سرج محافظ اور انورٹر تعاون
تعارف
جدید پاور سسٹمز اور الیکٹرانک آلات کی ایپلی کیشنز، سرج پروٹیکٹرز (SPDs) اور انورٹرز میں، دو اہم اجزاء کے طور پر، ان کا باہمی تعاون پورے نظام کے محفوظ اور مستحکم آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے اہم ہے۔ قابل تجدید توانائی کی تیز رفتار ترقی اور بجلی کے الیکٹرانک آلات کے وسیع پیمانے پر استعمال کے ساتھ، ان دونوں کا مشترکہ استعمال تیزی سے عام ہو گیا ہے۔ یہ مضمون کام کرنے کے اصولوں، انتخاب کے معیارات، SPDs اور انورٹرز کی تنصیب کے طریقوں کے ساتھ ساتھ پاور سسٹمز کے لیے جامع تحفظ فراہم کرنے کے لیے ان کو بہتر طریقے سے جوڑا کیسے بنایا جا سکتا ہے، پر غور کرے گا۔
باب 1: سرج پروٹیکٹرز کا جامع تجزیہ
1.1 سرج محافظ کیا ہے؟
سرج پروٹیکٹو ڈیوائس (ایس پی ڈی مختصراً)، جسے سرج آریسٹر یا اوور وولٹیج پروٹیکٹر بھی کہا جاتا ہے، ایک الیکٹرانک ڈیوائس ہے جو مختلف الیکٹرانک آلات، آلات اور مواصلاتی لائنوں کے لیے حفاظتی تحفظ فراہم کرتی ہے۔ یہ انتہائی مختصر وقت میں محفوظ سرکٹ کو ایکوپوٹینشل سسٹم سے جوڑ سکتا ہے، جس سے آلات کی ہر بندرگاہ پر امکانات برابر ہو سکتے ہیں، اور ساتھ ہی بجلی گرنے یا سوئچ آپریشنز کی وجہ سے سرکٹ میں پیدا ہونے والے سرج کرنٹ کو زمین پر چھوڑ سکتا ہے، اس طرح الیکٹرانک آلات کو نقصان سے بچاتا ہے۔
سرج پروٹیکٹرز کو مواصلات، بجلی، روشنی، نگرانی، اور صنعتی کنٹرول جیسے شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے، اور یہ جدید بجلی سے بچاؤ کی انجینئرنگ کا ایک ناگزیر اور اہم جزو ہیں۔ بین الاقوامی الیکٹرو ٹیکنیکل کمیشن (IEC) کے معیارات کے مطابق، سرج محافظوں کو تین زمروں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: قسم I (براہ راست بجلی سے تحفظ کے لیے)، قسم II (تقسیم نظام کے تحفظ کے لیے)، اور قسم III (ٹرمینل آلات کے تحفظ کے لیے)۔
1.2 سرج پروٹیکٹر کا ورکنگ اصول
سرج پروٹیکٹر کا بنیادی کام کرنے والا اصول نان لائنر اجزاء کی خصوصیات پر مبنی ہے (جیسے ویریسٹرز، گیس ڈسچارج ٹیوبز، عارضی وولٹیج سپریشن ڈائیوڈس وغیرہ)۔ عام وولٹیج کے تحت، وہ ایک اعلی رکاوٹ کی حالت پیش کرتے ہیں اور سرکٹ کے آپریشن پر تقریباً کوئی اثر نہیں رکھتے۔ جب سرج وولٹیج ہوتا ہے، تو یہ اجزاء نینو سیکنڈز کے اندر اندر ایک کم رکاوٹ والی حالت میں جا سکتے ہیں، اوور وولٹیج کی توانائی کو زمین کی طرف موڑ دیتے ہیں اور اس طرح محفوظ آلات میں وولٹیج کو محفوظ رینج تک محدود کر دیتے ہیں۔
مخصوص کام کے عمل کو چار مراحل میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:
1.2.1 مانیٹرنگ کا مرحلہ
SPD conسرکٹ میں وولٹیج کے اتار چڑھاو کو مسلسل مانیٹر کرتا ہے۔ یہ نظام کے معمول کے کام کو متاثر کیے بغیر، عام وولٹیج کی حد کے اندر ایک اعلی رکاوٹ حالت میں رہتا ہے۔
1.2.2 ردعمل کا مرحلہ
جب وولٹیج کے مقررہ حد سے تجاوز کرنے کا پتہ چلتا ہے (جیسے کہ 220V سسٹم کے لیے 385V)، تو حفاظتی عنصر نینو سیکنڈ کے اندر تیزی سے جواب دیتا ہے۔
1.2.3 ڈسچارج مرحلہ
حفاظتی عنصر ایک کم رکاوٹ والی حالت میں بدل جاتا ہے، جو اوور کرنٹ کو زمین کی طرف لے جانے کے لیے خارج ہونے والا راستہ بناتا ہے، جبکہ محفوظ آلات میں وولٹیج کو محفوظ سطح تک بند کر دیتا ہے۔
1.2.4 بحالی کا مرحلہ:
اضافے کے بعد، حفاظتی جزو خود بخود ایک اعلیٰ رکاوٹ والی حالت میں واپس آجاتا ہے، اور نظام دوبارہ معمول کے مطابق کام شروع کر دیتا ہے۔ غیر خود بحال ہونے والی اقسام کے لیے، ماڈیول کی تبدیلی ضروری ہو سکتی ہے۔
1.3 کیسے کو ایک اضافی محافظ کا انتخاب کریں
مناسب سرج محافظ کا انتخاب کرنے کے لیے بہترین تحفظ کے اثر اور معاشی فوائد کو یقینی بنانے کے لیے مختلف عوامل پر غور کرنے کی ضرورت ہے۔
1.3.1 سسٹم کی خصوصیات کی بنیاد پر قسم کا انتخاب کریں۔
- TT، TN یا IT پاور ڈسٹری بیوشن سسٹمز کو مختلف قسم کے SPD کی ضرورت ہوتی ہے۔
- AC سسٹمز اور DC سسٹمز (جیسے فوٹوولٹک سسٹم) کے لیے SPDs کو ملایا نہیں جا سکتا
- سنگل فیز اور تھری فیز سسٹم کے درمیان فرق
1.3.2 چابی پیرامیٹر میچنگ
- زیادہ سے زیادہ مسلسل آپریٹنگ وولٹیج (Uc) سب سے زیادہ ممکنہ مسلسل وولٹیج سے زیادہ ہونا چاہئے جس کا سسٹم کو سامنا ہو سکتا ہے (عام طور پر سسٹم کے ریٹیڈ وولٹیج سے 1.15-1.5 گنا)
- وولٹیج پروٹیکشن لیول (اوپر) محفوظ آلات کے برداشت کرنے والے وولٹیج سے کم ہونا چاہیے
- برائے نام ڈسچارج کرنٹ (ان) اور زیادہ سے زیادہ ڈسچارج کرنٹ (Imax) کو تنصیب کے مقام اور متوقع اضافے کی شدت کی بنیاد پر منتخب کیا جانا چاہیے۔
- ردعمل کا وقت کافی تیز ہونا چاہئے (عام طور پر
1.3.3 تنصیب محل وقوع کے تحفظات
- پاور انلیٹ کلاس I یا کلاس II SPD سے لیس ہونا چاہئے۔
- ڈسٹری بیوشن پینل کلاس II SPD سے لیس ہو سکتا ہے۔
- سامان کے سامنے والے حصے کو کلاس III فائن پروٹیکشن SPD کے ذریعے محفوظ کیا جانا چاہیے۔
1.3.4 خاص ماحولیاتی تقاضے
- بیرونی تنصیب کے لیے، واٹر پروف اور ڈسٹ پروف ریٹنگز پر غور کریں (IP65 یا اس سے زیادہ)
- زیادہ درجہ حرارت والے ماحول میں، ایسے SPDs کو منتخب کریں جو زیادہ درجہ حرارت کے لیے موزوں ہوں۔
- سنکنرن ماحول میں، اینٹی سنکنرن خصوصیات کے ساتھ دیواروں کا انتخاب کریں۔
1.3.5 سرٹیفیکیشن معیارات
- بین الاقوامی معیارات جیسے کہ IEC 61643 اور UL 1449 کے مطابق
- CE، TUV، وغیرہ کے ساتھ مصدقہ۔
- فوٹو وولٹک سسٹمز کے لیے، اسے IEC 61643-31 معیار کے مطابق ہونا چاہیے۔
1.4 کیسے کریں۔ انسٹال کریں ایک اضافے کا محافظ
درست تنصیب سرج محافظوں کی تاثیر کو یقینی بنانے کی کلید ہے۔ یہاں ایک پیشہ ورانہ تنصیب گائیڈ ہے
1.4.1 انسٹالیشن مقام انتخاب
- پاور انلیٹ SPD کو مین ڈسٹری بیوشن باکس میں نصب کیا جانا چاہیے، جتنا ممکن ہو آنے والی لائن کے اختتام کے قریب ہو۔
- سیکنڈری ڈسٹری بیوشن باکس SPD کو سوئچ کے بعد انسٹال کیا جانا چاہیے۔
- سازوسامان کے لیے سامنے والا SPD محفوظ آلات کے جتنا ممکن ہو قریب رکھا جائے (یہ سفارش کی جاتی ہے کہ فاصلہ 5 میٹر سے کم ہو)۔
1.4.2 وائرنگ وضاحتیں
- "V" کنکشن کا طریقہ (کیلون کنکشن) لیڈ انڈکٹنس کے اثر کو کم کر سکتا ہے۔
- جوڑنے والی تاریں ممکنہ حد تک چھوٹی اور سیدھی ہونی چاہئیں (
- تاروں کے کراس سیکشنل ایریا کو معیارات کے مطابق ہونا چاہیے (عام طور پر 4mm² تانبے کے تار سے کم نہیں)۔
- گراؤنڈنگ تار کو ترجیحی طور پر پیلے سبز دوہری رنگ کے تار کا انتخاب کرنا چاہیے، جس کا کراس سیکشنل ایریا فیز وائر سے کم نہ ہو۔
1.4.3 گراؤنڈ کرنا تقاضے
- SPD کے گراؤنڈنگ ٹرمینلز کو سسٹم گراؤنڈنگ بس سے محفوظ طریقے سے منسلک ہونا چاہیے۔
- گراؤنڈنگ مزاحمت کو سسٹم کی ضروریات کے مطابق ہونا چاہئے (عام طور پر
- ضرورت سے زیادہ لمبی گراؤنڈنگ تاروں سے گریز کریں، کیونکہ اس سے گراؤنڈنگ کی رکاوٹ بڑھ جائے گی۔
1.4.4 انسٹالیشن قدم
1) بجلی کی فراہمی کاٹ دیں اور تصدیق کریں کہ وولٹیج نہیں ہے۔
2) SPD کے سائز کے مطابق ڈسٹری بیوشن باکس میں انسٹالیشن پوزیشن محفوظ کریں۔
3) SPD بیس یا گائیڈ ریل کو درست کریں۔
4) وائرنگ ڈایاگرام کے مطابق فیز وائر، نیوٹرل وائر اور گراؤنڈ وائر کو جوڑیں۔
5) چیک کریں کہ آیا تمام کنکشن محفوظ ہیں۔
6) جانچ کے لیے پاور آن، اسٹیٹس انڈیکیٹر لائٹس کا مشاہدہ کریں۔
1.4.5 انسٹالیشن احتیاطی تدابیر
- فیوز یا سرکٹ بریکر سے پہلے SPD انسٹال نہ کریں۔
- ایک سے زیادہ SPDs کے درمیان مناسب فاصلہ (کیبل کی لمبائی> 10 میٹر) کو برقرار رکھا جانا چاہئے یا ڈیکپلنگ ڈیوائس کو شامل کیا جانا چاہئے۔
- انسٹالیشن کے بعد، ایک اوور کرنٹ پروٹیکشن ڈیوائس (جیسے فیوز یا سرکٹ بریکر) کو SPD کے سامنے والے سرے پر انسٹال کیا جانا چاہیے۔
- باقاعدگی سے معائنہ (سال میں کم از کم ایک بار) اور دیکھ بھال کی جانی چاہئے۔ طوفان کے موسم سے پہلے اور بعد میں مضبوط معائنہ کیا جانا چاہئے۔
باب 2: میںانورٹرز کا گہرائی سے تجزیہ
2.1 انورٹر کیا ہے؟
انورٹر ایک پاور الیکٹرانک ڈیوائس ہے جو ڈائریکٹ کرنٹ (DC) کو الٹرنیٹنگ کرنٹ (AC) میں تبدیل کرتا ہے۔ یہ جدید توانائی کے نظام میں ایک ناگزیر کلیدی جزو ہے۔ قابل تجدید توانائی کی تیز رفتار ترقی کے ساتھ، انورٹرز کا اطلاق تیزی سے وسیع ہو گیا ہے، خاص طور پر فوٹو وولٹک پاور جنریشن سسٹمز، ونڈ پاور جنریشن سسٹمز، انرجی اسٹوریج سسٹم، اور بلاتعطل پاور سپلائی (UPS) سسٹمز میں۔
انورٹرز کو ان کے آؤٹ پٹ ویوفارمز کی بنیاد پر مربع لہر انورٹرز، ترمیم شدہ سائن ویو انورٹرز اور خالص سائن ویو انورٹرز میں درجہ بندی کیا جا سکتا ہے۔ ان کو ان کے اطلاق کے منظرناموں کے مطابق گرڈ سے منسلک انورٹرز، آف گرڈ انورٹرز اور ہائبرڈ انورٹرز میں بھی درجہ بندی کیا جا سکتا ہے۔ اور انہیں ان کی پاور ریٹنگ کی بنیاد پر مائیکرو انورٹرز، سٹرنگ انورٹرز اور سنٹرلائزڈ انورٹرز میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔
2.2 کام کرنا انورٹر کا اصول
انورٹر کا بنیادی کام کرنے والا اصول سیمی کنڈکٹر سوئچنگ ڈیوائسز (جیسے IGBT اور MOSFET) کے تیز رفتار سوئچنگ ایکشن کے ذریعے براہ راست کرنٹ کو متبادل کرنٹ میں تبدیل کرنا ہے۔ کام کرنے کا بنیادی عمل درج ذیل ہے:
2.2.1 DC ان پٹ اسٹیج
DC پاور سپلائی (جیسے فوٹوولٹک پینلز، بیٹریاں) انورٹر کو DC برقی توانائی فراہم کرتی ہے۔
2.2.2 فروغ دینا اسٹیج (اختیاری)
ان پٹ وولٹیج کو DC-DC بوسٹ سرکٹ کے ذریعے انورٹر آپریشن کے لیے موزوں سطح تک بڑھایا جاتا ہے۔
2.2.3 الٹا اسٹیج
کنٹرول سوئچز ایک مخصوص ترتیب میں آن اور آف ہوتے ہیں، براہ راست کرنٹ کو پلسٹنگ ڈائریکٹ کرنٹ میں تبدیل کرتے ہیں۔ اس کے بعد اسے فلٹر سرکٹ کے ذریعے فلٹر کیا جاتا ہے تاکہ ایک متبادل لہر کی شکل بنائی جا سکے۔
2.2.4 آؤٹ پٹ اسٹیج
LC فلٹرنگ سے گزرنے کے بعد، آؤٹ پٹ ایک کوالیفائیڈ الٹرنیٹنگ کرنٹ ہو گا (جیسے 220V/50Hz یا 110V/60Hz)۔
گرڈ سے منسلک انورٹرز کے لیے، اس میں ہم وقت ساز گرڈ کنکشن کنٹرول، زیادہ سے زیادہ پاور پوائنٹ ٹریکنگ (MPPT) اور آئی لینڈنگ ایفیکٹ پروٹیکشن جیسے جدید فنکشنز بھی شامل ہیں۔ جدید انورٹرز عام طور پر PWM (Pulse Width Modulation) ٹیکنالوجی کو موج کے معیار اور کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔
2.3 کیسے کریں۔ منتخب کریں ایک انورٹر
مناسب انورٹر کا انتخاب کرنے کے لیے متعدد عوامل پر غور کرنے کی ضرورت ہے:
2.3.1 قسم منتخب کریں۔ کی بنیاد پر درخواست کے منظر نامے پر
- گرڈ سے منسلک نظاموں کے لیے، گرڈ سے منسلک انورٹرز کا انتخاب کریں۔
- آف گرڈ سسٹمز کے لیے، آف گرڈ انورٹرز کا انتخاب کریں۔
- ہائبرڈ سسٹمز کے لیے، ہائبرڈ انورٹرز کا انتخاب کریں۔
2.3.2 طاقت ملاپ کرنا
- ریٹیڈ پاور کل لوڈ پاور سے تھوڑی زیادہ ہونی چاہیے (1.2 - 1.5 گنا کا تجویز کردہ مارجن)
- فوری طور پر اوورلوڈ کی صلاحیت پر غور کریں (جیسے موٹر کا ابتدائی کرنٹ)
2.3.3 ان پٹ خصوصیت ملاپ
- ان پٹ وولٹیج کی حد کو بجلی کی فراہمی کی آؤٹ پٹ وولٹیج کی حد کا احاطہ کرنا چاہئے۔
- فوٹوولٹک سسٹمز کے لیے، MPPT راستوں کی تعداد اور ان پٹ کرنٹ کو اجزاء کے پیرامیٹرز سے ملنے کی ضرورت ہے۔
2.3.4 آؤٹ پٹ خصوصیات تقاضے
- آؤٹ پٹ وولٹیج اور فریکوئنسی مقامی معیارات کے مطابق ہے (جیسے 220V/50Hz)
- ویوفارم کوالٹی (ترجیحی طور پر ایک خالص سائن ویو انورٹر)
- کارکردگی (اعلی معیار کے انورٹرز کی کارکردگی> 95% ہے)
2.3.5 تحفظ افعال
- بنیادی تحفظات جیسے اوور وولٹیج، انڈر وولٹیج، اوورلوڈ، شارٹ سرکٹ، اور زیادہ گرمی
- گرڈ سے منسلک انورٹرز کے لیے، جزیرہ نما اثر سے تحفظ درکار ہے۔
- اینٹی ریورس انجکشن تحفظ (ہائبرڈ سسٹمز کے لیے)
2.3.6 ماحولیاتی موافقت
- آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد
- پروٹیکشن گریڈ (آئی پی 65 یا اس سے زیادہ بیرونی تنصیبات کے لیے درکار ہے)
- اونچائی کی موافقت
2.3.7 سرٹیفیکیشن تقاضے
- گرڈ سے منسلک انورٹرز کے پاس مقامی گرڈ کنکشن سرٹیفیکیشن ہونا ضروری ہے (جیسے چین میں CQC، EU میں VDE-AR-N 4105 وغیرہ)
- حفاظتی سرٹیفیکیشن (جیسے UL، IEC، وغیرہ)
2.4 کیسے انسٹال کریں انورٹر
انورٹر کی درست تنصیب اس کی کارکردگی اور عمر کے لیے بہت اہم ہے:
2.4.1 تنصیب مقام انتخاب
- اچھی طرح سے ہوادار، براہ راست سورج کی روشنی سے گریز
- محیطی درجہ حرارت -25 ℃ سے +60 ℃ تک (تفصیلات کے لیے مصنوعات کی وضاحتیں دیکھیں)
- خشک اور صاف، دھول اور سنکنرن گیسوں سے بچنا
- آپریشن اور دیکھ بھال کے لیے آسان مقام
- جتنا ممکن ہو بیٹری پیک کے قریب ہو (لائن کے نقصان کو کم کرنے کے لیے)
2.4.2 مکینیکل تنصیب
- استحکام کو یقینی بنانے کے لیے دیوار پر چڑھنے یا بریکٹ کا استعمال کرتے ہوئے انسٹال کریں۔
- بہتر گرمی کی کھپت کے لیے عمودی طور پر نصب رکھیں
- آس پاس کافی جگہ محفوظ رکھیں (عام طور پر اوپر اور نیچے 50cm سے زیادہ، اور بائیں اور دائیں طرف 30cm سے زیادہ)
2.4.3 الیکٹریکل کنکشنز
- ڈی سی سائیڈ کنکشن:
- درست قطبیت کی تصدیق کریں (مثبت اور منفی ٹرمینلز کو الٹ نہیں کیا جانا چاہیے)
- مناسب تصریحات کی کیبلز استعمال کریں (عام طور پر 4-35mm²)
- مثبت ٹرمینل پر ڈی سی سرکٹ بریکر لگانے کی سفارش کی جاتی ہے۔
- AC سائیڈ کنکشن:
- L/N/PE کے مطابق جڑیں۔
- کیبل وضاحتیں موجودہ ضروریات کو پورا کرنا ضروری ہے
- ایک AC سرکٹ بریکر لگانا ضروری ہے۔
- گراؤنڈ کنکشن:
- قابل اعتماد گراؤنڈنگ کو یقینی بنائیں (گراؤنڈنگ مزاحمت
- گراؤنڈنگ وائر کا قطر فیز وائر کے قطر سے کم نہیں ہونا چاہیے۔
2.4.4 سسٹم کنفیگریشن
- گرڈ سے منسلک انورٹرز لازمی گرڈ پروٹیکشن ڈیوائسز سے لیس ہوں۔
- آف گرڈ انورٹرز کو مناسب بیٹری بینکوں کے ساتھ ترتیب دینے کی ضرورت ہے۔
- سسٹم کے درست پیرامیٹرز (وولٹیج، فریکوئنسی، وغیرہ) سیٹ کریں۔
2.4.5 انسٹالیشن احتیاطی تدابیر
- اس بات کو یقینی بنائیں کہ تنصیب سے پہلے بجلی کے تمام ذرائع منقطع ہیں۔
- DC اور AC لائنوں کو ساتھ ساتھ چلانے سے گریز کریں۔
- مواصلاتی لائنوں کو بجلی کی لائنوں سے الگ کریں۔
- جانچ کے لیے پاور آن کرنے سے پہلے انسٹالیشن کے بعد مکمل معائنہ کریں۔
2.4.6 ڈیبگنگ اور ٹیسٹنگ
- پاور آن کرنے سے پہلے موصلیت کی مزاحمت کی پیمائش کریں۔
- آہستہ آہستہ پاور آن کریں اور اسٹارٹ اپ کے عمل کا مشاہدہ کریں۔
- جانچ کریں کہ آیا مختلف حفاظتی افعال صحیح طریقے سے کام کر رہے ہیں۔
- آؤٹ پٹ وولٹیج، فریکوئنسی، اور دیگر پیرامیٹرز کی پیمائش کریں۔
باب 3: تعاون ایس پی ڈی اور انورٹر کے درمیان
3.1 کیوں کرتا ہے۔ دی inverter ایک اضافے محافظ کی ضرورت ہے؟
پاور الیکٹرونک ڈیوائس کے طور پر، انورٹر وولٹیج کے اتار چڑھاو کے لیے انتہائی حساس ہوتا ہے اور اسے سرج پروٹیکٹر کے تعاون سے تحفظ کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کی بنیادی وجوہات میں شامل ہیں:
3.1.1 ہائی حساسیت انورٹر کے
انورٹر میں بڑی تعداد میں درست سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز اور کنٹرول سرکٹس ہوتے ہیں۔ یہ اجزاء اوور وولٹیج کے لیے محدود رواداری رکھتے ہیں اور اضافے سے ہونے والے نقصان کے لیے انتہائی حساس ہوتے ہیں۔
3.1.2 سسٹم کشادگی
فوٹو وولٹک نظام میں DC اور AC لائنیں عام طور پر کافی لمبی ہوتی ہیں اور جزوی طور پر باہر کے سامنے آتی ہیں، جس سے وہ بجلی کی طرف سے پیدا ہونے والے اضافے کے دھاروں کا زیادہ شکار ہوتے ہیں۔
3.1.3 دوہری خطرات
انورٹر نہ صرف پاور گرڈ سائیڈ سے بڑھتے ہوئے خطرات سے دوچار ہے، بلکہ فوٹو وولٹک سرنی سائیڈ سے ہونے والے اضافے کے اثرات کا بھی نشانہ بن سکتا ہے۔
3.1.4 اقتصادی نقصان
انورٹرز عام طور پر فوٹو وولٹک نظام میں سب سے مہنگے اجزاء میں سے ایک ہوتے ہیں۔ ان کا نقصان نظام کے فالج اور اعلی مرمت کے اخراجات کا باعث بن سکتا ہے۔
3.1.5 حفاظت خطرہ
انورٹر کو نقصان پہنچنے سے ثانوی حادثات جیسے برقی جھٹکا اور آگ لگ سکتی ہے۔
اعداد و شمار کے مطابق، فوٹو وولٹک نظاموں میں، تقریباً 35% انورٹر کی ناکامیوں کا تعلق بجلی کے زیادہ دباؤ سے ہوتا ہے، اور ان میں سے زیادہ تر کو مناسب اضافے سے بچاؤ کے اقدامات سے بچا جا سکتا ہے۔
3.2 سرج پروٹیکٹر اور انورٹر کا سسٹم انٹیگریشن سلوشن
فوٹو وولٹک نظام کے لیے ایک مکمل سرج پروٹیکشن اسکیم میں تحفظ کی متعدد سطحیں شامل ہونی چاہئیں:
3.2.1 ڈی سی طرف تحفظ
- فوٹو وولٹک سرنی کے DC کمبینر باکس کے اندر خاص طور پر فوٹو وولٹک سسٹمز کے لیے ایک وقف شدہ DC SPD انسٹال کریں۔
- انورٹر کے DC ان پٹ اینڈ پر دوسرے درجے کا DC SPD انسٹال کریں۔
- فوٹو وولٹک ماڈیولز اور انورٹر کے DC/DC سیکشن کی حفاظت کریں۔
3.2.2 مواصلات- سائیڈ پروٹیکشن
- انورٹر کے AC آؤٹ پٹ اینڈ پر فرسٹ لیول کا AC SPD انسٹال کریں۔
- گرڈ کنکشن پوائنٹ یا ڈسٹری بیوشن کیبنٹ پر دوسرے درجے کا AC SPD انسٹال کریں۔
- انورٹر کے DC/AC حصے اور پاور گرڈ کے ساتھ انٹرفیس کی حفاظت کریں۔
3.2.3 سگنل لوپ تحفظ
- مواصلاتی لائنوں جیسے RS485 اور ایتھرنیٹ کے لیے سگنل SPDs انسٹال کریں۔
- کنٹرول سرکٹس اور نگرانی کے نظام کی حفاظت کریں۔
3.2.4 برابر ممکنہ کنکشن
- اس بات کو یقینی بنائیں کہ تمام SPD گراؤنڈنگ ٹرمینلز سسٹم گراؤنڈنگ سے محفوظ طریقے سے جڑے ہوئے ہیں۔
- گراؤنڈنگ سسٹمز کے درمیان ممکنہ فرق کو کم کریں۔
3.3 مربوط غور انتخاب اور تنصیب کا
سرج پروٹیکٹرز اور انورٹرز کو ایک ساتھ استعمال کرنے میں، انتخاب اور تنصیب میں درج ذیل عوامل کو خصوصی طور پر مدنظر رکھنا ضروری ہے:
3.3.1 وولٹیج میچنگ
- DC-side SPD کی Uc ویلیو فوٹو وولٹک سرنی کے زیادہ سے زیادہ اوپن سرکٹ وولٹیج سے زیادہ ہونی چاہیے (درجہ حرارت کے گتانک کو مدنظر رکھتے ہوئے)
- AC سائیڈ SPD کی Uc ویلیو پاور گرڈ کے زیادہ سے زیادہ مسلسل آپریٹنگ وولٹیج سے زیادہ ہونی چاہیے
- SPD کی اپ ویلیو انورٹر کے ہر پورٹ کی برداشت کرنے والی وولٹیج ویلیو سے کم ہونی چاہیے
3.3.2 موجودہ صلاحیت
- انسٹالیشن کے مقام پر متوقع سرج کرنٹ کی بنیاد پر SPD کے In اور Imax کو منتخب کریں۔
- فوٹوولٹک سسٹم کے ڈی سی سائیڈ کے لیے، کم از کم 20kA (8/20μs) کے ساتھ SPD استعمال کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔
- AC سائیڈ کے لیے، مقام کے لحاظ سے 20-50kA والا SPD منتخب کریں۔
3.3.3 رابطہ کاری اور تعاون
- متعدد SPDs کے درمیان مناسب توانائی کی مماثلت (فاصلہ یا ڈیکپلنگ) ہونا چاہیے۔
- اس بات کو یقینی بنائیں کہ انورٹر کے قریب SPDs تمام اضافے کی توانائی کو اکیلے برداشت نہیں کرتے ہیں۔
- SPD کے ہر سطح کی اوپر کی قدروں کو ایک میلان بنانا چاہیے (عام طور پر، اوپری سطح نچلی سطح سے 20% یا اس سے زیادہ ہوتی ہے)۔
3.3.4 خصوصی تقاضے
- فوٹو وولٹک ڈی سی ایس پی ڈی کو الٹا کنکشن پروٹیکشن ہونا چاہیے۔
- دو طرفہ اضافے کے تحفظ پر غور کریں (گرڈ سائیڈ اور فوٹوولٹک سائیڈ دونوں سے سرجز متعارف کرائے جا سکتے ہیں)۔
- اعلی درجہ حرارت والے ماحول میں استعمال کے لیے اعلی درجہ حرارت کی صلاحیتوں کے ساتھ SPDs کا انتخاب کریں۔
3.3.5 انسٹالیشن تجاویز
- SPD کو محفوظ بندرگاہ (انورٹر DC/AC ٹرمینلز) کے جتنا ممکن ہو قریب رکھا جائے۔
- کنکشن کیبلز زیادہ سے زیادہ چھوٹی اور سیدھی ہونی چاہئیں تاکہ لیڈ انڈکٹنس کو کم کیا جا سکے۔
- یقینی بنائیں کہ گراؤنڈنگ سسٹم میں کم رکاوٹ ہے۔
- SPD اور انورٹر کے درمیان لائنوں میں لوپ بنانے سے گریز کریں۔
3.4 دیکھ بھال اور خرابیوں کا سراغ لگانا
سرج پروٹیکٹرز اور انورٹرز کے مربوط نظام کے لیے بحالی کے نکات:
3.4.1 باقاعدہ معائنہ
- ماہانہ SPD اسٹیٹس انڈیکیٹر کا بصری طور پر معائنہ کریں۔
- سہ ماہی کنکشن کی تنگی کو چیک کریں۔
- گراؤنڈنگ مزاحمت کی سالانہ پیمائش کریں۔
- بجلی گرنے کے فوراً بعد معائنہ کریں۔
3.4.2 عام خرابیوں کا سراغ لگانا
- SPD کا بار بار آپریشن: چیک کریں کہ آیا سسٹم کا وولٹیج مستحکم ہے اور اگر SPD ماڈل مناسب ہے۔
- SPD کی ناکامی: چیک کریں کہ آیا فرنٹ اینڈ پروٹیکشن ڈیوائس مطابقت رکھتا ہے اور اگر اضافہ SPD کی گنجائش سے زیادہ ہے۔
- انورٹر اب بھی خراب ہے: چیک کریں کہ آیا SPD انسٹالیشن کی پوزیشن مناسب ہے اور کنکشن درست ہے۔
- غلط الارم: SPD اور انورٹر کے درمیان مطابقت کی جانچ کریں اور اگر گراؤنڈنگ اچھی ہے۔
3.4.3 متبادل معیارات
- حیثیت کا اشارہ ناکامی کو ظاہر کرتا ہے۔
- ظاہری شکل واضح نقصان کو ظاہر کرتی ہے (جیسے جلنا، کریکنگ وغیرہ)
- شرح شدہ قیمت سے زیادہ اضافے کے واقعات کا سامنا کرنا
- کارخانہ دار کے ذریعہ تجویز کردہ سروس لائف تک پہنچنا (عام طور پر 8-10 سال)
3.4.4 سسٹم اصلاح
- آپریشنل تجربے کی بنیاد پر SPD کنفیگریشن کو ایڈجسٹ کریں۔
- نئی ٹیکنالوجیز کا اطلاق (جیسے ذہین ایس پی ڈی مانیٹرنگ)
- سسٹم کی توسیع کے دوران اس کے مطابق تحفظ میں اضافہ کریں۔
باب 4: مستقبل ترقی کے رجحانات
انٹرنیٹ آف تھنگز ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، ذہین SPDs رجحان بن جائیں گے:
4.1 ذہین اضافہ تحفظ ٹیکنالوجی
انٹرنیٹ آف تھنگز ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، ذہین SPDs رجحان بن جائیں گے:
- ایس پی ڈی کی حیثیت اور بقیہ عمر کی اصل وقت کی نگرانی
- اضافے کے واقعات کی تعداد اور توانائی کو ریکارڈ کرنا
- ریموٹ الارم اور تشخیص
- انورٹر مانیٹرنگ سسٹم کے ساتھ انضمام
4.2 اعلی کارکردگی حفاظتی آلات
حفاظتی آلات کی نئی اقسام تیار ہو رہی ہیں:
- تیز رفتار ردعمل کے اوقات کے ساتھ ٹھوس ریاست کے تحفظ کے آلات
- زیادہ توانائی جذب کرنے کی صلاحیت کے ساتھ جامع مواد
- خود مرمت کرنے والے تحفظ کے آلات
- ایک سے زیادہ تحفظات کو مربوط کرنے والے ماڈیولز جیسے اوور وولٹیج، اوور کرنٹ، اور اوور ہیٹنگ پروٹیکشن
4.3 سسٹمسطح باہمی تعاون سے تحفظ کا حل
مستقبل کی ترقی کی سمت سنگل ڈیوائس پروٹیکشن سے سسٹم لیول کے تعاونی تحفظ کی طرف تیار کرنا ہے:
- SPD اور inverter بلٹ ان تحفظ کے درمیان مربوط تعاون
- نظام کی خصوصیات پر مبنی اپنی مرضی کے مطابق تحفظ کی اسکیمیں
- گرڈ کے تعامل کے اثرات پر غور کرتے ہوئے متحرک تحفظ کی حکمت عملی
- AI الگورتھم کے ساتھ مل کر پیش گوئی کا تحفظ
نتیجہ
سرج پروٹیکٹرز اور انورٹرز کا مربوط آپریشن جدید پاور سسٹم کے محفوظ آپریشن کے لیے ایک اہم ضمانت ہے۔ سائنسی انتخاب، معیاری تنصیب، اور جامع نظام کے انضمام کے ذریعے، اضافے کے خطرے کو زیادہ سے زیادہ حد تک کم کیا جا سکتا ہے، آلات کی عمر کو طویل کیا جا سکتا ہے، اور نظام کی وشوسنییتا کو بڑھایا جا سکتا ہے۔ ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، دونوں کے درمیان تعاون زیادہ ذہین اور موثر ہو جائے گا، صاف توانائی کی ترقی اور بجلی کے الیکٹرانک آلات کے استعمال کے لیے مضبوط تحفظ کی مدد فراہم کرے گا۔
سسٹم ڈیزائنرز اور انسٹالیشن/مینٹیننس کے اہلکاروں کے لیے، سرج پروٹیکٹرز اور انورٹرز کے کام کرنے والے اصولوں کے ساتھ ساتھ ان کے کوآرڈینیشن کے اہم نکات کی مکمل تفہیم، زیادہ بہتر حل تیار کرنے اور صارفین کے لیے زیادہ قدر پیدا کرنے میں مدد کرے گی۔ توانائی کی منتقلی اور تیز رفتار بجلی کے آج کے دور میں، یہ کراس ڈیوائس کے تعاون سے تحفظ کی سوچ خاص طور پر اہم ہے۔