بجلی کے نظام میں تین فیز کے امبالنس کے نقصانات کیا ہیں؟

بجلی کے نظام میں تین فیز کا عدم توازن کئی منفی اثرات کا باعث بنتا ہے، جس میں لائنوں میں بجلی کے نقصان میں اضافہ، تقسیم ٹرانسفارمرز میں بجلی کے نقصان میں اضافہ، تقسیم ٹرانسفارمرز کی پیداواری صلاحیت میں کمی، تقسیم ٹرانسفارمرز میں زیرو سیکوینس کرنٹ کا وجود، بجلی کے سامان کے محفوظ کام کرنے میں مسئلہ اور الیکٹرک موٹرز کی کارکردگی میں کمی شامل ہے۔ بجلی کے نظام میں تین فیز کے عدم توازن کو کیسے کم کیا جا سکتا ہے؟ نانٹونگ زھی فینگ الیکٹرک ٹیکنالوجی کمپنی لمیٹڈ کا ذیلی حصہ تین فیز کے عدم توازن کے نقصانات کی تفصیلی وضاحت کرتا ہے اور اس کی بہتری کے لیے حکمت عملی فراہم کرتا ہے۔

بجلی کے نظام میں تین فیز کے عدم توازن کے باعث ہونے والے نقصانات:

1. لائنوں میں بجلی کے نقصان میں اضافہ

تین فیز چار تاروں والے بجلی کی فراہمی والے نظام میں، جب کرنٹ لائن کنڈکٹر کے ذریعے بہتا ہے، توانائی کا نقصان لازمی طور پر امپیڈنس کی موجودگی کی وجہ سے ہوتا ہے، اور یہ نقصان کرنٹ کے مربع کے متناسب ہوتا ہے۔ جب کم وولٹیج والے نیٹ ورک کو تین فیز چار تاروں والے نظام سے فراہم کیا جاتا ہے، تب سنگل فیز لوڈ کی موجودگی لازمی طور پر تین فیز لوڈ کے توازن کو بگاڑ دیتی ہے۔ اس طرح کے غیر متوازن لوڈ کی حالت میں، کرنٹ نیوٹرل کنڈکٹر کے ذریعے بہتا ہے۔ اس کی وجہ سے صرف فیز کنڈکٹرز میں نقصان نہیں ہوتا بلکہ نیوٹرل کنڈکٹر میں بھی نقصان ہوتا ہے، جس سے بجلی کے نیٹ ورک لائنوں میں کل نقصان میں اضافہ ہوتا ہے۔

2. تقسیم ٹرانسفارمر میں بجلی کے نقصان میں اضافہ

تقسیم ٹرانسفارمر کم وولٹیج والے نیٹ ورک میں بنیادی بجلی فراہم کرنے والی مشین ہے۔ جب وہ تین فیز لوڈ کے غیر متوازن حالت کے تحت کام کر رہا ہوتا ہے، تو ٹرانسفارمر کے نقصان میں اضافہ ہوتا ہے کیونکہ ٹرانسفارمر کا بجلی کا نقصان لوڈ کے غیر توازن کی سطح کے ساتھ تبدیل ہوتا ہے۔

3. تقسیم ٹرانسفارمر کے آؤٹ پٹ میں کمی

ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر کی ڈیزائن میں، اس کی وائنڈنگ کی تعمیر متوازن لوڈ آپریٹنگ کنڈیشنز کے مطابق ہوتی ہے، جس میں ہر فیز کے لیے وائنڈنگ کی کارکردگی بنیادی طور پر یکساں اور ریٹڈ صلاحیت برابر ہوتی ہے۔ ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر کے زیادہ سے زیادہ اجازت شدہ آؤٹ پٹ کو ہر فیز کی ریٹڈ صلاحیت کے ذریعے محدود کیا جاتا ہے۔ جب ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر تھری فیز لوڈ غیر متوازن حالت میں کام کر رہا ہوتا ہے، تو ہلکے لوڈ شدہ فیز میں اضافی صلاحیت ہوتی ہے، جس کی وجہ سے ٹرانسفارمر کے آؤٹ پٹ میں کمی واقع ہوتی ہے۔ آؤٹ پٹ میں کمی کی حد تھری فیز لوڈ غیر توازن کی حد تک متعلقہ ہوتی ہے۔ جتنا زیادہ غیر توازن ہوگا، ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر کے آؤٹ پٹ میں اتنی ہی زیادہ کمی ہوگی۔ نتیجتاً، تھری فیز لوڈ غیر متوازن حالت میں کام کرنے کی حالت میں، ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر کی آؤٹ پٹ صلاحیت اس کی ریٹڈ قدر تک نہیں پہنچ پاتی، اس کی ذخیرہ صلاحیت بھی مطابق کم ہو جاتی ہے، اور اس کی زائد بوجھ برداشت کرنے کی صلاحیت کم ہو جاتی ہے۔ اگر ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر زائد بوجھ کی حالت میں کام کر رہا ہو، تو اس کے ٹرانسفارمر کے گرم ہونے کا خطرہ ہوتا ہے، جس کی شدید صورت میں ٹرانسفارمر کے جلنے کا بھی خطرہ ہو سکتا ہے۔

4. تقسیم ٹرانسفارمر کے ذریعے صفر سیکوینس کرنٹ کی پیداوار

جب ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر تھری فیز لوڈ ام بیلنس کنڈیشن کے تحت کام کرتا ہے تو زیرو سیکوینس کرنٹ پیدا ہوتا ہے۔ یہ کرنٹ تھری فیز لوڈ ام بیلنس کی حد کے ساتھ تبدیل ہوتا ہے؛ جتنا زیادہ ام بیلنس ہوگا، زیرو سیکوینس کرنٹ بھی اتنا ہی زیادہ ہوگا۔ اگر چل رہے ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر میں زیرو سیکوینس کرنٹ موجود ہو تو اس کے کور میں زیرو سیکوینس فلکس پیدا ہوگا۔ (ہائی وولٹیج سائیڈ پر کوئی زیرو سیکوینس کرنٹ نہیں ہوتی۔) اس سے زیرو سیکوینس فلکس کو صرف تیل ٹینک کی دیوار اور اسٹیل کے سٹرکچرل اجزاء سے گزرنے پر مجبور کیا جاتا ہے۔ چونکہ اسٹیل کے اجزاء کی مقناطیسی سائنس کم ہوتی ہے، جب زیرو سیکوینس کرنٹ ان اسٹیل کے اجزاء سے گزرتی ہے تو ہسٹیریسس اور ایڈی کرنٹ نقصانات پیدا ہوتے ہیں، جس کی وجہ سے مقامی سطح پر درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے اور ٹرانسفارمر کے اسٹیل کے اجزاء کو گرم کر دیتا ہے۔ ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر کی کوائل کی ان سولیشن زیادہ گرمی کی وجہ سے عمر میں کمی کا شکار ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں سامان کی عمر کم ہوجاتی ہے۔ اس کے علاوہ، زیرو سیکوینس کرنٹ کی موجودگی ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر کے نقصانات میں اضافہ کرتی ہے۔

5. برقی سامان کے محفوظ آپریشن پر اثر

ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر کو متوازن تھری فیز لوڈ آپریٹنگ کنڈیشنز کے مطابق ڈیزائن کیا گیا ہے، ہر فیز ونڈنگ کا مزاحمت، لیکیج ری ایکٹنس، اور میگنیٹائزنگ امپیڈنس بنیادی طور پر یکساں ہوتا ہے۔ جب ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر متوازن تھری فیز لوڈ کے تحت کام کر رہا ہوتا ہے، تو تینوں فیز کے کرنٹ بنیادی طور پر برابر ہوتے ہیں، اور ٹرانسفارمر کے ہر فیز کے اندر وولٹیج ڈراپ بھی تقریباً ایک جیسے ہوتے ہیں۔ اس لیے، ٹرانسفارمر کے تینوں فیز کے آؤٹ پٹ وولٹیج متوازن ہوتے ہیں۔ اگر ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر تھری فیز لوڈ کے غیر متوازن حالت میں کام کر رہا ہو، تو ہر فیز کے آؤٹ پٹ کرنٹ غیر مساوی ہوں گے، اور ٹرانسفارمر کے فیزز کے اندر کے وولٹیج ڈراپ مختلف ہوں گے، جس کی وجہ سے ٹرانسفارمر کے آؤٹ پٹ پر تینوں فیز کے وولٹیج غیر متوازن ہو جائیں گے۔

ہم وقتاً فوقتاً، جب تقسیم ٹرانسفارمر تین فیز لوڈ کے غیر توازن کے تحت کام کرتا ہے، تو تین فیز کے آؤٹ پٹ کرنٹ غیر مساوی ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں نیوٹرل کنڈکٹر کے ذریعے کرنٹ بہتا ہے۔ اس کی وجہ سے نیوٹرل کنڈکٹر میں امپیڈینس وولٹیج ڈراپ ہوتا ہے، جس کے باعث نیوٹرل پوائنٹ کا تغیر ہوتا ہے، جس سے ہر فیز کی فیز وولٹیجز میں تبدیلی آتی ہے۔ بھاری لوڈ والے فیز کی وولٹیج کم ہو جاتی ہے، جبکہ ہلکے لوڈ والے فیز کی وولٹیج بڑھ جاتی ہے۔ وولٹیج کے غیر متوازن حالت میں بجلی فراہم کرنا آسانی سے اس فیز سے منسلک بجلی کے آلات کو نقصان پہنچا سکتا ہے جس کی وولٹیج زیادہ ہوتی ہے، جبکہ کم وولٹیج والے فیز سے منسلک آلات کام کرنے میں ناکام رہ سکتے ہیں۔ اس لیے تین فیز لوڈ کے غیر توازن کے تحت کام کرنا بجلی کے آلات کے محفوظ آپریشن کو سنجیدگی سے متاثر کرتا ہے۔

6. الیکٹرک موٹر کی کارکردگی میں کمی

جب ایک تقسیم ٹرانسفارمر تین فیز لوڈ عدم توازن کی حالت میں کام کرتا ہے، تو یہ آؤٹ پٹ وولٹیج میں تین فیز عدم توازن پیدا کرتا ہے۔ چونکہ غیر متوازن وولٹیج مثبت سیکوئنس، منفی سیکوئنس، اور زیرو سیکوئنس وولٹیج کمپونینٹس پر مشتمل ہوتی ہے، جب ایسی غیر متوازن وولٹیج کو ایک الیکٹرک موٹر پر لاگو کیا جاتا ہے، تو منفی سیکوئنس وولٹیج مثبت سیکوئنس وولٹیج کے مقابل میں ایک مخالف گھومنے والا مقناطیسی میدان پیدا کرتی ہے، جس سے برقی موٹر پر بریکنگ ایفیکٹ ہوتا ہے۔ تاہم، چونکہ مثبت سیکوئنس مقناطیسی میدان منفی سیکوئنس مقناطیسی میدان کے مقابلے میں کافی زیادہ طاقتور ہوتا ہے، برقی موٹر مثبت سیکوئنس مقناطیسی میدان کی سمت میں ہی گھومتی رہتی ہے۔ منفی سیکوئنس مقناطیسی میدان کے بریکنگ ایفیکٹ کی وجہ سے، برقی موٹر کی آؤٹ پٹ پاور لازمی طور پر کم ہو جاتی ہے، جس کے نتیجے میں موٹر کی کارکردگی میں کمی آتی ہے۔ اسی وقت، برقی موٹر کے درجہ حرارت میں اضافہ اور ری ایکٹیو پاور لاسز بھی تین فیز وولٹیج عدم توازن کی حد کے مطابق بڑھ جاتے ہیں۔ لہذا، تین فیز وولٹیج عدم توازن کی حالت میں برقی موٹر کو چلانا بہت غیر معیاری اور غیر محفوظ ہوتا ہے۔