فریکوئنسی کنورٹرز کو ہارمونکس کا نقصان، فریکوئنسی کنورٹرز کی ہارمونک کنٹرول اسکیم

تعدد کنورٹرز صنعتی پیداوار میں متغیر رفتار ٹرانسمیشن سسٹم انڈسٹری میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔انورٹر ریکٹیفائر سرکٹ کی پاور سوئچنگ کی خصوصیات کی وجہ سے، اس کی سوئچنگ پاور سپلائی پر ایک عام مجرد سسٹم کا بوجھ پیدا ہوتا ہے۔فریکوئنسی کنورٹر عام طور پر سائٹ پر موجود کمپیوٹرز اور سینسر جیسے دیگر آلات کے ساتھ بیک وقت کام کرتا ہے۔یہ آلات زیادہ تر قریب ہی نصب ہوتے ہیں اور ایک دوسرے کو متاثر کر سکتے ہیں۔لہذا، فریکوئنسی کنورٹر کے ذریعہ پیش کردہ پاور الیکٹرانک آلات عوامی پاور گرڈ میں ایک اہم ہارمونک ذرائع میں سے ایک ہے، اور پاور الیکٹرانک آلات سے پیدا ہونے والی ہارمونک آلودگی خود پاور الیکٹرانک ٹیکنالوجی کی ترقی میں بنیادی رکاوٹ بن گئی ہے۔

1.1 ہارمونکس کیا ہیں؟
ہارمونکس کی بنیادی وجہ مجرد سسٹم لوڈنگ ہے۔جب ایک کرنٹ بوجھ کے ذریعے بہتا ہے، تو لاگو وولٹیج کے ساتھ کوئی لکیری تعلق نہیں ہوتا ہے، اور سائن ویو کے علاوہ کوئی اور کرنٹ بہتا ہے، جو زیادہ ہارمونکس پیدا کرتا ہے۔ہارمونک تعدد بنیادی تعدد کے عددی ضرب ہیں۔فرانسیسی ریاضی دان فوئیر (M.Fourier) کے تجزیہ کے اصول کے مطابق، کسی بھی دہرائی جانے والی موج کو سائن ویو کے اجزاء میں گلایا جا سکتا ہے جس میں بنیادی فریکوئنسی اور بنیادی تعدد ملٹیپلس کی سیریز کے ہارمونکس شامل ہیں۔ہارمونکس سائنوسائیڈل ویوفارمز ہیں، اور ہر سینوسائیڈل ویوفارم میں اکثر مختلف فریکوئنسی، طول و عرض اور فیز اینگل ہوتا ہے۔ہارمونکس کو جفت اور طاق ہارمونکس میں تقسیم کیا جاسکتا ہے، تیسرا، پانچواں اور ساتواں نمبر طاق ہارمونکس ہیں، اور دوسرا، چودھواں، چھٹا اور آٹھواں نمبر سم ہارمونکس ہیں۔مثال کے طور پر، جب بنیادی لہر 50Hz ہے، دوسری ہارمونک 10Hz ہے، اور تیسری ہارمونک 150Hz ہے۔عام طور پر، عجیب ہارمونکس بھی ہارمونکس سے زیادہ نقصان دہ ہوتے ہیں۔ایک متوازن تھری فیز سسٹم میں، ہم آہنگی کی وجہ سے، حتیٰ کہ ہارمونکس کو بھی ختم کر دیا گیا ہے اور صرف عجیب ہارمونکس موجود ہیں۔تھری فیز ریکٹیفائر لوڈ کے لیے، ہارمونک کرنٹ 6n 1 ہارمونک ہے، جیسے 5، 7، 11، 13، 17، 19، وغیرہ۔ سافٹ اسٹارٹر کلید 5ویں اور 7ویں ہارمونکس کا سبب بنتی ہے۔
1.2 ہارمونک کنٹرول کے لیے متعلقہ معیارات
انورٹر ہارمونک کنٹرول کو مندرجہ ذیل معیارات پر توجہ دینی چاہئے: اینٹی مداخلت کے معیارات: EN50082-1، -2، EN61800-3: تابکاری کے معیارات: EN5008l-1، -2، EN61800-3۔خاص طور پر IEC10003، IEC1800-3 (EN61800-3)، IEC555 (EN60555) اور IEEE519-1992۔
عام انسداد مداخلت کے معیارات EN50081 اور EN50082 اور فریکوئنسی کنورٹر معیار EN61800 (1ECl800-3) مختلف ماحول میں کام کرنے والے آلات کی تابکاری اور مداخلت مخالف سطحوں کی وضاحت کرتے ہیں۔مندرجہ بالا معیارات مختلف ماحولیاتی حالات کے تحت قابل قبول تابکاری کی سطح کی وضاحت کرتے ہیں: سطح L، کوئی تابکاری کی حد نہیں۔یہ ان صارفین کے لیے موزوں ہے جو غیر متاثرہ قدرتی ماحول میں نرم شروعات کا استعمال کرتے ہیں اور ایسے صارفین جو تابکاری کے ذرائع کی پابندیاں خود حل کرتے ہیں۔کلاس h EN61800-3 کی طرف سے متعین کردہ حد ہے، پہلا ماحول: حد تقسیم، دوسرا ماحول۔ریڈیو فریکوئنسی فلٹر کے آپشن کے طور پر، ریڈیو فریکوئنسی فلٹر سے لیس نرم اسٹارٹر کو تجارتی سطح پر پورا کر سکتا ہے، جو عام طور پر غیر صنعتی ماحول میں استعمال ہوتا ہے۔
2 ہارمونک کنٹرول کے اقدامات
ہارمونک مسائل کا انتظام کیا جا سکتا ہے، تابکاری کی مداخلت اور بجلی کی فراہمی کے نظام میں مداخلت کو دبایا جا سکتا ہے، اور تکنیکی اقدامات جیسے شیلڈنگ، آئسولیشن، گراؤنڈنگ اور فلٹرنگ کو اپنایا جا سکتا ہے۔
(1) غیر فعال فلٹر یا فعال فلٹر لگائیں؛
(2) ٹرانسفارمر کو اٹھائیں، سرکٹ کی خصوصیت کی رکاوٹ کو کم کریں، اور پاور لائن کو منقطع کریں۔
(3) سبز نرم اسٹارٹر کا استعمال کریں، کوئی پلس کرنٹ آلودگی نہیں ہے۔
2.1 غیر فعال یا فعال فلٹرز کا استعمال
غیر فعال فلٹرز خصوصی تعدد پر پاور سپلائی کو سوئچ کرنے کی خصوصیت کی رکاوٹ کو تبدیل کرنے کے لیے موزوں ہیں، اور یہ ان سسٹمز کے لیے موزوں ہیں جو مستحکم ہیں اور تبدیل نہیں ہوتے ہیں۔فعال فلٹرز مجرد نظام کے بوجھ کی تلافی کے لیے موزوں ہیں۔
غیر فعال فلٹرز روایتی طریقوں کے لیے موزوں ہیں۔غیر فعال فلٹر اپنی سادہ اور واضح ساخت، کم پراجیکٹ کی سرمایہ کاری، اعلی آپریشن کی وشوسنییتا اور کم آپریشن لاگت کی وجہ سے پہلے ظاہر ہوا۔وہ نبض شدہ دھاروں کو دبانے کا کلیدی ذریعہ بنے ہوئے ہیں۔ایل سی فلٹر ایک روایتی غیر فعال ہائی آرڈر ہارمونک دبانے والا آلہ ہے۔یہ فلٹر کیپسیٹرز، ری ایکٹرز اور ریزسٹرس کا ایک مناسب امتزاج ہے، اور ہائی آرڈر ہارمونک سورس کے ساتھ متوازی طور پر جڑا ہوا ہے۔فلٹرنگ فنکشن کے علاوہ، اس میں ایک غلط معاوضہ فنکشن بھی ہے۔اس طرح کے آلات میں کچھ ناقابل تسخیر خرابیاں ہیں۔کلید کو اوور لوڈ کرنا بہت آسان ہے، اور اوور لوڈ ہونے پر یہ جل جائے گی، جس کی وجہ سے پاور فیکٹر معیار، معاوضہ اور سزا سے تجاوز کر جائے گا۔اس کے علاوہ، غیر فعال فلٹرز کنٹرول سے باہر ہیں، اس لیے وقت کے ساتھ، اضافی شکنجے یا نیٹ ورک لوڈ کی تبدیلیاں سیریز کی گونج کو تبدیل کر دے گی اور فلٹر اثر کو کم کر دے گی۔زیادہ اہم بات یہ ہے کہ غیر فعال فلٹر صرف ایک ہائی آرڈر ہارمونک جزو کو فلٹر کر سکتا ہے (اگر کوئی فلٹر ہو تو یہ صرف تیسرے ہارمونک کو فلٹر کر سکتا ہے)، تاکہ اگر مختلف ہائی آرڈر ہارمونک فریکوئنسیوں کو فلٹر کیا جائے تو مختلف فلٹرز کو بڑھانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ سامان کی سرمایہ کاری.
دنیا کے مختلف ممالک میں بہت سے قسم کے فعال فلٹرز موجود ہیں، جو مختلف تعدد اور طول و عرض کے پلس کرنٹ کو ٹریک اور معاوضہ دے سکتے ہیں، اور معاوضے کی خصوصیات پاور گرڈ کی خصوصیت کی رکاوٹ سے متاثر نہیں ہوں گی۔فعال پاور انجینئرنگ فلٹرز کا بنیادی نظریہ 1960 کی دہائی میں پیدا ہوا، جس کے بعد بڑے، درمیانے اور چھوٹے آؤٹ پٹ پاور فل کنٹرول انٹیگریٹڈ سرکٹ ٹیکنالوجی میں بہتری، نبض کی چوڑائی ماڈیولیشن کنٹرول سسٹم میں بہتری، اور ہارمونکس کی بنیاد پر فوری رفتار ری ایکٹیو لوڈ تھیوری۔موجودہ فوری رفتار کی نگرانی کے طریقہ کار کی واضح تجویز فعال پاور انجینئرنگ فلٹرز کی تیز رفتار ترقی کا باعث بنی ہے۔اس کا بنیادی تصور معاوضے کے ہدف سے شروع ہونے والے ہارمونک کرنٹ کی نگرانی کرنا ہے، اور معاوضے کا سامان ہارمونک کرنٹ کی طرح ایک ہی سائز اور مخالف قطبیت کے ساتھ معاوضے کے کرنٹ کا فریکوئنسی بینڈ بناتا ہے، تاکہ نبض کرنٹ کی وجہ سے پلس کرنٹ کو آفسیٹ کیا جا سکے۔ اصل لائن کا ذریعہ، اور پھر بجلی کے نیٹ ورک کے موجودہ بنانے کے لئے صرف بنیادی سرونگ شامل ہیں.اہم حصہ ہارمونک ویو جنریٹر اور خودکار کنٹرول سسٹم ہے، یعنی یہ ڈیجیٹل امیج پروسیسنگ ٹیکنالوجی کے ذریعے کام کرتا ہے جو تیزی سے انسولیٹنگ لیئر ٹرائیوڈ کو کنٹرول کرتی ہے۔
اس مرحلے پر، سپیشل پلس کرنٹ کنٹرول کے پہلو میں، غیر فعال فلٹرز اور ایکٹو فلٹرز تکمیلی اور مخلوط ایپلی کیشنز کی شکل میں نمودار ہوئے ہیں، جو فعال فلٹرز کے فوائد کا بھرپور استعمال کرتے ہیں جیسے کہ سادہ اور واضح ڈھانچہ، آسان دیکھ بھال، کم لاگت۔ ، اور اچھی معاوضہ کی کارکردگی۔یہ بڑے حجم کے نقائص اور ایکٹو فلٹر کی بڑھتی ہوئی لاگت سے چھٹکارا پاتا ہے، اور دونوں کو ایک ساتھ جوڑ کر پورے سسٹم سافٹ ویئر کو بہترین کارکردگی حاصل کرتا ہے۔
2.2 لوپ کی رکاوٹ کو کم کریں اور ٹرانسمیشن لائن کے طریقے کو کاٹ دیں۔
ہارمونک جنریشن کی بنیادی وجہ غیر لکیری بوجھ کا استعمال ہے، اس لیے بنیادی حل یہ ہے کہ ہارمونک پیدا کرنے والے بوجھ کی پاور لائنوں کو ہارمونک حساس بوجھ کی پاور لائنوں سے الگ کیا جائے۔نان لائنر بوجھ سے پیدا ہونے والا مسخ شدہ کرنٹ کیبل کی رکاوٹ پر ایک مسخ شدہ وولٹیج ڈراپ پیدا کرتا ہے، اور ترکیب شدہ مسخ شدہ وولٹیج ویوفارم اسی لائن سے منسلک دیگر بوجھوں پر لاگو ہوتا ہے، جہاں زیادہ ہارمونک کرنٹ بہتے ہیں۔لہذا، نبض کے موجودہ نقصان کو کم کرنے کے اقدامات کیبل کے کراس سیکشنل ایریا کو بڑھا کر اور لوپ کی رکاوٹ کو کم کرکے بھی برقرار رکھا جا سکتا ہے۔اس وقت چین میں ٹرانسفارمر کی صلاحیت میں اضافہ، کیبلز کے کراس سیکشنل ایریا میں اضافہ، خاص طور پر نیوٹرل کیبلز کے کراس سیکشنل ایریا میں اضافہ، اور حفاظتی اجزاء جیسے سرکٹ بریکر اور فیوز کا انتخاب جیسے طریقے چین میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔تاہم، یہ طریقہ بنیادی طور پر ہارمونکس کو ختم نہیں کر سکتا، لیکن تحفظ کی خصوصیات اور افعال کو کم کرتا ہے، سرمایہ کاری کو بڑھاتا ہے، اور بجلی کی فراہمی کے نظام میں پوشیدہ خطرات کو بڑھاتا ہے۔ایک ہی پاور سپلائی سے لکیری بوجھ اور غیر لکیری بوجھ کو جوڑیں۔
پوائنٹس آف آؤٹ لیٹ (PCCs) انفرادی طور پر سرکٹ کو بجلی فراہم کرنا شروع کر دیتے ہیں، اس لیے مجرد بوجھ سے آؤٹ آف فریم وولٹیج کو لکیری بوجھ میں منتقل نہیں کیا جا سکتا۔یہ موجودہ ہارمونک مسئلے کا ایک مثالی حل ہے۔
2.3 ہارمونک آلودگی کے بغیر زمرد سبز انورٹر پاور لگائیں۔
گرین انورٹر کا معیار کا معیار یہ ہے کہ ان پٹ اور آؤٹ پٹ کرنٹ سائن ویوز ہیں، ان پٹ پاور فیکٹر قابل کنٹرول ہے، پاور فیکٹر کو کسی بھی بوجھ کے تحت 1 پر سیٹ کیا جا سکتا ہے، اور پاور فریکوئنسی کی آؤٹ پٹ فریکوئنسی کو من مانی طور پر کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔فریکوئنسی کنورٹر کا بلٹ ان AC ری ایکٹر ہارمونکس کو اچھی طرح دبا سکتا ہے اور پاور سپلائی وولٹیج کی فوری کھڑی لہر کے اثر سے ریکٹیفائر پل کو بچا سکتا ہے۔پریکٹس سے پتہ چلتا ہے کہ ری ایکٹر کے بغیر ہارمونک کرنٹ واضح طور پر ری ایکٹر کے مقابلے میں زیادہ ہے۔ہارمونک آلودگی کی وجہ سے مداخلت کو کم کرنے کے لیے، فریکوئنسی کنورٹر کے آؤٹ پٹ سرکٹ میں ایک شور فلٹر نصب کیا جاتا ہے۔جب فریکوئنسی کنورٹر اجازت دیتا ہے، تو فریکوئنسی کنورٹر کی کیریئر فریکوئنسی کم ہو جاتی ہے۔اس کے علاوہ، ہائی پاور فریکوئنسی کنورٹرز میں، 12-پلس یا 18-پلس رییکٹیفیکیشن عام طور پر استعمال ہوتی ہے، اس طرح کم ہارمونکس کو ختم کرکے پاور سپلائی میں ہارمونک مواد کو کم کیا جاتا ہے۔مثال کے طور پر، 12 دالیں، سب سے کم ہارمونکس 11ویں، 13ویں، 23ویں اور 25ویں ہارمونکس ہیں۔اسی طرح، 18 سنگل دالوں کے لیے، چند ہارمونکس 17ویں اور 19ویں ہارمونکس ہیں۔
سافٹ اسٹارٹرز میں استعمال ہونے والی کم ہارمونک ٹیکنالوجی کا خلاصہ اس طرح کیا جا سکتا ہے:
(1) انورٹر پاور سپلائی ماڈیول کی سیریز ضرب 2 یا تقریبا 2 سیریز سے منسلک انورٹر پاور سپلائی ماڈیولز کو منتخب کرتی ہے، اور ویوفارم جمع کے مطابق ہارمونک اجزاء کو ختم کرتی ہے۔
(2) ریکٹیفائر سرکٹ بڑھتا ہے۔نبض کی چوڑائی ماڈیولیشن سافٹ اسٹارٹر پلس کرنٹ کو کم کرنے کے لیے 121-پلس، 18-پلس یا 24-پلس ریکٹیفائر استعمال کرتے ہیں۔
(3) سیریز میں انورٹر پاور ماڈیولز کا دوبارہ استعمال، 30 سنگل پلس سیریز انورٹر پاور ماڈیولز کا استعمال کرکے اور پاور سرکٹ کو دوبارہ استعمال کرکے، پلس کرنٹ کو کم کیا جاسکتا ہے۔
(4) ایک نیا DC فریکوئنسی کنورژن ماڈیولیشن طریقہ استعمال کریں، جیسے ورکنگ وولٹیج ویکٹر میٹریل کی ڈائمنڈ ماڈیولیشن۔فی الحال، بہت سے انورٹر مینوفیکچررز ہارمونک مسئلہ کو بہت اہمیت دیتے ہیں، اور تکنیکی طور پر ڈیزائن کے دوران انورٹر کی سبزی کو یقینی بناتے ہیں، اور بنیادی طور پر ہارمونک مسئلے کو حل کرتے ہیں۔
3 نتیجہ
عام طور پر ہم ہارمونکس کی وجہ کو واضح طور پر سمجھ سکتے ہیں۔اصل آپریشن کے لحاظ سے، لوگ لوپ کی خصوصیت کی رکاوٹ کو کم کرنے کے لیے غیر فعال فلٹرز اور ایکٹو فلٹرز کا انتخاب کر سکتے ہیں، ہارمونک ٹرانسمیشن کے رشتہ دار راستے کو کاٹ سکتے ہیں، ہارمونک آلودگی کے بغیر گرین سافٹ اسٹارٹرز کو تیار اور لاگو کر سکتے ہیں، اور نرم ہارمونکس کو تبدیل کر سکتے ہیں۔ اسٹارٹر کو ایک چھوٹی سی حد میں کنٹرول کیا جاتا ہے۔