توزیع شدہ فوٹو وولٹائک بجلی کے پلانٹس کے لیے ٹرانسفارمرز کا انتخاب کیسے کریں؟

توزیع شدہ فوٹو وولٹائک تولید کے لیے ٹرانسفارمر کی صلاحیت کا مطابقت پذیری

انورٹر کے اے سی آؤٹ پٹ، ڈی سی اوور سائزِنگ، اور تابکاری کی غیر یقینی صورتحال کی بنیاد پر کے وی اے ریٹنگ کا تعین

درست سائز کا ٹرانسفارمر حاصل کرنا، انورٹر کی زیادہ سے زیادہ اے سی آؤٹ پٹ (مثلاً تقریباً 100 کلو واٹ) کو دیکھ کر شروع ہوتا ہے۔ زیادہ تر ڈیزائنز ڈی سی اوور سائزِنگ ریشو کو 1.2x سے 1.5x کے درمیان فیکٹر کرتی ہیں، کیونکہ سورجی انسٹالیشنز اکثر معیاری ٹیسٹوں کی پیش گوئی سے زیادہ تابکاری کے عروج کا تجربہ کرتی ہیں۔ ایک عام سیٹ اپ پر غور کریں جس میں 150 کلو واٹ پی ڈی سی ایرے کو 100 کلو واٹ کے انورٹر سے منسلک کیا گیا ہو۔ اس صورت میں، ان واقعات کو برداشت کرنے کے لیے جب تولید عارضی طور پر صلاحیت سے زیادہ ہو جاتی ہے، کم از کم 125 کلو ولٹ ایمپئیر ریٹڈ ٹرانسفارمر مناسب ہوگا۔ کئی تقینی عوامل اہمیت رکھتے ہیں۔ سب سے پہلے، یہ چیک کریں کہ انورٹر اوور لوڈ کی صورتحال کو کتنی دیر تک برداشت کر سکتا ہے، جو عام طور پر ایک گھنٹے تک تقریباً 110-120% تک ہوتا ہے۔ پھر مقامی موسمیاتی نمونوں پر غور کریں۔ صحرا کے علاقے دن اور رات کے درمیان تابکاری میں شدید تبدیلیوں کا شکار ہوتے ہیں، جبکہ ساحلی علاقوں میں دن بھر سورج کی روشنی زیادہ مستقل رہتی ہے۔ پینل کی کارکردگی میں کمی کو بھی نظرانداز نہ کریں۔ پینلز ہر سال تقریباً آدھے فیصد کارکردگی کھو دیتے ہیں، جو درحقیقت وقتاً فوقتاً ہارمونکس اور حرارت کے اضافے کو کم کر کے نیچے کی طرف کے آلات پر دباؤ کو کم کرنے میں مدد دیتی ہے۔

چھت پر نصب شدہ نظاموں کے لیے حرارتی کم درجہ بندی اور لوڈ فیکٹر کا تجزیہ

چھتوں پر ماحولیاتی درجہ حرارت اکثر 40 درجہ سینٹی گریڈ سے زیادہ ہو جاتا ہے، جس کی وجہ سے اگر اس معاملے پر کوئی اقدام نہ اٹھایا جائے تو ٹرانسفارمر کی صلاحیت تقریباً 15 سے 20 فیصد تک کم ہو جاتی ہے۔ زیادہ تر تجارتی فوٹو وولٹائک نظام اب بھی 60 فیصد سے کم لوڈ فیکٹر پر چلتے ہیں، اس لیے اچھی حرارتی انتظامی تکنیکوں کے ساتھ ذہین طریقے سے ٹرانسفارمر کی صلاحیت کو کم کرنے کا موقع موجود ہوتا ہے۔ جبری ہوا کے ذریعے ٹھنڈا کرنا مؤثر طریقہ ہے، اس کے علاوہ غیر قابل اشتعال عزل مواد جو IEEE C57.96 کے معیارات پر پورا اترے، اور آپریشن کے دوران مسلسل درجہ حرارت کی نگرانی بھی ضروری ہے۔ مقامی حالات بھی بہت اہم ہوتے ہیں۔ بند جگہوں یا خراب تربیت والے علاقوں میں نصب کردہ ٹرانسفارمرز کو ان ٹرانسفارمرز کے مقابلے میں بنیادی درجہ بندی میں تقریباً 25 فیصد اضافہ کرنے کی ضرورت ہو سکتی ہے جو باہر کھلی جگہوں پر نصب کیے گئے ہوں جہاں ہوا کا بہاؤ بہتر ہو۔ ASHRAE اور IEEE دونوں ہی اس نقطہ نظر کی حمایت کرتے ہوئے حرارتی ماڈلنگ کی رہنمائی بھی شائع کر چکے ہیں۔

خشک قسم کے بمقابلہ تیل میں ڈوبے ہوئے ٹرانسفارمرز: حفاظت، کارکردگی اور مقام کی مناسب نوعیت

آگ کی حفاظت، تهویہ، اور شہری اور تجارتی چھتوں پر اندرونی انسٹالیشن کے پابندیاں

شہری اور تجارتی چھت پر سولر انسٹالیشن کے لیے، ان کی ناپیدانی کی خصوصیات کی بنا پر خشک قسم کے ٹرانسفارمرز استعمال کرنے کا معیار بن گئے ہیں۔ ان میں عام طور پر ویکیوم دباؤ کے تحت سیل کردہ ایپوکسی رال کی وائنڈنگز ہوتی ہیں جو انہیں روایتی تیل سے بھرے ہوئے ماڈلز کے مقابلے میں کہیں زیادہ محفوظ بناتی ہیں۔ تیل سے بھرے ہوئے نظاموں کے ساتھ مختلف مسائل جیسے قابل اشتعال کولنٹ، ممکنہ رسائیاں، اور انفلاشن پروف گنجائش، اضافی روک تھام کے انتظامات اور مناسب وینٹی لیشن سسٹم جیسی خاص بنیادی ڈھانچہ کی ضرورت ہوتی ہے۔ خشک قسم کے ٹرانسفارمرز کو عمارتوں کے اندر ہی اُن مقامات پر انسٹال کیا جا سکتا ہے جہاں جگہ محدود ہو اور حفاظتی ضوابط سب سے زیادہ اہم ہوں، جیسے کہ لفٹ کے شافٹ، پارکنگ گیراج، یا متعدد کرایہ داروں کے درمیان مشترکہ چھتیں۔ نیو یارک اور ٹوکیو جیسے شہروں نے اب اپنے حالیہ آگ کے ضوابط میں ان انسٹالیشن کے حوالے سے خشک قسم کے ٹرانسفارمرز کا خصوصی طور پر ذکر کیا ہے، کیونکہ ان کا عمل کے دوران کسی غلطی کی صورت میں خود بخود بجھ جانے کا رجحان ہوتا ہے۔

کارکردگی کی تعمیل (DOE 2016، IEC 60076-20) اور عمر بھر کے لاگت کے اثرات

آج کے خشک قسم کے ٹرانسفارمرز وہ اہم کارکردگی کے معیارات حاصل کر رہے ہیں جو قوانین جیسے DOE 2016 اور IEC 60076-20 کے ذریعہ ہارمونکس کی رواداری کے لیے طے کیے گئے ہیں۔ کچھ بہترین ماڈلز درحقیقت 500 سے 2500 kVA کی صلاحیت کے درمیان کام کرتے وقت تقریباً 99.3 فیصد کارکردگی تک پہنچ جاتے ہیں۔ پہلے کے زمانے میں، تیل سے بھرے ہوئے ٹرانسفارمرز کو زیادہ سے زیادہ لوڈ پر کارکردگی میں تھوڑا سا فائدہ حاصل تھا۔ لیکن اب خشک قسم کے ٹرانسفارمرز خاص طور پر مختلف مقامات پر پھیلے ہوئے شمسی توانائی کے انسٹالیشن کے لیے وقت کے ساتھ ساتھ معیشت کے لحاظ سے زیادہ مناسب ہیں۔ ان نظاموں کو تیل کے ٹیسٹنگ، فلٹرنگ، یا خطرناک سیالات کے ساتھ سنبھلنے جیسے باقاعدہ روزمرہ کے رکھ راست کی ضرورت نہیں ہوتی جنہیں مناسب طریقے سے تلف کرنا ہوتا ہے۔ تقریباً 25 سال کی مدت میں، یہ کمپنیوں کو چل رہی لاگتوں میں تقریباً 20 فیصد سے لے کر شاید 30 فیصد تک کی بچت کرواتے ہیں، حالانکہ ان کی ابتدائی لاگت عام طور پر تقریباً 15 فیصد زیادہ ہوتی ہے۔ نتیجہ یہ ہے کہ سرمایہ کاری پر بہتر واپسی حاصل ہوتی ہے اور مستقبل میں اثاثوں کا انتظام کافی آسان ہو جاتا ہے۔

ہارمونک ریٹڈ ٹرانسفارمرز کے ذریعے گرڈ کی مطابقت یقینی بنانا

کے فیکٹر اور ہارمونک کم کرنے والے ٹرانسفارمر ڈیزائنز کا استعمال کرتے ہوئے آئی ای ای ای 1547-2018 کے کل ہارمونک ڈسٹورشن (تھڈ) کی حدود کو پورا کرنا

سورجی نظاموں میں انورٹرز کے ذریعے پیدا ہونے والی طاقت اکثر ہارمونک خرابیاں پیدا کرتی ہے جو کنکشن پوائنٹس پر IEEE 1547-2018 کے مطابق کل ہارمونک خرابی (THD) وولٹیج حد 5 فیصد سے تجاوز کر جاتی ہیں۔ اس مسئلے کے حل کے لیے، خاص ٹرانسفارمرز جنہیں ہارمونک کم کرنے والے ٹرانسفارمرز کہا جاتا ہے، اہم ہارمونکس جیسے پانچویں اور ساتویں رتبے کی ہارمونکس کو ختم کرنے کے لیے مرحلہ وار شفٹ کردہ وائنڈنگ ترتیبات استعمال کرتے ہیں۔ اس کے علاوہ، K4 سے لے کر K20 تک درجہ بندی شدہ ٹرانسفارمرز کو خاص طور پر ہارمونکس کی وجہ سے پیدا ہونے والی حرارت کو برداشت کرنے کے لیے بنایا گیا ہے، بغیر ان کی بِلیں انسولیشن لیئرز کو نقصان پہنچائے۔ تاہم، یہ عام ٹرانسفارمرز نہیں ہیں۔ عام ماڈلز غیر خطی لوڈز کے ساتھ کام کرتے وقت بہت تیزی سے عمر گزار دیتے ہیں، لیکن یہ ماہرین کے لیے بنائے گئے ورژنز اپنے معمولی سورجی آپریشنز کے دوران بھی ٹھنڈے اور معیاری رہتے ہیں۔ حقیقی انسٹالیشنز میں کی گئی تھرمل امیجنگ سے ظاہر ہوتا ہے کہ ان بہترین ٹرانسفارمرز کا درجہ حرارت ایسے ہی خراب لوڈز کا مقابلہ کرنے والے عام ٹرانسفارمرز کے مقابلے میں تقریباً 15 درجہ سیلسیس کم رہتا ہے۔ یہ درجہ حرارت کا فرق سامان کی زیادہ لمبی عمر کو یقینی بناتا ہے اور حقیقی دنیا کی صورتحال میں کنکشن پوائنٹس پر مسائل کو کم کرتا ہے۔

ذہین نگرانی اور پیش گوئانہ رکھ راستی کی صلاحیتوں کے ساتھ مستقبل کے لیے محفوظ بنانا

ٹرانسفارمر کی قابل اعتمادی کے لیے اسکیڈا انضمام، درجہ حرارت اور جزوی تخلیہ کی نگرانی

جب ٹرانسفارمرز کو اسکیڈا (SCADA) سسٹمز سے منسلک کیا جاتا ہے، آپریٹرز مرکزی مقام سے ہی ان کی کارکردگی کو حقیقی وقت میں نگرانی کر سکتے ہیں، چاہے وہ دور دراز مقامات پر لگائے گئے سورجی پینل ایریز ہوں۔ مختلف اجزاء جیسے وائنڈنگز، کورز اور تیل سے بھرے ہوئے یونٹس کے تیل کے خانوں میں نصب درجہ حرارت کے سینسر غیر معمولی حرارتی الگاؤ کو اس سے کہیں زیادہ پہلے پکڑ لیتے ہیں جب چیزوں کا خطرناک حد تک گرم ہونا شروع ہو جاتا ہے۔ دوسرا اہم آلہ PD مانیٹرنگ ہے جو ان اعلیٰ فریکوئنسی کے برقی کرنٹ کے اچانک اضافے کو پکڑتا ہے جو عزل کے مسائل کی ابتدائی علامات کو ظاہر کرتے ہیں— ایسی علامات جو عام ٹیسٹس مکمل طور پر چھوڑ دے سکتے ہیں۔ ان مشترکہ خصوصیات کے ذریعے رفتار سے رکھ روبان کا طریقہ کار مکمل طور پر تبدیل ہو جاتا ہے، جس میں مقررہ دورانیے کے مطابق چیک اپس کے بجائے صرف ضرورت پڑنے پر ہی اشیاء کی مرمت کی جاتی ہے۔ EPRI اور NREL جیسے ماہرین کے میدانی کام سے ثابت ہوا ہے کہ اس طریقہ کار سے غیر متوقع بندشیں تقریباً 40 فیصد تک کم ہو جاتی ہیں۔ تمام اس ڈیٹا کے اکٹھا ہونے سے ایک ایسا ماحول پیدا ہوتا ہے جہاں کمپنیاں سامان کی عمر کی پیش گوئی بہتر طریقے سے کر سکتی ہیں، اسٹاک میں موجود اضافی قطعات کا موثر طریقے سے انتظام کر سکتی ہیں، اور سرمایہ کاری کی منصوبہ بندی حکمت عملی کے مطابق کر سکتی ہیں، جس سے ٹرانسفارمرز کی دیکھ بھال صرف ردِ عمل کا کام نہیں رہتی بلکہ یہ نظام کی قابل اعتمادی کو وقت کے ساتھ مضبوط بنانے والی ایک فعال سرگرمی بن جاتی ہے۔

فیک کی بات

سورجی انسٹالیشنز میں ڈی سی اوور سائزِنگ کا کیا اہمیت ہے؟

ڈی سی اوور سائزِنگ سورجی انسٹالیشنز کو معیاری ٹیسٹس کی پیش گوئی سے زائد تابکاری کے عروج (irradiance spikes) کو سنبھالنے کی اجازت دیتا ہے، جس سے یہ یقینی بنایا جا سکتا ہے کہ ٹرانسفارمرز عارضی اوور لوڈ کو بغیر کافی حد تک کارکردگی کے نقصان کے سنبھال سکیں۔

چھت پر لگائے جانے والے نظام کے لیے خشک قسم کے ٹرانسفارمرز تیل سے بھرے ہوئے ٹرانسفارمرز کے مقابلے میں زیادہ فائدہ مند ہوتے ہیں؟

جی ہاں، خشک قسم کے ٹرانسفارمرز عام طور پر چھت پر لگائے جانے والے نظام کے لیے زیادہ مناسب ہوتے ہیں، کیونکہ ان کی غیر قابل اشتعال ڈیزائن، اندر کے مقامات پر استعمال کے لیے حفاظتی خصوصیات اور جدید آگ کے ضوابط کے مطابق ہونا ان کے اہم فوائد ہیں۔

بجلی کی فراہمی کرنے والے ادارے سورجی توانائی سے پیدا ہونے والی ہارمونکس کے ساتھ گرڈ کی مطابقت کو کیسے یقینی بناسکتے ہیں؟

بجلی کی فراہمی کرنے والے ادارے ہارمونکس کو کم کرنے والے ٹرانسفارمرز اور خاص کے فیکٹرز (K-factors) کے لیے درجہ بند کردہ ٹرانسفارمرز کا استعمال کر سکتے ہیں تاکہ ہارمونکس کو کنٹرول کیا جا سکے اور IEEE کے معیارات کے مطابق گرڈ کی مطابقت برقرار رکھی جا سکے۔

ٹرانسفارمر کی مرمت میں اسکیڈا (SCADA) انٹیگریشن کا کیا کردار ہے؟

اسکیڈا سسٹمز حقیقی وقت میں کارکردگی کی نگرانی کی اجازت دیتے ہیں، جو ممکنہ مسائل کو جلد تشخیص کرنے میں مدد دیتے ہیں، اس طرح پیش گوئی کرنے والی مرمت کو فعال کرتے ہیں اور غیر متوقع بندشیں کم کرتے ہیں۔