پیمائش کے لیے اعلی درستگی والے ٹرانسفارمرز کا انتخاب کیسے کریں؟

ٹرانسفارمر کی درستگی کے درجات اور معیارات کو سمجھنا

آئی ای سی 61869-2 کے تحت سی ٹی کی درستگی کے درجات کو سمجھنا: 0.1، 0.2، اور 0.5

کرنٹ ٹرانسفارمرز کو آئی ای سی 61869-2 کے رہنمائی اصولوں کے مطابق معیاری درستگی کی درجہ بندیاں دی جاتی ہیں۔ یہ درجہ بندیاں بنیادی طور پر اعداد جیسے 0.1، 0.2 اور 0.5 ہوتی ہیں جو ہمیں مختلف لوڈز پر کرنٹ کی پیمائش کے دوران قابلِ قبول غلطی کی حد بتاتی ہیں۔ مثال کے طور پر، جس کرنٹ ٹرانسفارمر کو کلاس 0.1 کے طور پر نشان زد کیا گیا ہو، وہ تقریباً مثبت یا منفی 0.1 فیصد کی حد تک درست رہتا ہے، جبکہ کلاس 0.5 کا ورژن دونوں طرف 0.5 فیصد تک غلطی کا شکار ہو سکتا ہے۔ عموماً، عدد جتنا چھوٹا ہوگا، درستگی اتنی ہی بہتر ہوگی۔ کلاس 0.1 کے یونٹس عام طور پر ان مقامات پر استعمال کیے جاتے ہیں جہاں مالی معاملات سب سے اہم ہوتے ہیں، کیونکہ چھوٹی سی غلطی بھی بلنگ کے حساب کتاب کو براہِ راست متاثر کر سکتی ہے۔ کلاس 0.2 اہم تحفظی نظاموں کے لیے کافی درستگی فراہم کرتا ہے، بغیر بجٹ کو زیادہ دبائے، جبکہ کلاس 0.5 روزمرہ کے نگرانی کے کاموں کے لیے موزوں ہوتا ہے۔ معیارات کے مطابق، صنعت کاروں کو ان آلات کی جانچ 5 فیصد سے لے کر ان کی درجہ بند شدہ گنجائش کے 120 فیصد تک کے مکمل رینج میں کرنی ہوتی ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ وہ حقیقی دنیا کی حالتوں میں مناسب طریقے سے کام کرتے ہیں۔ انہیں صرف پیمائش کی درستگی کی جانچ ہی نہیں کرنی ہوتی بلکہ دیگر عوامل کی بھی جانچ کرنی ہوتی ہے، جن میں فیز اینگلز کو سنبھالنے کی صلاحیت اور لوڈ کی حالتوں میں تبدیلیوں کے حوالے سے ردِ عمل شامل ہیں۔

درستگی کے درجہ بندی کا تعین کیسے درجہ بندی شدہ حالات میں زیادہ سے زیادہ جائز غلطی کو متعین کرتا ہے

درجہ کی درستگی بنیادی طور پر ہمیں یہ بتاتی ہے کہ جب تمام چیزیں لیبارٹری کے ماحول میں مکمل طور پر مثالی حالت میں ہوں تو زیادہ سے زیادہ ممکنہ غلطی (تناسب اور مرحلہ دونوں کی غلطیوں کا امتزاج) کیا ہے۔ ہم ریٹڈ فریکوئنسی پر، معیاری درجہ حرارت تقریباً 20 درجہ سیلسیس پر، اور جب ثانوی بوجھ اپنی مخصوص قدر کے بالکل مطابق ہو، اُن پیمائشوں کی بات کر رہے ہیں۔ ایک کلاس 0.2 سی ٹی کو مثال کے طور پر لیجیے۔ یہ آلہ صرف اسی صورت میں 0.2 فیصد کی غلطی کی حد کے اندر رہے گا جب وہ مکمل ریٹڈ کرنٹ پر چل رہا ہو اور اس کا بوجھ اپنی مخصوص حد کے مثبت یا منفی 25 فیصد کے اندر رہے۔ تاہم، جب حقیقی دنیا کے عوامل کام میں آتے ہیں تو معاملات بہت جلد غیر متوازن ہو جاتے ہیں۔ جب لوڈ، بوجھ کی ترتیبات یا اردگرد کے درجہ حرارت میں تبدیلیاں آتی ہیں تو، مثالی حالات سے چھوٹی سی بھی تفاوت سے آلات اپنی اعلان شدہ درجہ بندی کی خصوصیات کے باہر کام کرنے لگ سکتے ہیں۔ اگر بوجھ قابلِ قبول رواداری سے تجاوز کر جائے تو پوری درجہ بندی نامعتبر ہو جاتی ہے، اور عملی میدانی کارروائیوں کے دوران پیمائش کی غلطیاں 0.5 فیصد سے بھی زیادہ ہو سکتی ہیں۔

اہم بجلی کے پیرامیٹرز جو حقیقی دنیا میں ٹرانسفارمر کی درستگی کا تعین کرتے ہیں

لوڈ کا مطابقت پذیری اور ثانوی مزاحمت: درستگی کے تنزلی کو روکنا

ٹرانسفارمرز کے بارے میں بات کرتے وقت بوجھ کو درست طریقے سے تعین کرنا بہت اہم ہوتا ہے۔ دوسری لپیٹ (سیکنڈری وائنڈنگ) پر بوجھ عام طور پر عملی طور پر ہمیں جن تنقیصی مسائل کا سامنا کرنا پڑتا ہے، ان کی وجہ ہوتا ہے۔ اگر حقیقی بوجھ وولٹ ایمپئیر (VA) کی شرح کے مقابلے میں زیادہ ہو جائے تو معاملات تیزی سے خراب ہونے لگتے ہیں۔ اس صورت میں کور سیچوریٹ ہو جاتا ہے، جس کی وجہ سے نسبت (ریشو) اور فیز اینگل کی پیمائش دونوں متاثر ہوتی ہیں۔ مثال کے طور پر ایک کلاس 0.5 کرنٹ ٹرانسفارمر لیجیے۔ اگر اسے 40 فیصد سے زیادہ اوور بورڈن کیا جائے تو یہ اچانک ایک کلاس 0.8 کے ٹرانسفارمر کی طرح کام کرنے لگتا ہے۔ اس کے علاوہ سیکنڈری امپیڈنس کو بھی نظرانداز نہیں کیا جا سکتا۔ اعلیٰ امپیڈنس کا مطلب ہے کہ کنیکٹنگ تاروں اور ریلے کے کوائلز کے ذریعے وولٹیج ڈراپ زیادہ ہوگا، جس سے سگنل کی کوالٹی متاثر ہوتی ہے۔ ہمیں ایسے معاملات دیکھنے کو ملے ہیں جہاں صرف 20 فیصد کا غلط مطابقت (میسمیچ) بلنگ میٹرز میں تنہا 0.4 فیصد کی غلطی کا باعث بنتا ہے۔ اس قسم کا انحراف بالکل بھی کلاس 0.2 کی منظوری کو ختم کر دیتا ہے۔ جن لوگوں کو سنجیدہ درستگی کی ضرورت ہو، ان کے لیے بوجھ کا درست مطابقت حاصل کرنا اب صرف اچھی روایت نہیں رہی بلکہ یہ مکمل طور پر ضروری ہے تاکہ ان کا آلات عام آپریشن کی حالتوں کے دوران IEC 61869-2 کے معیارات کے اندر رہ سکے۔

درجہ بند شدہ بمقابلہ فعلی کرنٹ رینج: پیمائش ٹرانسفارمرز میں لکیریت اور کم لوڈ کی غلطی

ٹرانسفارمرز عام طور پر اپنی مخصوص کرنٹ رینج (سويٹ سپاٹ) کے باہر کام کرتے ہیں تو غیر خطی ہو جاتے ہیں۔ جب کرنٹ ان کی درجہ بندی شدہ کرنٹ کے تقریباً 5 فیصد سے کم ہوتا ہے، تو کور کو اتنی تحریک نہیں ملتی جتنی ضروری ہوتی ہے، جس کی وجہ سے قابلِ ذکر غلطیاں پیدا ہوتی ہیں۔ یہاں تک کہ وہ معیاری کلاس 0.5 کے ٹرانسفارمرز بھی ہلکے لوڈ پر کام کرتے وقت کبھی کبھار 1 فیصد سے زائد غلطی دکھا سکتے ہیں۔ اُچھی حد کی طرف بھی صورتحال بدتر ہو جاتی ہے۔ جب ہم درجہ بندی شدہ صلاحیت سے 120 فیصد سے زائد کرنٹ کو استعمال کرتے ہیں، تو مقناطیسی سیچوریشن (بھراؤ) شروع ہو جاتی ہے اور یہ بالکل لکیریت کو متاثر کر دیتی ہے، جس کی وجہ سے عام طور پر انحراف 2 فیصد سے اوپر چلا جاتا ہے۔ ایک عام CT کی مثال لیں جس کی درجہ بندی 100 ایمپئر ہے۔ یہ تقریباً 10 ایمپئر سے لے کر 120 ایمپئر تک بہترین کارکردگی دکھاتا ہے، لیکن جب کرنٹ 5 ایمپئر جیسی کم سطح تک گر جاتا ہے تو اچانک غلطی 2 فیصد سے اوپر چلی جاتی ہے۔ درستگی برقرار رکھنے کے لیے، انجینئرز کو ٹرانسفارمرز کا انتخاب اس طرح کرنا چاہیے کہ حقیقی دنیا میں آپریٹنگ کرنٹ درجہ بندی شدہ رینج کے درمیان میں آرام سے موجود ہو، نہ کہ صرف کم اور زیادہ حدود کے درمیان کہیں بھی۔ اس طریقہ کار سے ان پریشان کن کم لوڈ کی غلطیوں سے بچا جا سکتا ہے اور سیگنل کی درستگی کو خراب کرنے والے سیچوریشن کے مسائل بھی دور رہتے ہیں۔

ٹرانسفارمر کی کارکردگی پر اثر انداز ہونے والے ماحولیاتی اور سسٹم سطح کے عوامل

درجہ حرارت، فریکوئنسی، اور ہارمونکس: نظریہ کی صحت سے انحرافات کا عددی تعین

ٹرانسفارمرز اکثر اس وقت درستگی کھو دیتے ہیں جب انہیں ماحولیاتی اور نظامی دباؤ کے تحت رکھا جاتا ہے جو لیبارٹری ٹیسٹس میں مخصوص شرائط سے کافی زیادہ ہوتا ہے۔ جب درجہ حرارت تبدیل ہوتا ہے تو اس کا اثر مرکزی (کور) کی نفاذیت اور وائنڈنگ کی مزاحمت دونوں پر پڑتا ہے۔ مثال کے طور پر، اگر درجہ حرارت عام عملی حد سے صرف 8 ڈگری سیلسیئس زیادہ ہو جائے تو اس سے عزل کی عمر کم ہونے کی شرح تیز ہو جاتی ہے اور IEC 60076-7 (2023) کے مطابق پیمائش کے تناسب میں قابلِ ذکر تبدیلیاں آ جاتی ہیں۔ دوسرا مسئلہ بجلی کے جال (گرڈ) کی فریکوئنسی کی غیر مستحکم صورتحال سے پیدا ہوتا ہے جو کمزور گرڈز یا معزول نظاموں میں بہت عام ہے۔ اس کے نتیجے میں کور کی اشباع کی غلطیاں پیدا ہوتی ہیں، خاص طور پر جب فریکوئنسیاں عام سطح سے نیچے گرتی ہیں۔ ہارمونک ٹوئسٹشنز ایک اور مشکل مسئلہ پیدا کرتی ہیں۔ تیسری اور پانچویں درجے کی ہارمونکس جو کل ہارمونک ڈسٹورشن (THD) کے 10 فیصد سے زیادہ ہوں، لہر کی شکل کو اس طرح بگاڑ دیتی ہیں کہ معیاری درستگی کی درجہ بندیاں ان تبدیلیوں کو بالکل بھی نہیں سمجھتی ہیں۔ ڈی سی آف سیٹ کرنٹس اس صورتحال کو مزید خراب کرتی ہیں کیونکہ وہ کورز میں باقی ماندہ مقناطیسیت (ریزیڈیول میگنیٹزم) پیدا کرتی ہیں، جس کی وجہ سے لہروں کے صفر نقطہ (زیرو کراسنگ) کا تعین کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔ حقیقی دنیا کے ٹیسٹس سے ایک دلچسپ بات سامنے آتی ہے: وہ ٹرانسفارمرز جو کنٹرولڈ لیبارٹری کے ماحول میں کلاس 0.5 کے معیارات پر پورا اترتے ہیں، عام طور پر ان تمام مشترکہ دباؤؤں — جیسے حرارت، ہارمونکس اور فریکوئنسی کی تبدیلیوں — کے تحت صرف تقریباً 1.0 کی سطح کی درستگی حاصل کرتے ہیں۔ ان مسائل کا مقابلہ کرنے کے لیے، انجینئرز کو گرم انسٹالیشنز میں لوڈ کی صلاحیت کو تقریباً 15 سے 20 فیصد تک کم کرنا چاہیے اور جب کل ہارمونک ڈسٹورشن 8 فیصد سے زیادہ ہو تو ہارمونک فلٹرز کی انسٹالیشن کا بندوبست کرنا چاہیے۔

اہم درجہ کے اطلاقات کے لیے عمدہ درستگی کے ٹرانسفارمرز کی تصدیق اور خصوصیات کا تعین

کیس اسٹڈی: وہ کون سی وجوہات ہیں جن کی بنا پر ایک کلاس 0.2 کرنٹ ٹرانسفارمر نے سب اسٹیشن کی توانائی میٹرنگ میں 0.5 سطح کی درستگی فراہم کی

ایک سب اسٹیشن پر توانائی کی پیمائش کا منصوبہ درستگی کے معاملے میں سنگین مشکلات کا شکار ہو گیا جب ایک کلاس 0.2 کرنٹ ٹرانسفارمر (CT) صرف 0.5 سطح کی درستگی کے ساتھ کام کر رہا تھا۔ چیزوں کی جانچ پڑتال کرنے کے بعد، ہمیں معلوم ہوا کہ فیلڈ میں درحقیقت تین مختلف مسائل تھے جن پر فیکٹری کی کیلنڈریشن کے دوران غور نہیں کیا گیا تھا۔ سب سے پہلے، غیر لکیری لوڈز کی بہتات کی وجہ سے ہارمونک ڈسٹورشن کی سطح 15% THD سے کافی زیادہ ہو گئی، جس کی وجہ سے فیز اینگل کی غلطیاں پیدا ہوئیں جو عام تناسب کی غلطی کے ٹیسٹ مکمل طور پر نظر انداز کر دیتے ہیں۔ پھر درجہ حرارت کا مسئلہ بھی تھا۔ آلات کو -10 ڈگری سیلسیس سے لے کر زیادہ سے زیادہ 50 ڈگری تک کے درجہ حرارت کے اتار چڑھاؤ کا مقابلہ کرنا تھا، اور اس کی وجہ سے کور کی پرمی ایبلٹی میں تبدیلیاں آئیں جس سے مخصوص تناسب کی غلطی میں اضافی 0.1% کی اضافی غلطی پیدا ہو گئی۔ اور آخر میں، ثانوی بوجھ 4.5 VA نکلا، جو CT کی 3.2 VA ریٹنگ سے 40% زیادہ ہے۔ اس عدم مطابقت کی وجہ سے فیز ڈسپلیسمنٹ میں 0.3 ڈگری کا اضافہ ہوا اور مجموعی درستگی کو شدید نقصان پہنچا۔ ان تمام عوامل کے امتزاج نے کل غلطی کو 0.2% کی حد سے تجاوز کر دیا۔ اس سے ہمیں ایک اہم سبق ملتا ہے: یہ کہ کوئی چیز لیب ٹیسٹ میں کامیاب ہونے کے باوجود حقیقی دنیا کی حالتوں میں بالکل درست کام نہیں کر سکتی۔ حساس بجلی کی پیمائش کے معاملات میں، خصوصیات کو حقیقی ہارمونک پروفائلز، عملی درجہ حرارت کی حدود، اور حقیقی بوجھ کی پیمائش کو مدنظر رکھنا چاہیے، بجائے اس کے کہ صرف آلات کے لیبل پر چھپے ہوئے اعداد و شمار پر انحصار کیا جائے۔

فیک کی بات

سی ٹی درستگی کے درجے کیا ہیں؟
سی ٹی درستگی کے درجے، جیسے 0.1، 0.2 اور 0.5، آئی ای سی 61869-2 کے معیارات کے مطابق کرنٹ ٹرانسفارمرز کی زیادہ سے زیادہ قابلِ قبول غلطی کو ظاہر کرتے ہیں۔ عدد جتنا کم ہوگا، پیمائش اتنی ہی درست ہوگی۔

ٹرانسفارمرز کے لیے بوجھ کے مطابقت کیوں اہم ہے؟
بوجھ کے مطابقت کا مقصد یہ یقینی بنانا ہے کہ ٹرانسفارمر کی ثانوی وائنڈنگ کا لوڈ اس کی درج شدہ صلاحیت کے مطابق ہو، تاکہ کور کی سیچوریشن روکی جا سکے اور درستگی برقرار رہے۔

ماحولیاتی عوامل ٹرانسفارمر کی درستگی کو کیسے متاثر کرتے ہیں؟
درج ذیل عوامل جیسے درجہ حرارت میں تبدیلی، فریکوئنسی کی ناپائیداری، اور ہارمونک خرابیاں کور کی نفاذیت (پرمی ایبلٹی) اور وائنڈنگ کے مزاحمت میں تبدیلی لا کر ٹرانسفارمر کی درستگی میں کمی کا باعث بن سکتے ہیں۔