UNS 0868 پاور سپلائی یونٹ ABB UNITROL® F سیریز کے اکسیٹیشن سسٹمز کے اندر بجلی کی فراہمی اور انتظام کے لیے ذمہ دار بنیادی جزو کے طور پر کام کرتا ہے، جسے بجا طور پر پورے کنٹرول سسٹم کا 'دل' سمجھا جاتا ہے۔ اس کا بنیادی ڈیزائن کا مقصد انتہائی قابل اعتماد، بے کار، اور مستحکم DC آپریٹنگ پاور فراہم کرنا ہے جو ایکسائٹیشن سسٹم کے کنٹرول الیکٹرانکس کے لیے ہے۔ یہ مختلف جنریٹر آپریٹنگ حالات کے تحت تمام ریگولیشن، کنٹرول، اور تحفظ کے افعال کے مسلسل اور بلاتعطل آپریشن کو یقینی بناتا ہے، بشمول اسٹارٹ اپ، شٹ ڈاؤن، اور یہاں تک کہ گرڈ کی خرابی جیسے عارضی واقعات۔
اکسیٹیشن سسٹم کے اندر، کنٹرول الیکٹرانکس (جیسے SDCS-CON-2 کنٹرول بورڈ، UNS 1860 سگنل پروسیسنگ ڈیوائس، UNS 0863 I/O انٹرفیس وغیرہ) کو صاف، مستحکم DC وولٹیجز کی ضرورت ہوتی ہے۔ تاہم، وولٹیج کی سطح اور صنعتی ترتیبات میں دستیاب بجلی کے ذرائع کا معیار (جیسے اسٹیشن بیٹریاں اور معاون AC پاور) اکثر ان ضروریات کو پورا نہیں کرتے ہیں۔ UNS 0868 کو خاص طور پر اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، جو بجلی کی موافقت، فالتو تبدیلی، اور برقی تنہائی کے اہم کرداروں کو پورا کرتا ہے۔ اس کا بنیادی ڈیزائن فلسفہ دستیابی اور حفاظت پر مرکوز ہے۔ دوہری پاور ان پٹس اور ایک N+1 فالتو تصور کو شامل کرکے، یہ ایک پاور سورس کی ناکامی کو اکسیٹیشن کنٹرول سسٹم کے مکمل بند ہونے سے روکتا ہے، اس طرح جنریٹر اور پاور گرڈ کی حفاظت ہوتی ہے۔
یہ یونٹ ایک اسٹینڈ 'بورڈ ماؤنٹڈ' ڈیوائس ہے جو ایکسیٹیشن کیبنٹ کے اندر نصب ہے، جو بیرونی بیٹریوں، AC پاور کے ذرائع اور معیاری ٹرمینل بلاکس کے ذریعے اندرونی بوجھ سے منسلک ہے۔
2. کلیدی خصوصیات
UNS 0868 کے افعال مکمل طور پر پاور کنورژن، ڈسٹری بیوشن اور مینجمنٹ کے ارد گرد مرکوز ہیں، خاص طور پر درج ذیل پہلوؤں سے ظاہر ہوتے ہیں:
2.1 دوہری بے کار پاور ان پٹس
ان پٹ چینلز: دو آزاد پاور ان پٹ چینلز فراہم کرتا ہے۔
DC ان پٹ: پاور اسٹیشن کے بیٹری بینک سے جڑتا ہے۔ یہ نظام کے لیے بنیادی اور سب سے زیادہ قابل اعتماد طاقت کا ذریعہ ہے۔
AC ان پٹ: ایکسائٹیشن ٹرانسفارمر کے ثانوی سائیڈ یا پلانٹ کی معاون AC پاور سپلائی سے جڑتا ہے۔ یہ ذریعہ بیٹری کے بیک اپ یا سپلیمنٹ کے طور پر کام کرتا ہے۔
خودکار سیملیس سوئچنگ: دونوں ان پٹس کو ڈایڈس کے ذریعے اندرونی طور پر جوڑا جاتا ہے۔ جب تک بجلی کے ذرائع میں سے کوئی ایک نارمل ہے، یونٹ کے آؤٹ پٹ کو برقرار رکھنے کی ضمانت دی جاتی ہے، جو حقیقی ہموار سوئچنگ کو قابل بناتا ہے اور ناکامی کے ایک نقطہ کو ختم کرتا ہے۔
2.2 ایک سے زیادہ مستحکم ڈی سی وولٹیج آؤٹ پٹس
UNS 0868 نظام کے مختلف حصوں کو طاقت دینے کے لیے مختلف خصوصیات کے ساتھ دو آزاد DC آؤٹ پٹ تیار کرتا ہے:
240 VDC مین آؤٹ پٹ: یہ آؤٹ پٹ خاص طور پر مرکزی UNITROL® F یونٹ کے اندر نصب SDCS-POW-4 پاور سپلائی بورڈ کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ POW-4 بورڈ، بدلے میں، کنٹرول سسٹم (مثلاً ±15V، +5V، +24V) کے لیے درکار مختلف نچلے درجے کے DC وولٹیجز تیار کرتا ہے۔ یہ آؤٹ پٹ کنٹرول منطق اور سگنل پروسیسنگ کے لیے توانائی کا حتمی ذریعہ ہے۔
24 VDC معاون آؤٹ پٹ: یہ ایک galvanically الگ تھلگ 24V DC وولٹیج ہے، خاص طور پر استعمال کیا جاتا ہے:
2.3 جامع پاور مانیٹرنگ اور اسٹیٹس انڈیکیشن
ان پٹ وولٹیج کی نگرانی: یونٹ مسلسل DC اور AC ان پٹ وولٹیج دونوں کی حالت کی نگرانی کرتا ہے۔
فیل سگنل آؤٹ پٹ: جب یا تو ان پٹ وولٹیج ناکام ہوجاتا ہے، یونٹ ریلے فالٹ کانٹیکٹ (فیل سگنل) کے ذریعے الارم سگنل فراہم کرتا ہے۔ یہ سگنل سپروائزری کنٹرول سسٹم سے حاصل کیا جا سکتا ہے تاکہ آپریشنل عملے کو بجلی کی حالت کے بارے میں آگاہ کیا جا سکے۔
ایل ای ڈی اسٹیٹس انڈیکیشن: فرنٹ پینل پر AC آن اور DC آن ایل ای ڈی اشارے دو ان پٹ پاور ذرائع کی موجودگی کی حیثیت کا بصری ڈسپلے فراہم کرتے ہیں۔
2.4 متوازی فالتو آپریشن کے لیے سپورٹ
2.5 ہولڈ اپ اور بفرنگ
3. کام کرنے کا اصول اور سگنل پروسیسنگ میکانزم
UNS 0868 کے اندرونی آپریشن میں طاقت کی تبدیلی اور کنٹرول کا ایک نفیس عمل شامل ہے۔ مندرجہ ذیل حصے ان پٹ سے آؤٹ پٹ تک اس کے مکمل کام کرنے والے اصول پر روشنی ڈالتے ہیں۔
3.1 دوہری ان پٹ پروسیسنگ اور ریڈنڈنسی سوئچنگ میکانزم
a ان پٹ ریسیپشن اور رینج کی موافقت:
UNS 0868 مختلف عالمی پاور سٹیشن کے معیارات کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے دو ورژن میں آتا ہے:
ورژن 1: 24/48 VDC سسٹمز اور 34 VAC سسٹمز کے لیے۔
ورژن 2: 110/250 VDC سسٹمز اور 170 VAC سسٹمز کے لیے۔
اندرونی سرکٹری، خاص طور پر فرنٹ اینڈ کنورٹر، اس کے ورژن کے لیے مخصوص کردہ وسیع ان پٹ وولٹیج رینج کے مطابق خود بخود ڈھالنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔
ب Diode Decoupling اور 'OR' منطق:
یہ فالتو پن کے نفاذ کا مرکز ہے۔ DC ان پٹ اور AC ان پٹ کو یکجا کیا جاتا ہے ، ہر ایک اپنے مخصوص ڈائیوڈ کے ذریعے۔ سے پہلے بعد میں سوئچنگ کنورٹر میں داخل ہونے یہ دو ڈایڈس ایک سادہ 'OR' لاجک گیٹ بناتے ہیں:
اگر DC ان پٹ نارمل ہے تو کرنٹ ڈی سی کی طرف سے بہتا ہے۔
اگر DC ان پٹ کھو گیا ہے لیکن AC ان پٹ نارمل ہے تو AC کی طرف سے کرنٹ بہتا ہے۔
ڈایڈڈ کرنٹ کو ایک ذریعہ سے دوسرے ناقص ذریعہ میں جانے سے روکتے ہیں، کامل برقی تنہائی اور غیر گردشی کرنٹ سوئچنگ حاصل کرتے ہیں۔ یہ عمل خالصتاً ہارڈ ویئر میں لاگو ہوتا ہے، انتہائی تیز ہے (مائیکروسیکنڈز)، اور سوئچنگ میں کوئی تاخیر نہیں ہوتی۔
3.2 DC-DC بوسٹ کنورژن کا اصول
a ہائی فریکوئنسی سوئچنگ کنورژن:
اس سے قطع نظر کہ توانائی DC سے آتی ہے یا AC ان پٹ (AC کو پہلے DC میں درست کیا جاتا ہے)، مشترکہ DC پاور براہ راست استعمال نہیں ہوتی ہے۔ اسے ہائی فریکوئنسی سوئچنگ DC-DC بوسٹ کنورٹر میں کھلایا جاتا ہے۔ اس کنورٹر کا بنیادی حصہ ایک تیز رفتار سوئچنگ ٹرانزسٹر ہے (مثال کے طور پر، MOSFET) جو بار بار ہائی فریکوئنسی (عام طور پر دسیوں سے سینکڑوں کلو ہرٹز) پر آن اور آف ہوتا ہے۔
ب انرجی سٹوریج اور ریلیز:
جب سوئچ آن ہوتا ہے تو انرجی انڈکٹر میں محفوظ کی جاتی ہے۔ جب سوئچ آف ہو جاتا ہے تو، انڈکٹر، اپنے کرنٹ کو برقرار رکھنے کے لیے، ایک مخالف الیکٹرو موٹیو قوت پیدا کرتا ہے۔ یہ وولٹیج ان پٹ وولٹیج میں اضافہ کرتا ہے، ان پٹ وولٹیج سے زیادہ نبض پیدا کرتا ہے۔
c اصلاح اور فلٹرنگ:
یہ اعلی تعدد، ہائی وولٹیج پلس ایک اعلی تعدد ٹرانسفارمر (تنہائی فراہم کرنے والے) اور ایک ریکٹیفائر ڈائیوڈ سے گزرتی ہے، اور پھر اسے آؤٹ پٹ کیپسیٹر کے ذریعے ہموار کیا جاتا ہے، بالآخر ایک مستحکم 240 VDC آؤٹ پٹ وولٹیج حاصل کرتا ہے۔ ایک درست فیڈ بیک کنٹرول لوپ (PWM ماڈیولیشن) اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ آؤٹ پٹ وولٹیج 240V ±10% پر مستحکم رہے، قطع نظر ان پٹ وولٹیج کی اجازت کی حد کے اندر اتار چڑھاؤ کے۔
3.3 24V الگ تھلگ آؤٹ پٹ جنریشن کا اصول
240V DC بس وولٹیج پر 24V آؤٹ پٹ پیدا کرنے کے لیے مزید کارروائی کی جاتی ہے۔ اس عمل کو عام طور پر ایک اور، آزاد DC-DC کنورٹر کے ذریعے سنبھالا جاتا ہے، جس کا کور ایک اعلی تعدد سوئچنگ سرکٹ بھی ہے۔
Galvanic Isolation: اس کنورٹر میں ہائی فریکوئنسی ٹرانسفارمر الگ تھلگ ہے، یعنی اس کا بنیادی (240V سائیڈ) اور سیکنڈری (24V سائیڈ) برقی طور پر مکمل طور پر الگ ہیں۔ یہ بہت اہم ہے کیونکہ یہ کنٹرول سرکٹس (24V سائیڈ) اور مین پاور سرکٹس (240V سائیڈ) کے درمیان برقی کنکشن کو توڑ دیتا ہے، جس سے زمینی امکانی اختلافات کی وجہ سے پیدا ہونے والے مسائل کو روک کر سسٹم کی شور کی قوت مدافعت اور حفاظت میں نمایاں اضافہ ہوتا ہے۔
ریگولیشن اور موجودہ حد بندی: یہ سرکٹ مستحکم 24V آؤٹ پٹ کو یقینی بنانے کے لیے وولٹیج ریگولیشن کی بھی خصوصیت رکھتا ہے۔ مزید برآں، اسے شارٹ سرکٹ پروف بنانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، یعنی اگر آؤٹ پٹ ٹرمینلز حادثاتی طور پر شارٹ سرکٹ ہو جائیں، تب بھی سرکٹ کرنٹ کو محدود کرنے والے موڈ میں داخل ہو جائے گا یا بند ہو جائے گا، فالٹ صاف ہونے کے بعد خود بخود ٹھیک ہو جائے گا، یونٹ کو نقصان پہنچائے بغیر۔
3.4 مانیٹرنگ سرکٹ ورکنگ اصول
a وولٹیج سینسنگ:
یونٹ میں وولٹیج کمپیریٹر سرکٹس ہوتے ہیں جو مسلسل ڈی سی اور اے سی ان پٹ وولٹیج کا نمونہ لیتے ہیں۔
ب منطقی فیصلہ اور سگنل آؤٹ پٹ:
اسٹیٹس ایل ای ڈی: جب نمونہ دار وولٹیج ایک مقررہ حد سے تجاوز کر جاتا ہے، تو موازنہ کرنے والا متعلقہ AC آن یا DC آن LED کو روشن کرنے کے لیے چلاتا ہے۔
فیل سگنل: مانیٹرنگ منطق کو اس طرح ڈیزائن کیا گیا ہے کہ: FAIL سگنل صرف اس وقت چالو ہوتا ہے (رابطے کھلتے ہیں) جب دونوں ان پٹ وولٹیج بیک وقت ناکام ہو جائیں۔ اگر صرف ایک ان پٹ ناکام ہوجاتا ہے تو، FAIL سگنل فعال نہیں ہوتا ہے کیونکہ دوسرا اب بھی آپریشن کو برقرار رکھ سکتا ہے۔ یہ غیر ضروری جھوٹے الارم سے بچتا ہے۔ FAIL سگنل ایک ریلے کانٹیکٹ آؤٹ پٹ کے ذریعے فراہم کیا جاتا ہے، جو ایک غیر فعال، ممکنہ سے پاک، اور الگ تھلگ غلطی کے اشارے کا طریقہ پیش کرتا ہے جسے کسی بھی بیرونی نگرانی کے نظام سے محفوظ طریقے سے منسلک کیا جا سکتا ہے۔
3.5 تحفظ کے طریقہ کار
ان پٹ فیوز: یونٹ میں فیوز (F1, F2) دونوں AC اور DC ان پٹ سائیڈوں پر اندرونی طور پر شامل ہوتے ہیں۔ یہ شدید اندرونی خرابی کی صورت میں بجلی کے منبع کو فوری طور پر منقطع کرنے کا کام کرتے ہیں (مثال کے طور پر، ٹرانزسٹر شارٹ سرکٹ کو تبدیل کرنا)، خرابی کو بڑھنے سے روکتے ہیں اور اپ اسٹریم بیٹریوں اور ڈسٹری بیوشن سسٹم کی حفاظت کرتے ہیں۔
انڈر وولٹیج لاک آؤٹ: 'b' ورژن میں، یونٹ میں انڈر وولٹیج لاک آؤٹ فنکشن موجود ہے۔ یہ کنورٹر کو شروع کرنے یا کام کرنے سے روکتا ہے جب ان پٹ وولٹیج بہت کم ہو، غیر معمولی وولٹیج کے حالات میں آپریشن سے ممکنہ نقصان کو روکتا ہے۔
4. سسٹم انٹیگریشن اور کنفیگریشن
4.1 بجلی کے کنکشنز
ان پٹ ٹرمینلز:
آؤٹ پٹ ٹرمینلز:
ٹرمینلز 17(+), 19(-): POW-4 پاور سپلائی بورڈ کو آؤٹ پٹ 240 VDC۔
ٹرمینلز 6(+)، 8(-): آؤٹ پٹ 24 VDC تفتیش وولٹیج۔
ٹرمینلز 7، 9: 24V آؤٹ پٹ کو متوازی کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
سگنل ٹرمینل:
4.2 ایکسائٹیشن سسٹم کے اندر ایپلی کیشن آرکیٹیکچر
ایک عام UNITROL® F سسٹم میں، UNS 0868 کا 240V DC آؤٹ پٹ مین کنٹرول یونٹ کے اندر SDCS-POW-4 پاور سپلائی بورڈ کے ان پٹ سے براہ راست منسلک ہوتا ہے۔ POW-4 بورڈ پھر SDCS-CON-2 کنٹرول بورڈ، UNS 1860 سگنل پروسیسنگ ڈیوائس، وغیرہ کو فلیٹ کیبلز کے ذریعے مختلف سطح کے آپریٹنگ وولٹیج فراہم کرتا ہے۔ 24V DC آؤٹ پٹ UNS 0863 I/O انٹرفیس سے جڑا ہوا ہے تاکہ اس کے ڈیجیٹل ان پٹ اور اندرونی ریلے کو طاقت فراہم کی جاسکے۔
4.3 کمیشننگ اور فنکشن چیک
ورژن کی تصدیق: پہلے، تصدیق کریں کہ UNS 0868 ورژن (V1 یا V2) سائٹ کی بیٹری اور معاون AC وولٹیجز سے میل کھاتا ہے۔
پاور آن چیک: پاور لگانے کے بعد، دیکھیں کہ آیا AC آن اور DC آن LED اشارے روشن ہو رہے ہیں۔
وولٹیج کی پیمائش: 240V DC آؤٹ پٹ (ٹرمینلز 17/19) اور 24V DC آؤٹ پٹ (ٹرمینلز 6/8) کی پیمائش کے لیے ملٹی میٹر کا استعمال کریں۔ وولٹیج کو اجازت شدہ رواداری کے اندر ہونا چاہئے۔
فالٹ سمولیشن: ایک ان پٹ پاور سورس کو منقطع کریں اور مشاہدہ کریں کہ آیا دوسرا بغیر کسی رکاوٹ کے آؤٹ پٹ کو برقرار رکھ سکتا ہے، اور FAIL سگنل کی حیثیت کی تصدیق کر سکتا ہے۔
5. درخواست کے منظرنامے۔
UNS 0868 کو صنعتی ماحول کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے جس میں اعلی وشوسنییتا کی ضرورت ہوتی ہے، بنیادی طور پر اس میں استعمال ہوتا ہے:
پاور پلانٹ ایکسائٹیشن سسٹمز: UNITROL® F ایکسائٹیشن کیبنٹ مختلف قسم کے پاور پلانٹس (تھرمل، ہائیڈرو، نیوکلیئر، گیس ٹربائن وغیرہ) میں۔
اہم صنعتی عمل: اہم عمل جو بڑی ہم آہنگی والی موٹروں سے چلتے ہیں، جیسے کیمیکل پلانٹس، کمپریسڈ ایئر انرجی اسٹوریج، اور دھات کاری۔
میرین پاور سسٹمز: میرین جنریٹرز کے لیے ایکسائٹیشن کنٹرول۔
کوئی بھی کنٹرول سسٹم جس میں زیادہ دستیابی اور بے کار بجلی کی فراہمی کی یقین دہانی کی ضرورت ہوتی ہے۔
