Zig{{0}Zag ٹرانسفارمرز کے لیے گائیڈ

 

یہ گائیڈ زگ زیگ ٹرانسفارمرز کا ایک جامع جائزہ فراہم کرتا ہے-خصوصی-مقصد وائنڈنگ کنفیگریشنز جو وسیع پیمانے پر گراؤنڈنگ، ہارمونک تخفیف، بجلی کے معیار میں بہتری، اور جدید برقی نظاموں میں AC-dc پاور کنورژن کے لیے استعمال ہوتی ہیں۔ گائیڈ آپریشن کے بنیادی اصولوں، تکنیکی خصوصیات، ڈیزائن کے تحفظات، متبادل گراؤنڈنگ اسکیموں کے ساتھ موازنہ، اور سسٹم نیوٹرل گراؤنڈنگ، ہارمونک کینسلیشن، اور مربوط پاور کنورژن سسٹم سمیت اطلاق کے تفصیلی منظرناموں کا احاطہ کرتا ہے۔ گائیڈ میں انتخاب، سائز، تحفظ اور متعلقہ معیارات جیسے IEEE C57.105 اور IEC 60076 کے ساتھ تعمیل کے لیے عملی تحفظات بھی شامل ہیں۔

جدید تھری-فیز الیکٹریکل سسٹم اکثر ڈیلٹا-کنیکٹڈ ٹرانسفارمر سیکنڈری کے ساتھ کام کرتے ہیں، جن میں گراؤنڈنگ مقاصد کے لیے قدرتی غیر جانبدار پوائنٹ کی کمی ہوتی ہے۔ مزید وسیع طور پر، بے بنیاد تھری-فیز سسٹم-چاہے ڈیلٹا کنفیگریشنز سے ہوں یا دیگر ذرائع سے-اہم آپریشنل چیلنجز پیش کرتے ہیں، بشمول ایک متعین زمینی حوالہ کی عدم موجودگی، لائن کے دوران عارضی اوور وولٹیجز کا خطرہ-سے-گراؤنڈ فالٹ، اور مقامی خرابیوں کا پتہ لگانے میں دشواری۔ زگ-زگ ٹرانسفارمر (جسے ایک دوسرے سے منسلک-ستارہ یا ارتھنگ ٹرانسفارمر بھی کہا جاتا ہے) ان چیلنجوں سے نمٹنے کے لیے تیار کیا گیا تھا۔

زگ زیگ ٹرانسفارمر ایک خاص-مقصد کا ٹرانسفارمر ہے جس میں وائنڈنگ کنفیگریشن ہے جہاں ہر آؤٹ پٹ 120 ڈگری کے حساب سے دو مرحلوں کا ویکٹر مجموعہ ہوتا ہے۔ ہر مقناطیسی بنیادی اعضاء کو مخالف سمتوں میں زخم دو سمیٹنے والے حصوں میں تقسیم کیا جاتا ہے، اور کنڈلی مختلف مراحل میں آپس میں جڑی ہوتی ہیں تاکہ متوازن کرنٹوں کے لیے منسوخی کا اثر پیدا کیا جا سکے جبکہ صفر-ترتیب کے دھاروں کو غیر جانبدار کنکشن کے ذریعے آزادانہ طور پر بہنے دیا جائے۔

جب کہ نیوٹرل گراؤنڈنگ سب سے نمایاں ایپلی کیشن ہے، زگ-زگ ٹرانسفارمرز ایک ورسٹائل پلیٹ فارم میں تیار ہوئے ہیں جو متعدد افعال پیش کرتے ہیں: گراؤنڈ-فالٹ کرنٹ کے لیے ایک کم رکاوٹ کا راستہ فراہم کرنا، ٹرپلن ہارمونکس کو دبانا، لوڈ کرنٹ کو متوازن کرنا، اور غیر مربوط پاور کے طور پر کام کرنا{3}} نظام

 

 

 

اگرچہ اندرونی ترتیب پیچیدہ معلوم ہو سکتی ہے، لیکن آپریٹنگ اصول بنیادی طور پر ایمپیئر کے قانون کے تحت چلتا ہے-اسی کور پر وائنڈنگز کے درمیان مقناطیسی توازن یہ حکم دیتا ہے کہ ایک وائنڈنگ میں بہنے والے کرنٹ کو اس اعضاء پر دوسری موڑ میں متعلقہ کرنٹ کے ساتھ ہونا چاہیے۔

2.2 خرابی کے حالات کے تحت موجودہ بہاؤ کا تجزیہ

اس بات کی تعریف کرنے کے لیے کہ کس طرح صفر-سلسلہ کرنٹ کو فعال کیا جاتا ہے، بصورت دیگر بے بنیاد نظام کے ایک مرحلے پر ایک لائن-سے-گراؤنڈ فالٹ پر غور کریں۔ کراس-منسلک وائنڈنگ کا انتظام ایک دوسرے پر منحصر موجودہ پھیلاؤ کا راستہ بناتا ہے۔ نیوٹرل پوائنٹ سے اوپر کی طرف بہنے والا کرنٹ فیز A کے نچلے وائنڈنگ کے ذریعے فیز C کے اوپری وائنڈنگ سے گرڈ کنکشن پر گزرتا ہے۔ یہ فیز C کے نچلے حصے میں ایک متعلقہ کرنٹ کو اکساتا ہے، جو بدلے میں فیز B کے ذریعے گرڈ تک پھیلتا ہے۔ یہ سلسلہ تینوں مراحل کو شامل کرتا رہتا ہے۔ اہم مشاہدہ یہ ہے کہ اوپری وائنڈنگز، نیچے کی سمتوں، اور زمین کے کنکشن میں موجود تمام کرنٹ ایک دوسرے کے ساتھ مرحلے میں ہیں، غیر مبہم طور پر ان کی شناخت صفر- ترتیب والے کرنٹ کے طور پر کرتے ہیں۔

تینوں مراحل میں ان صفر- ترتیب والے دھاروں کا مجموعہ زمین کے کل فالٹ کرنٹ کے برابر ہے. عام متوازن آپریٹنگ حالات میں، فیز-شفٹ شدہ وولٹیجز منسوخ ہو جاتے ہیں، اور صرف ایک چھوٹا سا دلچسپ کرنٹ گردش کرتا ہے۔ یہ صرف غیر متوازن حالات میں ہے-جیسے زمینی خرابیاں یا غیر متوازن بوجھ-کہ صفر-ترتیب والے کرنٹ ٹرانسفارمر سے گزر سکتے ہیں۔

2.3 رکاوٹ کی خصوصیات

عام آپریشن کے تحت، زگ-زگ ٹرانسفارمر مثبت- اور منفی-سلسلہ کرنٹ کے لیے زیادہ رکاوٹ پیش کرتا ہے، جو متوازن حالات کے دوران اسے برقی نظام کے لیے بنیادی طور پر پوشیدہ بناتا ہے۔ صفر-سلسلہ دھاروں کے لیے، تاہم، ٹرانسفارمر کم رکاوٹ پیش کرتا ہے، مؤثر طریقے سے مختصر-فالٹ کرنٹ کے لیے نیوٹرل سے گراؤنڈ کا چکر لگاتا ہے۔

کلیدی پیرامیٹرز جو صفر-سلسلہ رکاوٹ کو کنٹرول کرتے ہیں ان میں وائنڈنگ ٹرن کی گنتی، بنیادی جیومیٹری، ہر اعضاء کے دو حصوں کے درمیان رساو انڈکٹنس، اور بنیادی مواد کی مقناطیسی خصوصیات شامل ہیں۔ ٹرپل-ہارمونک فلوکس کے بہاؤ کو محدود کرنے کے لیے آئرن کور ڈیزائن کی صلاحیت ایک اور منفرد فائدہ ہے جو زگ-زگ کنفیگریشنز کو دیگر گراؤنڈنگ اسکیموں سے ممتاز کرتی ہے۔

2.4 تنصیب کے اہم تقاضے

ایک فیز کھلی-سرکٹ کی حالت-جیسے کہ اڑا ہوا فیوز یا ڈھیلا کنکشن-سمیٹنے والے کرنٹ کے باہمی انحصار میں خلل ڈالتا ہے۔ ایک فیز کے منقطع ہونے کے ساتھ، صفر-سلسلہ بہاؤ کے لیے ضروری کرنٹ پروپیگیشن کا سلسلہ ٹوٹ جاتا ہے، اور ارتھنگ ٹرانسفارمر مزید ارتھ فالٹ کرنٹ نہیں چلا سکتا۔ لہٰذا، ارتھنگ ٹرانسفارمرز کو زمین اور گرڈ دونوں سے مضبوطی سے منسلک ہونا چاہیے، بغیر درمیانی مکینیکل سوئچنگ ڈیوائسز جو نادانستہ طور پر تسلسل میں خلل ڈال سکتے ہیں۔

 

 

 

 

کی دو اہم اقسامگراؤنڈ ٹرانسفارمرزپاور سسٹمز میں استعمال ہوتے ہیں: زگ-زگ (باہم منسلک-ستارہ) ٹرانسفارمر اوروائی-ڈیلٹا ٹرانسفارمر. ان کے درمیان انتخاب میں اہم قیمت، سائز اور کارکردگی کے مضمرات ہوتے ہیں۔

3.1 سائز اور پاور ریٹنگ

زیگ-زگ کا انتظام گراؤنڈڈ وائی-ڈیلٹا کنفیگریشن سے کافی زیادہ کارکردگی پیش کرتا ہے۔ زگ-زگ ٹرانسفارمر میں، ہر موڑ لائن-سے-گراؤنڈ وولٹیج-کے فیکٹر سے کم لے جاتی ہے۔- کم کل پاور ریٹنگ کو فعال کرنا:. اس کے برعکس، ایک گراؤنڈ وائی-ڈیلٹا ٹرانسفارمر کی ضرورت ہوتی ہے۔اسی غیر جانبدار کرنٹ کے لیے۔ یہ کافی فرق zig-zag ٹرانسفارمرز کو تقریباً ایک

مینوفیکچررز رپورٹ کرتے ہیں کہ zig-zag ٹرانسفارمرز wye-ڈیلٹا ٹرانسفارمرز کے مقابلے میں کم قیمت اور چھوٹے فزیکل فٹ پرنٹ پیش کرتے ہیں اسی صفر-سیکونس امپیڈینس تصریح کے لیے، انہیں زیادہ تر گراؤنڈنگ ایپلی کیشنز میں ترجیحی انتخاب بناتے ہیں۔

3.2 ہارمونک کارکردگی

وائی-ڈیلٹا ٹرانسفارمرز ڈیلٹا وائنڈنگ کے اندر ٹرپلن ہارمونکس (تیسرے، نویں، 15ویں، وغیرہ) کو گردش کرتے ہیں لیکن غیر متوازن بوجھ سے پیدا ہونے والے غیر جانبدار کرنٹ کو ختم نہیں کرتے ہیں۔ زگ-زگ ٹرانسفارمرز، اس کے برعکس، تیسرے ہارمونک کرنٹ کو نیوٹرل بیک سے لوڈ سائیڈ تک دوبارہ گردش کرتے ہیں، ثانوی سائیڈ پر ہارمونکس کو فعال طور پر کم کرتے ہیں۔ یہ ڈیلٹا-وائی ٹرانسفارمرز سے بنیادی طور پر مختلف طریقہ کار ہے، جہاں ٹرپلن ہارمونکس صرف بند ڈیلٹا لوپ میں پھنس جاتے ہیں۔

3.3 ریٹیڈ ٹائم اور تھرمل ڈیوٹی

دونوں قسمیں مختصر-وقت کے آلات کے طور پر کام کرتی ہیں، عام طور پر مسلسل آپریشن کے بجائے 10-سیکنڈ یا 1-منٹ کی غلطی کے دورانیے کے لیے درجہ بندی کی جاتی ہے۔ ANSI/IEEE Std. 32-1972 کو 10-سیکنڈ ریٹیڈ یونٹ کے لیے 3% کی مسلسل درجہ بندی کی ضرورت ہوتی ہے، یعنی مختصر وقت کی درجہ بندی مسلسل درجہ بندی کے تقریباً 33 گنا کے برابر ہوتی ہے۔ 1 منٹ کی درجہ بندی والا بینک 7% کی مسلسل موجودہ درجہ بندی رکھتا ہے۔ وقفے وقفے سے ڈیوٹی کی یہ خصوصیت مساوی صلاحیت کے مسلسل ڈیوٹی ٹرانسفارمرز کے مقابلے سائز اور مینوفیکچرنگ لاگت کو کم کرتی ہے، حالانکہ محتاط تھرمل مینجمنٹ ضروری ہے۔

 

 

 

 

4.1 صفر-سلسلہ رکاوٹ

زیرو-سیکونس مائبادی دلیلاً زگ-زگ ٹرانسفارمر ڈیزائن کے لیے سب سے اہم پیرامیٹر ہے۔ یہ غیر متوازن حالات میں زمینی-فالٹ کرنٹ کی شدت اور وولٹیج ریگولیشن دونوں کا تعین کرتا ہے۔ اکیلے ٹرانسفارمر کی رکاوٹ فالٹ کرنٹ کو مطلوبہ سطح تک محدود کر سکتی ہے۔ متبادل طور پر، نیوٹرل میں داخل ایک بیرونی ریزسٹر یا ری ایکٹر اضافی محدود صلاحیت فراہم کرتا ہے۔

4.2 رساو انڈکٹنس اور کوئی-لوڈ نقصان نہیں۔

ڈیزائن کے دو سب سے اہم پیرامیٹرز ہیں کوئی-لوڈ نقصان (ہسٹریسس اور ایڈی کرنٹ نقصانات) اور رساو کی رکاوٹ۔ تجزیاتی طریقوں اور محدود عنصر کی ماڈلنگ میں حالیہ پیشرفت نے زگ زیگ ٹرانسفارمرز میں رساو انڈکٹنس کے زیادہ درست حساب کتاب کو قابل بنایا ہے، جو اس قسم کو بہتر بنانے میں محققین اور ٹرانسفارمر ڈیزائنرز دونوں کو فائدہ پہنچاتا ہے۔ لیکیج ری ایکٹنس ٹرانسفارمر کے موجودہ-غلطیوں کے دوران محدود رویے اور اس کی مجموعی وولٹیج ریگولیشن کی کارکردگی کو متاثر کرتی ہے۔

4.3 مختصر-وقت اور مسلسل درجہ بندی

گراؤنڈنگ ٹرانسفارمر الگ مختصر وقت اور مسلسل درجہ بندی کے ساتھ کام کرتے ہیں۔ کم سے کم بوجھ کے عدم توازن کے ساتھ ایک سرکٹ کو ایک ٹرانسفارمر کے ذریعے پیش کیا جا سکتا ہے جو بنیادی طور پر مسلسل آپریشن کے بجائے مختصر-دورانیہ کی خرابیوں کے لیے درجہ بندی کرتا ہے۔ 10-سیکنڈ یونٹ کے لیے مسلسل درجہ بندی عام طور پر مختصر-وقت کی درجہ بندی کا 3% ہے، جب کہ 1-منٹ یونٹ کے لیے یہ 7% ہے۔ سائز سازی کی مثالیں اس اصول کو واضح کرتی ہیں: 6000 A گراؤنڈ-فالٹ کرنٹ فراہم کرنے والے 12.47 kV سسٹم پر، ایک زگ زیگ ٹرانسفارمر کو 24.9 MVA مختصر وقت کی درجہ بندی کی ضرورت ہوگی۔ یہ وقفے وقفے سے درجہ بندی تقریباً 0.75 MVA کی مسلسل درجہ بندی کے مساوی ہے، جو بینک کو 180 A غیر جانبدار کرنٹ کو مسلسل سنبھالنے کے قابل بناتا ہے۔

 

 

 

5.1 تحفظ کے چیلنجز

زگ-زگ گراؤنڈ ٹرانسفارمرز کے ساتھ میڈیم-وولٹیج نیٹ ورکس کی حفاظت کرنا مشکل ہے۔ پاور ٹرانسفارمر تناسب کے اثرات اور MV فیڈرز سے کیپسیٹیو کرنٹ شراکت کے ساتھ مل کر موروثی زگ-زگ کرنٹ کی حد کی وجہ سے ٹرانسفارمر ڈیفرینشل یونٹ میں ڈیلٹا سائیڈ پر اندرونی زمینی خرابیوں کا پتہ لگانے کے لیے حساسیت کی کمی ہو سکتی ہے۔ ایک محدود ارتھ فالٹ یونٹ حساسیت کو بڑھا سکتا ہے، حالانکہ بیرونی فیز-فیز-موجودہ ٹرانسفارمر سیچوریشن کے ساتھ گراؤنڈ فالٹس پر خصوصی توجہ کی ضرورت ہوتی ہے۔

روایتی دشاتمک موازنہ اکائیاں جو زمینی اور غیر جانبدار کرنٹ کے درمیان زاویہ کا موازنہ کرتی ہیں وہ غیر موزوں ہیں۔ اس کے بجائے، ایکسٹرنل فالٹ ڈیٹیکٹر جو ٹرانسفارمر ڈیفرینشل یونٹس کی نگرانی کرتے ہیں، کو موثر متبادل کے طور پر تجویز کیا گیا ہے۔ غیر جانبدار سمتاتی تحفظ کے لیے، غیر جانبدار وولٹیج اور موجودہ مرحلے کے زاویوں کا موازنہ کرنے والی روایتی اکائیاں صحت مند فیڈرز پر فارورڈ فالٹ کی صورتحال کو غلط طور پر متحرک کرتی ہیں۔ صفر-سیکوینس مائبادی میگنیٹیوڈ پر مبنی دشاتمک اکائیاں زیادہ قابل اعتماد حل پیش کرتی ہیں۔

5.2 قابل اطلاق معیارات

Zig-زگ ٹرانسفارمر ڈیزائن، ٹیسٹنگ، اور ایپلیکیشن متعدد معیارات کے زیر انتظام ہیں۔ IEEE C57.105-2019 تین-فیز الیکٹریکل سسٹمز میں ٹرانسفارمر کنکشنز اور کنفیگریشنز کی وضاحت کرتا ہے، بشمول ڈیلٹا اور وائی کے تمام امتزاج، گراؤنڈڈ اور غیر گراؤنڈ، T-کنیکٹڈ، زگ زیگ، اور دیگر خصوصی کنکشنز، جس میں آٹوٹرانسفارم اور دو{6} دونوں کا احاطہ کیا گیا ہے۔ دیگر متعلقہ معیارات میں نیوٹرل گراؤنڈنگ ڈیوائسز کے لیے IEEE C57.32، غیر جانبدار گراؤنڈنگ ریزسٹرس کے لیے IEC 60076-25، اور ٹیسٹنگ اور کارکردگی کی تعمیل کے لیے IS 2026/IS 5553 شامل ہیں۔

یہ تسلیم کرنا ضروری ہے کہ IEEE C57.105 اصل میں 34.5 kV تک کے بنیادی وولٹیج کے ساتھ تقسیم کے نظام کے لیے لکھا گیا تھا، حالانکہ اس کے اصول زیادہ وسیع ہیں۔

 

 

 

6.1 سسٹم نیوٹرل گراؤنڈنگ

زگ-زگ ٹرانسفارمرز کی بنیادی اور سب سے زیادہ وسیع ایپلی کیشن بے بنیاد تھری-فیز سسٹم-خاص طور پر ڈیلٹا-کنیکٹڈ ٹرانسفارمر سیکنڈری اور غیر گراؤنڈ جنریٹر یا انورٹر بسوں کے لیے ایک گراؤنڈ نیوٹرل بنانا ہے۔ یہ ایپلیکیشن متعدد اہم کام انجام دیتی ہے: سنگل لائن-سے-گراؤنڈ فالٹس کے دوران موصلیت پر اوور وولٹیج دباؤ کو کم کرنا، تحفظ کے ریلے کے لیے ایک متعین زمینی حوالہ فراہم کرنا، اور غیر متوازن حالات کے دوران مسلسل آپریشن کو فعال کرنا۔

فوٹو وولٹک اور تقسیم شدہ توانائی کے وسائل کے نظام میں، روایتی انورٹرز میں اکثر ٹھوس غیر جانبدار کنکشن کی کمی ہوتی ہے، جس کی وجہ سے وولٹیج کا عدم توازن اور غیر موثر گراؤنڈنگ ہوتی ہے۔ زگ-زگ ٹرانسفارمرز زمین پر ایک مستحکم، کم-امپڈینس راستہ قائم کرتے ہیں، نظام کو خرابی کے حالات میں مستحکم کرتے ہیں۔ درمیانے-اعلی-مزاحمتی گراؤنڈنگ والے وولٹیج نیٹ ورکس کے لیے، غیر جانبدار گراؤنڈنگ ریزسٹرس کے ساتھ مل کر زیگ زگ گراؤنڈنگ ٹرانسفارمر فوری ٹرپ کی ضرورت کے بغیر غلطی کا پتہ لگانے کی حساسیت فراہم کرتا ہے-ایک ایسی ترتیب جو اہم صنعتی عمل کے لیے مضبوط تحفظ فراہم کرتی ہے۔

 

Zig Zag ٹرانسفارمرز کا کام:

ونڈ فارمز

• گراؤنڈنگ کو فعال کرنے کے لیے درمیانے-وولٹیج جمع کرنے کے نظام (مثلاً 35 kV) کے لیے مصنوعی غیر جانبدار پوائنٹ فراہم کرتا ہے
• اوور وولٹیج کو محدود کرتے ہوئے، کم-سنگل لائن-سے-گراؤنڈ فالٹس کے لیے کم رکاوٹ کا راستہ پیش کرتا ہے
• ونڈ ٹربائن کنورٹرز سے ٹرپلن ہارمونکس (تیسرے، نویں، وغیرہ) کو دباتا ہے۔
• Δ-Y گراؤنڈنگ ٹرانسفارمرز سے چھوٹا اور ہلکا، آف شور ہوا کے لیے مثالی

سولر (PV) سسٹمز

• انورٹر AC سائیڈ کے لیے ایک گراؤنڈنگ حوالہ قائم کرتا ہے جہاں نیوٹرل دستیاب نہیں ہے۔
• تین-مرحلے کے عدم توازن اور انورٹر-جنریٹڈ ہارمونکس کو کم کرتا ہے
• (LVRT) کے ذریعے کم-وولٹیج کی سواری-کو بڑھاتا ہے، منقطع ہونے سے بچاتا ہے
• PV + اسٹوریج سسٹم میں ایک مربوط فلٹر انڈکٹر کے طور پر کام کر سکتا ہے۔

جدید ڈسٹری بیوشن نیٹ ورکس میں لچکدار انٹرکنکشن ڈیوائسز نے zig-Zag ٹرانسفارمر گراؤنڈنگ کی کشش کا مظاہرہ کیا ہے درمیانے- اور کم-وولٹیج دونوں اطراف پر، جامع کارکردگی کے موازنہ میں بڑے ری ایکٹینس گراؤنڈنگ اور مڈ پوائنٹ گراؤنڈنگ متبادل کو بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہوئے

6.2 ہارمونک تخفیف

Zig-زگ ٹرانسفارمرز غیر لکیری بوجھ کی وجہ سے غیر جانبدار موجودہ مسائل کو کم کرنے میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ تین-فیز فور-وائر ڈسٹری بیوشن سسٹم سوئچ-موڈ پاور سپلائیز، متغیر-فریکوئنسی ڈرائیوز، اور دیگر غیر-لکیری الیکٹرانک بوجھ کے پھیلاؤ کی وجہ سے تیزی سے غیر جانبدار کنڈکٹر اوور لوڈنگ کا شکار ہیں۔ روایتی ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر کا ڈیلٹا-کنیکٹڈ پرائمری صرف مکمل طور پر متوازن لوڈ کی حالت میں ٹرپلن ہارمونکس کو ختم کرتا ہے۔ غیر متوازن بوجھ اب بھی غیر جانبدار کرنٹ پیدا کرتا ہے۔

Zig-Zag ٹرانسفارمرز ٹرپلن ہارمونکس کے لیے کم-امپیڈنس پاتھ فراہم کر کے اس مسئلے کو حل کرتے ہیں جبکہ بنیادی فریکوئنسی کرنٹ کے لیے زیادہ رکاوٹ برقرار رکھتے ہیں۔ اسٹریٹجک طور پر ڈیلٹا-زگ زیگ ڈیلٹا کے ساتھ جوڑنا-وائی ٹرانسفارمر 5ویں اور 7ویں ہارمونکس کو منسوخ کر سکتا ہے، مؤثر طریقے سے 12-پلس سسٹم کی کارکردگی کو حاصل کرتا ہے۔ بڑے سسٹمز کے لیے، بوجھ کے قریب رکھے گئے متعدد چھوٹے زگ زیگ ٹرانسفارمرز غیر جانبدار کرنٹ کو مقامی رکھتے ہیں، جس سے بڑے غیر جانبدار کنڈکٹرز کی ضرورت ختم ہو جاتی ہے اور بنیادی بوجھ کرنٹ توازن کو بہتر بنایا جاتا ہے۔

6.3 مربوط AC-DC پاور کنورژن

روایتی پاور کوالٹی فنکشنز سے ہٹ کر، زگ-زگ ٹرانسفارمرز کو یونیفائیڈ AC-dc پاور کنورژن سسٹمز میں ایپلی کیشن ملا ہے جو گرڈ (ac) اور فوٹو وولٹک (dc) پاور ذرائع کو یکجا کرتے ہیں۔ زگ-زگ ٹرانسفارمرز کے وائنڈنگ لیکیج انڈکٹنس کو متحد AC-dc سسٹمز میں مربوط بوسٹ انڈکٹنس کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، الگ انڈکٹرز کے ساتھ روایتی ڈیزائنوں کے مقابلے اجزاء کی تعداد اور مجموعی نظام کے حجم کو کم کرتا ہے۔ مستطیل جیومیٹری کے ساتھ وائنڈنگز کے لیے رساو انڈکٹنس کے مناسب اظہار کے ساتھ کلاسیکی نقطہ نظر ڈیزائن کے طریقہ کار کی حمایت کرتے ہیں۔

اعلی درجے کی ایپلی کیشنز میں تین-اسٹیج شنٹ زگ زیگ ڈبل-ٹیپ لو-ہارمونک ملٹی-پلس ریکٹیفائر شامل ہیں، جہاں زگ زیگ ٹرانسفارمر کنفیگریشن ہائی-پرفارمنس پاور الیکٹرانک سسٹمز میں پاور فیکٹر کریکشن اور ہارمونک اٹینیویشن کو سپورٹ کرتی ہے۔

6.4 لیبارٹری اور ریسرچ کی سہولیات

تحقیقی سہولیات-بشمول پارٹیکل ایکسلریٹر اور تجرباتی پاور ڈسٹری بیوشن سسٹمز-نے زگ-زگ ٹرانسفارمرز کو لاگت کے طور پر لاگو کیا ہے-غیر-لکیری الیکٹرانک بوجھ کی وجہ سے غیر جانبدار کرنٹ کو کم کرنے کے لیے موثر حل۔ نسبتاً کم لاگت، سادگی، موجودہ ڈسٹری بیوشن سسٹمز پر انسٹالیشن میں آسانی، اور غیر جانبدار کرنٹ کو مقامی رکھنے کی صلاحیت زیگ-زگ ٹرانسفارمرز کو تجرباتی سیٹنگز میں پرکشش بناتی ہے جہاں بجلی کا معیار پیمائش اور آلات کی کارکردگی کو براہ راست متاثر کرتا ہے۔

 

 

 

 

7.1 زمینی-غلط موجودہ تقاضوں کا تعین کرنا

زگ-زگ ٹرانسفارمر کو سائز دینے کا پہلا مرحلہ مطلوبہ گراؤنڈ-فالٹ کرنٹ لیول کا تعین کرنا ہے۔ ڈیزائن انجینئرز کو یہ فیصلہ کرنا چاہیے کہ آیا موجودہ حد بندی کے لیے مکمل طور پر ٹرانسفارمر کے اندرونی صفر پر انحصار کرنا ہے اعلی-مزاحمت والے گراؤنڈنگ سسٹمز کے لیے، فالٹ کرنٹ عام طور پر درمیانے-وولٹیج سسٹم کے لیے 5–10 A تک محدود ہوتے ہیں۔ کم-مزاحمتی نظام 200 A یا اس سے زیادہ کے فالٹ کرنٹ کی اجازت دے سکتے ہیں۔

7.2 کے وی اے کی درجہ بندی کا حساب لگانا

دیئے گئے غیر جانبدار کرنٹ کے لیے () اور سسٹم لائن-سے-گراؤنڈ وولٹیج ()، زگ-زگ ٹرانسفارمر کے لیے مختصر-وقت کے وی اے کی درجہ بندی یہ ہے:

مسلسل درجہ بندی کی بھی وضاحت کی جانی چاہیے۔ 10-سیکنڈ ڈیوائس کے لیے، مسلسل درجہ بندی مختصر وقت کی درجہ بندی کے 3% کے برابر ہے، جب کہ 1 منٹ کے آلے کے لیے 7% کی ضرورت ہوتی ہے۔

7.3 درخواست کے تحفظات

روایتی پاور ٹرانسفارمرز کے برعکس، گراؤنڈنگ ٹرانسفارمرز وقفے وقفے سے-ڈیوٹی ڈیوائسز ہیں۔ مختصر دورانیے کے لیے ہائی فالٹ کرنٹ کو برداشت کرنے کی ان کی صلاحیت مساوی درجہ بندی والے مسلسل-ڈیوٹی ٹرانسفارمر کے مقابلے میں قیمت میں نمایاں کمی کو قابل بناتی ہے۔ تاہم، ڈیزائنرز کو اس بات کی تصدیق کرنی چاہیے کہ تھرمل برداشت کرنے کی صلاحیت اپ اسٹریم پروٹیکشن ڈیوائسز کے متوقع کلیئرنگ وقت سے میل کھاتی ہے۔ گراؤنڈنگ ٹرانسفارمرز کو ٹھوس گراؤنڈنگ کے لیے یا بیرونی غیر جانبدار گراؤنڈنگ ریزسٹر کے ساتھ استعمال کے لیے مخصوص کیا جا سکتا ہے

7.4 انسٹالیشن اور کمیشننگ

قابل اعتماد آپریشن کے لیے فیلڈ کی مناسب تنصیب بہت ضروری ہے۔ کمیشننگ سے پہلے کی سرگرمیوں میں موصلیت کی مزاحمت کی جانچ، وائنڈنگ ریشو کی تصدیق، اور فیز-شفٹ کی توثیق شامل ہونی چاہیے۔ غیر جانبدار راستے کی سالمیت کی اچھی طرح سے تصدیق ہونی چاہیے-گرڈ سے کسی بھی فیز کنکشن میں رکاوٹ ارتھنگ فنکشن کو غیر فعال کر سکتی ہے۔ کمیشننگ ٹیسٹوں کو اس بات کی توثیق کرنی چاہئے کہ ٹرانسفارمر کم صفر-سلسل مائبادی پیش کرتا ہے جبکہ عام آپریٹنگ حالات میں اعلی مثبت- اور منفی-سیکوینس رکاوٹ کو برقرار رکھتا ہے۔

50 Hz یا 60 Hz کے آپریشن کے لیے، انکلوژرز کو انڈور یا آؤٹ ڈور انسٹالیشن کے لیے ماحولیاتی تقاضوں کو پورا کرنا چاہیے، عام طور پر بیرونی استعمال کے لیے ہوادار ٹائپ 3R انکلوژرز کے ساتھ۔

 

 

 

8.1 فیز تسلسل کی حساسیت

زگ-زگ ٹرانسفارمرز کی ایک بنیادی حد ان کا انحصار ان تینوں مراحل کے مربوط ہونے پر ہے۔ گرڈ سے سنگل فیز کنکشن کی عدم موجودگی ایک دوسرے پر منحصر سمیٹ کرنٹ کے پھیلاؤ کو توڑ دیتی ہے، جس سے ارتھ فالٹ کرنٹ چلانے کی صلاحیت ختم ہو جاتی ہے۔ یہ حساسیت قابل اعتماد فیز کنکشنز کو لازمی قرار دیتی ہے اور سوئچنگ ڈیوائسز کو داخل کرنے کے خلاف بحث کرتی ہے جو نادانستہ طور پر کھلی-سرکٹ کی صورتحال پیدا کر سکتے ہیں۔

اسٹینڈ اسٹون حفاظتی آلات کے برعکس، زگ-زگ ارتھنگ ٹرانسفارمرز کو مسلسل سروس میں رہنا چاہیے جب تک کہ تھری-مرحلہ پاور سورس فعال ہو۔ اگر گراؤنڈنگ ٹرانسفارمر کھو جاتا ہے تو، ایک ہی لائن-سے-گراؤنڈ فالٹ ہائی فیز-سے-غیر غلط مراحل پر نیوٹرل وولٹیجز کا سبب بن سکتا ہے، اور لوڈ میں عدم توازن غیر جانبدار شفٹوں اور اوور وولٹیجز کا باعث بن سکتا ہے۔

8.2 سیچوریشن انڈر ڈی سی انجیکشن

جدید پاور سسٹمز میں، ڈی سی کرنٹ انجیکشن-چاہے گرڈ سے-کنیکٹڈ انورٹرز، جیو میگنیٹک ڈسٹربنس، یا دیگر ذرائع سے-گراؤنڈنگ ٹرانسفارمر کور سیچوریشن کا سبب بن سکتا ہے۔ سیچوریشن کم-معاباد زمینی راستہ فراہم کرنے میں ٹرانسفارمر کی تاثیر کو کم کرتی ہے اور زیادہ گرمی کا باعث بن سکتی ہے۔ اہم DC مواد والے سسٹمز کے لیے ڈیزائن یا اضافی نگرانی میں خاص احتیاط کی ضرورت ہو سکتی ہے۔

8.3 غلطی کا پتہ لگانے کی پیچیدگی

پروٹیکشن انجینئرز کو یہ تسلیم کرنا چاہیے کہ روایتی تفریق والے ریلے داخلی زمین-زگ-زگ ٹرانسفارمرز کے ساتھ غلطی کا پتہ لگانے کے لیے ناکافی ہو سکتے ہیں۔ جامع تحفظ کی کوریج کے لیے خصوصی تحفظ کی اسکیمیں-بشمول محدود ارتھ فالٹ یونٹس، ایکسٹرنل فالٹ ڈیٹیکٹر، اور میگنیٹیوڈ-بیسڈ ڈائریکشنل یونٹس-کی ضرورت ہو سکتی ہے۔

 

 

 

Zig-Zag ٹرانسفارمرز جدید تھری-مرحلے کے برقی نظاموں کو فعال کرنے والے اہم اجزاء ہیں۔ مثبت- اور منفی-سیکوینس اجزاء کو اعلی مائبادی پیش کرتے ہوئے صفر-سیکونس کرنٹ کے لیے کم-امپیڈنس پاتھ فراہم کرکے، وہ بے بنیاد ڈیلٹا/وائی سسٹمز اور گراؤنڈڈ نیوٹرل آپریشن کے حفاظتی اور آپریشنل فوائد کے درمیان فرق کو ختم کرتے ہیں۔

اہم نکات میں شامل ہیں:

• تعمیر: چھ نصف-وائنڈنگز کراس-تین-اعضاء کے مرکز پر مراحل کے درمیان جڑے ہوئے
• آپریٹنگ اصول: ایمپیئر-ٹرن بیلنس متوازن کرنٹ کو منسوخ کرتے ہوئے صفر-ترتیب موجودہ بہاؤ کو قابل بناتا ہے
• بنیادی درخواست: بے بنیاد تھری-فیز سسٹمز (ڈیلٹا-فیڈ یا جنریٹر سسٹم) کے لیے غیر جانبدار گراؤنڈنگ
• کارکردگی کے فوائد: اعلی کارکردگی اور wye-ڈیلٹا گراؤنڈنگ ٹرانسفارمرز سے چھوٹا سائز
• ثانوی ایپلی کیشنز: ہارمونک تخفیف (خاص طور پر ٹرپلن ہارمونکس)، لوڈ بیلنسنگ، مربوط ac-dc کی تبدیلی
• ڈیزائن کے تحفظات: مختصر-دورانیہ کی غلطی کی درجہ بندی (10 سیکنڈ یا 1 منٹ) پر مبنی سائز، مسلسل 3%–7% صلاحیت
• تحفظ کے تقاضے: خصوصی اسکیموں کی ضرورت ہے۔ روایتی فرق تحفظ ناکافی ہو سکتا ہے
• تنقیدی تنصیب: ضروری گرڈ سے ٹھوس فیز کنکشن؛ گراؤنڈ پاتھ میں کوئی سوئچنگ ڈیوائسز نہیں ہیں۔

زگ-زگ اور وائی-ڈیلٹا گراؤنڈنگ ٹرانسفارمر کے درمیان انتخاب بالآخر سسٹم کی مخصوص ضروریات پر منحصر ہے: فالٹ موجودہ محدودیت کی ضروریات، دستیاب بجٹ اور جگہ، ہارمونک تخفیف کی ضروریات، اور معاون بجلی کی دستیابی کی خواہش۔ زیادہ تر گراؤنڈنگ ایپلی کیشنز کے لیے، زگ-زگ ٹرانسفارمر کی اعلیٰ کارکردگی، چھوٹے فٹ پرنٹ، اور بہتر ہارمونک کارکردگی اسے نئی تنصیبات کے لیے ترجیحی انتخاب بناتی ہے۔