا پن واقع ہو گا، اور وولٹیج پاور کی درجہ بندی کی قدر سے زیادہ ہو سکتا ہے۔ نظامنیا ڈیزائن کیا گیا UPS سسٹم بنیادی طور پر 100% capacitive input impedance ہے۔500kVA UPS میں 150kvar کی گنجائش اور صفر کے قریب پاور فیکٹر ہو سکتا ہے۔شنٹ انڈکٹرز، سیریز چوکس، اور ان پٹ آئسولیشن ٹرانسفارمرز UPS کے روایتی اجزاء ہیں، اور یہ تمام اجزاء شامل ہیں۔درحقیقت، وہ اور فلٹر کی گنجائش ایک ساتھ مل کر UPS کو مجموعی طور پر capacitive کا برتاؤ کرتے ہیں، اور UPS کے اندر پہلے سے ہی کچھ oscillations ہو سکتے ہیں۔UPS سے منسلک پاور لائنوں کی capacitive خصوصیات کے ساتھ مل کر، پورے سسٹم کی پیچیدگی بہت بڑھ گئی ہے، عام انجینئرز کے تجزیہ کے دائرہ سے باہر۔

3. ڈیزل جنریٹر سیٹ اور لوڈ.

ڈیزل جنریٹر سیٹ آؤٹ پٹ وولٹیج کو کنٹرول کرنے کے لیے وولٹیج ریگولیٹر پر انحصار کرتے ہیں۔وولٹیج ریگولیٹر تھری فیز آؤٹ پٹ وولٹیج کا پتہ لگاتا ہے اور مطلوبہ وولٹیج کی قدر سے اس کی اوسط قدر کا موازنہ کرتا ہے۔ریگولیٹر جنریٹر کے اندر موجود معاون پاور سورس سے توانائی حاصل کرتا ہے، عام طور پر مرکزی جنریٹر کے ساتھ ایک چھوٹا جنریٹر سماکشی، اور DC پاور کو جنریٹر روٹر کے مقناطیسی فیلڈ ایکسائٹیشن کوائل میں منتقل کرتا ہے۔کے گھومنے والے مقناطیسی میدان کو کنٹرول کرنے کے لیے کوائل کرنٹ بڑھتا یا گرتا ہے۔ جنریٹر سٹیٹر کنڈلی ، یا الیکٹرو موٹیو فورس EMF کا سائز۔سٹیٹر کوائل کا مقناطیسی بہاؤ جنریٹر کے آؤٹ پٹ وولٹیج کا تعین کرتا ہے۔

ڈیزل جنریٹر سیٹ کے اسٹیٹر کوائل کی اندرونی مزاحمت کو Z کے ذریعے ظاہر کیا جاتا ہے، جس میں انڈکٹیو اور مزاحمتی حصے شامل ہیں۔جنریٹر کی الیکٹرو موٹیو قوت جو روٹر اکسیٹیشن کوائل کے ذریعے کنٹرول ہوتی ہے E کے ذریعے AC وولٹیج کے ذریعہ کی نمائندگی کی جاتی ہے۔یہ فرض کرتے ہوئے کہ بوجھ خالصتاً انڈکٹیو ہے، کرنٹ I ویکٹر ڈایاگرام میں وولٹیج U سے بالکل 90° برقی فیز اینگل سے پیچھے رہ جاتا ہے۔اگر بوجھ خالصتاً مزاحمتی ہے تو U اور I کے ویکٹر ایک دوسرے کے ساتھ ملیں گے یا مرحلے میں ہوں گے۔درحقیقت، زیادہ تر بوجھ خالصتاً مزاحمتی اور خالصتاً دلکش کے درمیان ہوتے ہیں۔اسٹیٹر کوائل سے کرنٹ گزرنے کی وجہ سے وولٹیج ڈراپ وولٹیج ویکٹر I×Z سے ظاہر ہوتا ہے۔یہ دراصل دو چھوٹے وولٹیج ویکٹرز کا مجموعہ ہے، I کے ساتھ مرحلے میں مزاحمتی وولٹیج ڈراپ اور انڈکٹر وولٹیج 90° آگے۔اس صورت میں، یہ U کے ساتھ مرحلے میں ہوتا ہے۔ کیونکہ الیکٹرو موٹیو فورس جنریٹر کی اندرونی مزاحمت اور آؤٹ پٹ وولٹیج کے وولٹیج ڈراپ کے مجموعے کے برابر ہونی چاہیے، یعنی ویکٹر E=U کے ویکٹر کا مجموعہ اور I×Zوولٹیج ریگولیٹر E کو تبدیل کرکے وولٹیج U کو مؤثر طریقے سے کنٹرول کر سکتا ہے۔

اب غور کریں کہ جنریٹر کی اندرونی حالتوں کا کیا ہوتا ہے جب خالص طور پر انڈکٹیو بوجھ کے بجائے خالص صلاحیت والا بوجھ استعمال کیا جاتا ہے۔اس وقت کرنٹ انڈکٹیو بوجھ کے بالکل برعکس ہے۔موجودہ I اب وولٹیج ویکٹر U کی قیادت کرتا ہے، اور اندرونی مزاحمتی وولٹیج ڈراپ ویکٹر I×Z بھی مخالف مرحلے میں ہے۔پھر U اور I×Z کا ویکٹر کا مجموعہ U سے کم ہے۔

چونکہ وہی الیکٹرو موٹیو فورس E جیسا کہ انڈکٹو بوجھ میں ہوتا ہے کیپسیٹو لوڈ میں زیادہ جنریٹر آؤٹ پٹ وولٹیج U پیدا کرتا ہے، اس لیے وولٹیج ریگولیٹر کو گھومنے والے مقناطیسی میدان کو نمایاں طور پر کم کرنا چاہیے۔درحقیقت، وولٹیج ریگولیٹر کے پاس آؤٹ پٹ وولٹیج کو مکمل طور پر ریگولیٹ کرنے کے لیے کافی حد نہیں ہوسکتی ہے۔تمام جنریٹروں کے روٹر ایک سمت میں مسلسل پرجوش رہتے ہیں اور مستقل مقناطیسی میدان پر مشتمل ہوتے ہیں۔یہاں تک کہ اگر وولٹیج ریگولیٹر مکمل طور پر بند ہے، روٹر کے پاس اب بھی کافی مقناطیسی فیلڈ ہے جو کیپسیٹو لوڈ کو چارج کرنے اور وولٹیج پیدا کرنے کے لیے ہے۔اس رجحان کو "خود جوش" کہا جاتا ہے۔خود کشی کا نتیجہ اوور وولٹیج یا وولٹیج ریگولیٹر کا بند ہونا ہے، اور جنریٹر کا مانیٹرنگ سسٹم اسے وولٹیج ریگولیٹر کی ناکامی (یعنی "جوش کا نقصان") سمجھتا ہے۔ان میں سے کسی بھی حالت کی وجہ سے جنریٹر بند ہو جائے گا۔جنریٹر کے آؤٹ پٹ سے منسلک بوجھ خودکار سوئچنگ کیبنٹ کے وقت اور ترتیب کے لحاظ سے آزاد یا متوازی ہو سکتا ہے۔کچھ ایپلی کیشنز میں، UPS سسٹم پاور فیل ہونے کے دوران جنریٹر سے منسلک پہلا لوڈ ہوتا ہے۔دوسری صورتوں میں، UPS اور مکینیکل لوڈ ایک ہی وقت میں جڑے ہوئے ہیں۔مکینیکل بوجھ میں عام طور پر ایک ابتدائی رابطہ کار ہوتا ہے، اور بجلی کی خرابی کے بعد اسے دوبارہ بند ہونے میں ایک خاص وقت لگتا ہے۔UPS ان پٹ فلٹر کیپسیٹر کے انڈکٹیو موٹر بوجھ کی تلافی میں تاخیر ہوتی ہے۔خود UPS میں وقت کی ایک مدت ہوتی ہے جسے "سافٹ سٹارٹ" کہا جاتا ہے، جو اس کے ان پٹ پاور فیکٹر کو بڑھانے کے لیے بیٹری سے لوڈ کو جنریٹر پر منتقل کرتا ہے۔تاہم، UPS ان پٹ فلٹرز نرم آغاز کے عمل میں حصہ نہیں لیتے ہیں۔وہ UPS کے حصے کے طور پر UPS کے ان پٹ اینڈ سے جڑے ہوئے ہیں۔لہذا، بعض صورتوں میں، بجلی کی ناکامی کے دوران جنریٹر کے آؤٹ پٹ سے جڑا ہوا مرکزی بوجھ UPS کا ان پٹ فلٹر ہوتا ہے۔وہ انتہائی capacitive ہیں (بعض اوقات خالص capacitive)۔

اس مسئلے کا حل ظاہر ہے پاور فیکٹر کریکشن کا استعمال کرنا ہے۔اس کو حاصل کرنے کے بہت سے طریقے ہیں، تقریباً درج ذیل ہیں:

1. موٹر لوڈ کو UPS سے پہلے منسلک کرنے کے لیے ایک خودکار سوئچنگ کیبنٹ لگائیں۔کچھ سوئچ کیبنٹ اس طریقہ کو نافذ کرنے کے قابل نہیں ہوسکتے ہیں۔اس کے علاوہ، دیکھ بھال کے دوران، پلانٹ کے انجینئرز کو UPS اور جنریٹرز کو الگ سے ڈیبگ کرنے کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔

2. کیپسیٹو بوجھ کی تلافی کے لیے ایک مستقل رد عمل کا اضافہ کریں، عام طور پر ایک متوازی وائنڈنگ ری ایکٹر کا استعمال کرتے ہوئے، EG یا جنریٹر آؤٹ پٹ متوازی بورڈ سے منسلک ہوتا ہے۔یہ حاصل کرنا بہت آسان ہے، اور قیمت کم ہے۔لیکن زیادہ بوجھ یا کم بوجھ میں کوئی فرق نہیں پڑتا، ری ایکٹر ہمیشہ کرنٹ جذب کرتا ہے اور لوڈ پاور فیکٹر کو متاثر کرتا ہے۔اور UPS کی تعداد سے قطع نظر، ری ایکٹرز کی تعداد ہمیشہ طے ہوتی ہے۔

3. UPS کے capacitive reactance کی تلافی کرنے کے لیے ہر UPS میں ایک انڈکٹو ری ایکٹر لگائیں۔کم بوجھ کی صورت میں، رابطہ کار (اختیاری) ری ایکٹر کے ان پٹ کو کنٹرول کرتا ہے۔ری ایکٹر کا یہ طریقہ زیادہ درست ہے، لیکن تعداد زیادہ ہے اور تنصیب اور کنٹرول کی لاگت زیادہ ہے۔

4. فلٹر کیپسیٹر کے سامنے ایک کنٹیکٹر انسٹال کریں اور لوڈ کم ہونے پر اسے منقطع کریں۔چونکہ رابطہ کار کا وقت عین مطابق ہونا چاہیے اور کنٹرول زیادہ پیچیدہ ہے، یہ صرف فیکٹری میں نصب کیا جا سکتا ہے۔

کون سا طریقہ بہترین ہے اس کا انحصار سائٹ پر موجود صورتحال اور سامان کی کارکردگی پر ہے۔

اگر آپ ڈیزل جنریٹرز کے بارے میں مزید جاننا چاہتے ہیں تو dingbo@dieselgeneratortech.com پر ای میل کے ذریعے ڈنگبو پاور سے مشورہ کرنے میں خوش آمدید، اور ہم کسی بھی وقت آپ کی خدمت میں حاضر ہوں گے۔