ہائی وولٹیج پاور سسٹم میں جی آئی ایس کے بنیادی فوائد کیا ہیں؟

ہائی وولٹیج پاور سسٹم میں جی آئی ایس کے بنیادی فوائد کیا ہیں؟

ایک روایتی ہوا عزل شدہ ذیلی اسٹیشن (ای آئی ایس) 220 کلو وولٹ پر تقریباً 5,000 سے 8,000 مربع میٹر کے رقبے پر مشتمل ہوتا ہے۔ اسی وولٹیج سطح پر گیس عزل شدہ سوئچ گیئر (جی آئی ایس) ذیلی اسٹیشن صرف 500 سے 1,200 مربع میٹر میں فٹ ہو جاتا ہے—یعنی رقبے میں 85 فیصد یا اس سے زیادہ کمی۔ یہ واحد عدد جی آئی ایس کو شہروں، سمندری پلیٹ فارمز، آبی طاقت کے غاروں، اور ان تمام جگہوں پر استعمال کرنے کی وجہ ہے جہاں زمین کی قیمتیں یا جگہ کی کمی ای آئی ایس کو عملی نہیں بناتی۔ لیکن رقبے کی کمی صرف سب سے ظاہری فائدہ ہے۔

عزل کا واسطہ: ایس ایف 6 کیوں سب کچھ بدل دیتا ہے

ماحولیاتی دباؤ پر ہوا کی عزلی طاقت تقریباً 3 کلو وولٹ فی ملی میٹر ہوتی ہے۔ سلفر ہیکسفرائیڈ (SF₆) 4–6 بار گیج دباؤ پر 25–30 کلو وولٹ فی ملی میٹر حاصل کرتی ہے—جو تقریباً 8–10 گنا زیادہ ہے۔ اسی لیے ایک 145 کلو وولٹ GIS سرکٹ بریکر ایک گھریلو واٹر ہیٹر کے قطر کے برابر ہاؤسنگ کے اندر فٹ ہو جاتا ہے، جبکہ اس کے برابر AIS بریکر کو 1.5 میٹر کے فیز-ٹو-فیز صاف فاصلے اور 1.3 میٹر کے فیز-ٹو-گراؤنڈ صاف فاصلے کی ضرورت ہوتی ہے۔

SF₆ کا مالیکیول کیمیائی طور پر غیر فعال، غیر زہریلہ اور 500°C تک حرارتی طور پر مستحکم ہوتا ہے۔ اس کی آرک بجھانے کی صلاحیت ہوا کی تقریباً 100 گنا ہوتی ہے، کیونکہ SF₆ آرک کے درجہ حرارت (2,000 K سے زیادہ) پر الگ ہو کر ری ایکٹیو اسپیشیز میں تبدیل ہو جاتا ہے جو الیکٹرانز کو جذب کرتے ہیں اور کرنٹ زیرو کے بعد جلدی سے دوبارہ جڑ جاتے ہیں، جس کی وجہ سے 2–3 سائیکلز کے اندر 63 کلو ایمپئر سے زیادہ خرابی کے کرنٹ کو روکا جا سکتا ہے۔ ہر روکنے کے بعد گیس خود بخود بحال ہو جاتی ہے—تیل کے برعکس جو کاربنائز ہو جاتا ہے اور محدود تعداد میں خرابی کے روکنے کے بعد تبدیل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

ایس ایف ۶ کے گرد ماحولیاتی فکر اس کی عالمی گرمائش کی صلاحیت سے متعلق ہے، جو ۱۰۰ سالہ دورانیے میں کاربن ڈائی آکسائیڈ کے مقابلے میں تقریباً ۲۳,۵۰۰ گنا زیادہ ہے۔ جدید جی آئی ایس ڈیزائن اس مسئلے کا مقابلہ ہر کمرے کے لیے سالانہ ۰.۱ فیصد سے کم رساؤ والے ہمیشہ کے لیے سیل شدہ گیس کے کمرے کے ذریعے کرتے ہیں—جو آئی ای سی ۶۲۲۷۱-۲۰۳ کے مطابق ۰.۵ فیصد کے زیادہ سے زیادہ رساؤ کے معیار سے کافی کم ہے۔ اندراجی کثافت کے نگران اپنے ایس سی اے ڈی اے انٹرفیس کے ذریعے گیس کے دباؤ کی حقیقی وقت میں رپورٹ کرتے ہیں، اور کسی بھی رساؤ کے رجحان کے بارے میں آپریٹرز کو خبردار کرتے ہیں قبل از اس کے کہ وہ الارم کی حد تک پہنچ جائے۔

دیکھ بھال کے وقفے اور عمر بھر کا لاگت

ای ای ایس کو مسلسل طور پر عزل کرنے والی سطحوں کی صفائی کی ضرورت ہوتی ہے، خاص طور پر ساحلی، صنعتی یا صحرا کے ماحول میں جہاں نمک، موصل دھول یا ریت کی تجمع رینگنے کی فاصلہ کو کم کر دیتی ہے اور چِڑکنے کے خطرے کو بڑھا دیتی ہے۔ جی آئی ایس کے بس بارز اور بریکرز مکمل طور پر بند ہوتے ہیں — آلودگی بالکل بھی عزل کرنے والی سطحوں تک نہیں پہنچ سکتی۔ اس سے مرمت کا وقفہ سالانہ ای ای ایس کے معائنے سے بڑھ کر 5 سے 10 سال کے جی آئی ایس کے معائنے تک بڑھ جاتا ہے، جو سرکٹ بریکرز اور ڈس کنیکٹرز کے ذریعہ انجام دی گئی مکینیکل کارروائیوں کی تعداد پر منحصر ہوتا ہے۔

جی آئی ایس اور ای ای ایس کے درمیان زندگی کے دوران لاگت کا موازنہ ولٹیج کے درجے اور مقام کے ساتھ تبدیل ہوتا ہے۔ شہری ماحول میں 72.5 کلوولٹ سے 145 کلوولٹ تک کے درجے پر، زمین کی لاگت، تعمیراتی کام اور مرمت کے لیبر کو شامل کرنے پر جی آئی ایس کی لاگت ای ای ایس کے برابر 8 سے 12 سال کے اندر پہنچ جاتی ہے۔ 245 کلوولٹ اور اس سے زیادہ کے درجے پر، صرف زمین کی بچت ہی اکثر شہر کے مرکز میں ایپلی کیشنز میں جی آئی ایس کو کم ابتدائی لاگت کا اختیار بنادیتی ہے جہاں زمین کی قیمتیں فی مربع میٹر 500 امریکی ڈالر سے زیادہ ہوں۔

ماڈیولر تعمیر اور فیکٹری ٹیسٹنگ

جی آئی ایس کو فیکٹری میں اسمبل کردہ، فیکٹری میں ٹیسٹ کردہ بےز کے طور پر فراہم کیا جاتا ہے۔ مکمل 145 کے وی ڈبل بس سنگل بریکر بے—جن میں سرکٹ بریکر، دو ڈس کنیکٹرز، ایک ارتھنگ سوئچ، کرنٹ ٹرانسفارمرز اور وولٹیج ٹرانسفارمرز شامل ہیں—2 تا 3 ٹرانسپورٹ یونٹس میں شپ کیے جاتے ہیں اور انہیں سائٹ پر ایس ایف۶ گیس کے فلانجڈ کمپارٹمنٹس اور پلگ ان کنٹرول کیبل کنیکٹرز کو جوڑ کر اسمبل کیا جاتا ہے۔ سائٹ پر سول ورکس میں ایک سطحی کانکریٹ پیڈ اور ایک گراؤنڈنگ گرڈ شامل ہیں؛ کوئی سٹیل سپورٹ سٹرکچر، کوئی پوسٹ انسلیٹرز اور نہ ہی اوور ہیڈ بس بار سسٹم ہوتا ہے۔

مکمل بے کی فیکٹری ٹیسٹنگ—جس میں ہائی وولٹیج کی برداشت، آئی ای سی 62271-203 کے مطابق 5 پکو کولمب (پکو کولمب) سے کم جزوی تخلیہ کا پیمانہ اور مکینیکل قوت کی جانچ شامل ہے—ای آئی ایس منصوبے کی کمیشننگ میں 30–40 فیصد تاخیر کا سبب بننے والے مقامِ تنصیب پر کمیشننگ کے خطرات کو ختم کر دیتی ہے۔ ایک جی آئی ایس بے جو فیکٹری میں جزوی تخلیہ کی ٹیسٹنگ میں 2 پکو کولمب سے کم کے نتائج کے ساتھ کامیاب ہوتی ہے، عام طور پر انسٹالیشن کے بعد غیر قابل شناخت جزوی تخلیہ کی سطح ظاہر کرتی ہے، بشرطیکہ مقامِ تنصیب پر گیس کے استعمال کے طریقہ کار کو درست طریقے سے اپنانا ہو۔

کیس: شہری سب اسٹیشن ایک تجارتی عمارت کے نیچے فٹ ہوتا ہے

ایک شہری علاقے کو سیل کرنے والی ادارہ جس کی آبادی کا گھنٹوا 12,000 افراد فی مربع کلومیٹر تھا، کو شہر کے مرکز میں ایک نئی 220/66 کے وی ذیلی اسٹیشن کی ضرورت تھی۔ دستیاب واحد جگہ منصوبہ بند ملاوٹ استعمال کے تجارتی ٹاور کی زیر زمین منزل تھی۔ روایتی اے آئی ایس کے لیے 6,000 مربع میٹر کی ضرورت ہوتی، جو دستیاب زیر زمین جگہ سے تین گنا زیادہ تھی۔ ایک 220 کے وی جی آئی ایس حل، جو 8 فیڈر بے اور 2 ٹرانسفارمر بے کے ساتھ ڈبل بس ترتیب میں تشکیل دیا گیا تھا، تمام طاقت کے ٹرانسفارمرز، کنٹرول روم اور معاون نظاموں سمیت 800 مربع میٹر میں فٹ ہو گیا۔ جی آئی ایس سامان، جو ایک یکجُت برقی سامان کے پیشہ ور سازندہ کی طرف سے فراہم کیا گیا تھا، کو 6 بے کے اسمبلیوں میں فیکٹری میں ٹیسٹ کیا گیا اور اسے 14 ہفتے میں نصب کیا گیا—جو اے آئی ایس تعمیر کے ساتھ ممکن نہیں تھا۔

اکثر پوچھے گئے سوالات

کیا جی آئی ایس کھلے آسمان کے نیچے نصب کرنے کے لیے مناسب ہے؟

جی ہاں۔ باہر کے جی آئی ایس کے بکسز کو آئی پی65 درجہ کے کنٹرول کابینٹس اور زنگ نہ لگنے والے الومینیم ملاوے کے ہاؤسنگز کے ذریعے موسم کے خلاف محفوظ کیا جاتا ہے۔ باہر کے جی آئی ایس کی وجہ سے عمارت بنانے کی ضرورت ختم ہو جاتی ہے، جس سے تعمیراتی اخراجات میں مزید کمی آتی ہے، اور یہ 72.5–145 کے وی رینج میں عام ہے۔

مرمت کے دوران ایس ایف۶ گیس کا کیسے بندوبست کیا جاتا ہے؟

گیس کے کمرے کو کھولنے والی مرمت میں گیس واپس حاصل کرنے والی گاڑیوں کا استعمال کیا جاتا ہے جو ایس ایف۶ کو اسٹوریج سلنڈرز میں خالی کرتی ہیں، اسے تحلیل کے مصنوعات سے صاف کرتی ہیں، اور مرمت کے بعد اسے دوبارہ کمرے میں واپس بھیج دیتی ہیں۔ مناسب طریقے سے انجام دی گئی مرمت کے عمل میں ایس ایف۶ کو فضا میں خارج نہیں کیا جاتا۔

اگر ایس ایف۶ کا رساو ہو جائے تو کیا ہوتا ہے؟

بے کی گھنٹی کا نگران نظام پہلے درجے پر کم دباؤ کی اطلاع دیتا ہے، جو عام طور پر درجہ بندی شدہ بھرنے کی کثافت کا 90 فیصد ہوتا ہے۔ 85 فیصد پر، لاک آؤٹ سرکٹ بریکر یا ڈس کنیکٹر کے آپریشن کو روک دیتا ہے تاکہ خراب عزل کے ساتھ کام کرنے سے بچا جا سکے۔ آپریٹرز کو رساو کو تلاش کرنے اور اس کی مرمت کرنے کے لیے بھیجا جاتا ہے قبل اس کے کہ لاک آؤٹ کا درجہ پہنچا جائے۔

کیا جی آئی ایس کو ابتدائی انسٹالیشن کے بعد وسعت دی جا سکتی ہے؟

جی ہاں۔ ماڈولر بے ڈیزائن کی وجہ سے موجودہ بس بار کے متصل نئی بے اسمبلیاں شامل کر کے وسعت دی جا سکتی ہے، جبکہ وسعت کے لیے بس بار کے حصے منصوبہ بند غیر فعال دوران انسٹال کیے جاتے ہیں۔ مستقبل میں وسعت کے لیے دروازے عام طور پر ابتدائی منصوبے کے دوران مخصوص کیے جاتے ہیں تاکہ بعد میں وسعت دینا آسان ہو سکے۔

زلزلے کی کارکردگی کے لحاظ سے جی آئی ایس کا مقابلہ اے آئی ایس سے کیسے ہوتا ہے؟

جی آئی ایس کی کارکردگی کافی بہتر ہوتی ہے کیونکہ اس کا مرکزِ ثقل نیچے ہوتا ہے — پوری اسمبلی کی اونچائی تین میٹر سے کم ہوتی ہے — جس کی وجہ سے یہ اے آئی ایس کے پوسٹ انسلیٹرز کے مقابلے میں ذاتی طور پر زیادہ مستحکم ہوتی ہے جن کی اونچائی پانچ سے چھ میٹر تک ہو سکتی ہے۔ زلزلے کے علاقوں میں جی آئی ایس معیاری ہے جہاں اے آئی ایس کے لیے مہنگی بنیادی علیحدگی کی ضرورت ہوتی ہے۔

مکمل جی آئی ایس ذیلی اسٹیشن کہاں سے حاصل کیا جا سکتا ہے؟

مکمل ذیلی اسٹیشن کے پیکیجز — ٹرانسفارمرز، سوئچ گیئر، تحفظ اور ایس سی اے ڈی اے — فراہم کرنے والے یکجا برقی سامان کے صانعین ٹرن کی وے جی آئی ایس حل فراہم کرتے ہیں۔ لیاؤننگ سائنو ٹیک گروپ جیسی کمپنیاں اپنی ذیلی اسٹیشن کی پیداواری لائن کا حصہ بنانے کے لیے 72.5 کے وی سے 245 کے وی تک جی آئی ایس فراہم کرتی ہیں۔