VTUR ٹربائن مخصوص پرائمری ٹرپ سسٹم مارک VI گیس اور سٹیم ٹربائن کنٹرول سسٹم کا ایک بنیادی حفاظتی جزو ہے، جسے ٹربائن یونٹس کے محفوظ آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے دفاع کی پہلی لائن کے طور پر ڈیزائن کیا گیا ہے۔ IS200VTURH1B اس سسٹم کے اندر ایک اہم ٹرمینل بورڈ ہے، جو مین VTUR کنٹرول بورڈ اور فیلڈ سینسرز/ایکچیوٹرز کے درمیان انٹرفیس ہب کے طور پر کام کرتا ہے۔ یہ رفتار، وولٹیج، اور شعلے کی حیثیت جیسے اہم سگنلز کو جمع کرنے اور کنٹرولر سے ٹرپ اور سنکرونائز کرنے کے لیے ذمہ دار ہے۔ اپنی اعلی وشوسنییتا، تیز رفتار ردعمل، اور جامع تشخیص کے لیے جانا جاتا ہے، یہ نظام توانائی اور صنعتی شعبوں میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے جہاں اعلیٰ ترین حفاظتی معیارات کی ضرورت ہوتی ہے۔
2. بنیادی افعال اور تفصیلی اصول
IS200VTURH1B ٹرمینل بورڈ مرکزی VTUR بورڈ کے ساتھ مل کر کام کرتا ہے تاکہ ٹربائنز کے لیے کثیر پرتوں والے، بے کار تحفظ اور کنٹرول سسٹم کو نافذ کیا جا سکے۔
2.1 پرائمری اوور اسپیڈ پروٹیکشن اور رفتار کی پیمائش
یہ VTUR سسٹم کا سب سے اہم حفاظتی فنکشن ہے، جو ٹربائن کی رفتار کو مکینیکل ڈیزائن کی حد سے تجاوز کرنے اور تباہ کن ناکامی سے بچنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔
تکنیکی اصول:
سگنل کا حصول: یہ نظام IS200VTURH1B ٹرمینل بورڈ کے ذریعے چار آزاد غیر فعال مقناطیسی رفتار پک اپس سے جوڑتا ہے۔ یہ سینسرز ٹربائن شافٹ کے ساتھ گھومنے والے ساٹھ دانتوں کی رفتار والے پہیے کے ساتھ لگے ہوئے ہیں۔ متبادل دانت اور خلا مقناطیسی بہاؤ کو تبدیل کرتے ہیں، رفتار کے متناسب تعدد کے ساتھ AC وولٹیج سگنل پیدا کرتے ہیں۔ یہ ڈیزائن فائدہ مند ہے کیونکہ اسے بیرونی طاقت کی ضرورت نہیں ہے، مضبوط ہے، اور مضبوط شور سے استثنیٰ ہے۔
سگنل پروسیسنگ: سینسر سے کمزور سائنوسائیڈل سگنلز شیلڈ کیبلز کے ذریعے IS200VTURH1B اور پھر VTUR مین بورڈ میں منتقل ہوتے ہیں۔ VTUR ڈیجیٹل سرکٹس کے لیے پلس ریٹ پر مشتمل ہے، جو پہلے سگنل کو فلٹر کرتا ہے (زیادہ فریکوئنسی شور کو ہٹاتا ہے)، اسے کلیمپ کرتا ہے (بعد کے سرکٹس کی حفاظت کے لیے وولٹیج کے طول و عرض کو محدود کرتا ہے)، اور AC کپلنگ (DC آفسیٹ کو ہٹاتے ہوئے) لگاتا ہے۔ ایک شمٹ ٹرگر پھر سائن کی لہر کو مربع لہر پلس ٹرین میں تبدیل کرتا ہے، جہاں ہر نبض ایک دانت کے گزرنے کی نمائندگی کرتی ہے۔
رفتار کا حساب اور ووٹنگ: کنٹرولر (VCMI) پلس فریکوئنسی کی پیمائش کرکے ریئل ٹائم اسپیڈ (RPM) کا حساب لگاتا ہے۔ TMR (Triple Modular Redundant) سسٹم میں، تین کنٹرولر ماڈیولز رفتار کا آزادانہ طور پر حساب لگاتے ہیں، اور درمیانی قدر کا انتخاب کیا جاتا ہے- تین ریڈنگز کی درمیانی قدر کو کنٹرول اور تحفظ کے لیے حتمی درست رفتار کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ میکانزم کسی ایک ماڈیول یا سینسر میں ناکامی کو برداشت کر سکتا ہے، جس سے سسٹم کی وشوسنییتا میں نمایاں اضافہ ہوتا ہے۔
اوور اسپیڈ ٹرپ منطق: پرائمری اوور اسپیڈ ٹرپ کا حساب بنیادی طور پر کنٹرولر میں کیا جاتا ہے۔ کنٹرولر ووٹ کی اوسط رفتار کا موازنہ پہلے سے طے شدہ اوور اسپیڈ ٹرپ سیٹ پوائنٹ سے کرتا ہے۔ ایک بار جب رفتار سیٹ پوائنٹ سے بڑھ جاتی ہے، کنٹرولر فوری طور پر ٹرپ سگنل تیار کرتا ہے۔ یہ سگنل VTUR بورڈ کو بھیجا جاتا ہے، جو پھر TRPx ٹرپ ٹرمینل بورڈ پر پرائمری ٹرپ ریلے چلاتا ہے۔ یہ ریلے ایمرجنسی ٹرپ سولینائڈز (ETDs) کے پاور سرکٹ کو کنٹرول کرتے ہیں۔ ریلے ڈی انرجائزیشن سولینائڈ کو دباؤ کا باعث بنتی ہے، جس سے مکینیکل ہائیڈرولک نظام ٹربائن کے ایندھن یا بھاپ کے والوز کو تیزی سے بند کرنے کے لیے متحرک کرتا ہے، جس سے شٹ ڈاؤن ہوتا ہے۔
2.2 تیز رفتار اوور سپیڈ ٹرپ
گیس ٹربائن جیسی ایپلی کیشنز کے لیے جن کے لیے انتہائی تیز ردعمل کی ضرورت ہوتی ہے، ہو سکتا ہے معیاری بنیادی اوور سپیڈ پروٹیکشن کافی تیز نہ ہو۔ لہذا، VTUR ایک تیز رفتار اوور سپیڈ ٹرپ الگورتھم کو شامل کرتا ہے جو براہ راست VTUR ہارڈویئر پر چلتا ہے، کنٹرولر کو نظرانداز کرتے ہوئے اور ٹرپ ریسپانس ٹائم کو 30 ملی سیکنڈ یا اس سے کم کر دیتا ہے۔
تکنیکی اصول:
PR_Single (پلس ریٹ - سنگل): یہ الگورتھم دو بے کار رفتار سینسر سگنلز کو دو فالتو VTUR بورڈز میں تقسیم کرتا ہے۔ ہر بورڈ ایک آزاد رفتار سے فیصلہ کرنے کے لیے اپنے واحد سینسر سگنل کا استعمال کرتا ہے۔ سسٹم صرف اسی صورت میں کام کرتا ہے جب کوئی بھی بورڈ ٹرپ نہ کرے۔ یہ سینسر اور VTUR بورڈ دونوں سطحوں پر فالتو پن فراہم کرتا ہے اور LM سیریز گیس ٹربائنز کے لیے ترجیحی الگورتھم ہے۔
PR_Max (پلس ریٹ - زیادہ سے زیادہ): یہ الگورتھم دو بے کار رفتار سینسر سگنلز کو ایک VTUR بورڈ سے جوڑتا ہے۔ بورڈ مسلسل رفتار کی قدروں کا موازنہ کرتا ہے اور اوور اسپیڈ ججمنٹ کے لیے ہمیشہ دو میں سے زیادہ رفتار کا استعمال کرتا ہے۔ یہ طریقہ 'ٹوٹے ہوئے شافٹ' یا شدید سستی کی صورتوں میں سفر کی ناکامی سے مؤثر طریقے سے حفاظت کرتا ہے جہاں ایک سینسر سگنل ناکام ہوجاتا ہے یا غلطی سے گر جاتا ہے، جبکہ ایک سینسر کی ناکامی سے پریشان کن دوروں سے بھی بچتا ہے۔
الگورتھم کے اختیارات: VTUR دو تیز سفر کے الگورتھم پیش کرتا ہے۔
ہارڈ ویئر انٹرلاک: فاسٹ ٹرپ سگنل VTUR بورڈ پر وقف آؤٹ پٹس (PTR1 سے PTR6) کے ذریعے جاری کیا جاتا ہے اور OR-gate logic کے ذریعے پرائمری ٹرپ ریلے سرکٹ سے منسلک ہوتا ہے۔ یہ یقینی بناتا ہے کہ ٹرپ ریلے ایکٹیویٹ ہو جائیں گے چاہے معیاری پرائمری ٹرپ ہو یا فاسٹ ٹرپ ٹرگر ہو۔
2.3 شافٹ وولٹیج اور کرنٹ مانیٹرنگ
یہ فنکشن ٹربائن جنریٹر بیرنگ کو شافٹ کرنٹ کی وجہ سے ہونے والے برقی کٹاؤ کے نقصان سے بچاتا ہے۔
تکنیکی اصول:
AC ٹیسٹ: R کنٹرولر کے ذریعے شروع کیا گیا، یہ شافٹ وولٹیج کی پیمائش کے سرکٹ میں 1 kHz ٹیسٹ سگنل لگاتا ہے۔ صحت مند S اور T کنٹرولرز کو اس مخصوص فریکوئنسی آفسیٹ کا پتہ لگانا چاہیے۔ یہ ٹیسٹ VTUR سے پیمائش کے نقطہ تک پورے سرکٹ کی سالمیت کی تصدیق کرتا ہے۔
DC ٹیسٹ: R کنٹرولر کے ذریعے بھی شروع کیا گیا، یہ بیرونی شافٹ ٹو گراؤنڈ لوپ پر 5 V DC وولٹیج کا اطلاق کرتا ہے اور نتیجے میں آنے والے DC کرنٹ کی پیمائش کرتا ہے۔ لوپ ریزسٹنس کا حساب لگا کر، سسٹم اس بات کا تعین کر سکتا ہے کہ آیا برش رابطہ مزاحمت ( برش کی حد ) اور شنٹ لوپ ( شنٹ کی حد ) معمول کی حد میں ہیں۔ ضرورت سے زیادہ مزاحمت عام طور پر برش پہننے، ناقص رابطہ، یا کھلے سرکٹ کی نشاندہی کرتی ہے۔
مظاہر اور خطرہ: ٹربائن آپریشن کے دوران، بھاپ چارجنگ (بلیڈ پر پانی کی بوندوں کا اثر)، جنریٹر فیلڈ ریپل، یا مقناطیسی سرکٹ کی مطابقت کی وجہ سے زمین کی نسبت روٹر شافٹ پر وولٹیج بن سکتا ہے۔ جب یہ وولٹیج بیئرنگ آئل فلم کو توڑنے کے لیے کافی جمع ہو جاتا ہے، تو فوری طور پر خارج ہونے والے کرنٹ ہوتے ہیں، جس سے بیئرنگ ریس اور گیندوں پر برقی کٹاؤ پیدا ہوتا ہے (جسے فروسٹنگ کہا جاتا ہے)، بالآخر بیئرنگ کی ناکامی کا باعث بنتا ہے۔
نگرانی کا نظام: شافٹ پر نصب کاربن برش شافٹ وولٹیج کو VTURH1B ٹرمینل بورڈ کی طرف رہنمائی کرتے ہیں۔ یہ نظام شافٹ سے گراؤنڈ وولٹیج اور برش کے ذریعے بہنے والے شافٹ کرنٹ دونوں کی نگرانی کرتا ہے (ایک درست شنٹ ریزسٹر میں وولٹیج ڈراپ کے ذریعے ماپا جاتا ہے)۔ وی ٹی یو آر ہائی امپیڈینس انسٹرومینٹیشن سرکٹس استعمال کرتا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ اصل شافٹ گراؤنڈنگ سسٹم متاثر نہ ہو۔
خود تشخیصی ٹیسٹ:
2.4 شعلے کا پتہ لگانا
گیس ٹربائن ایپلی کیشنز میں، VTUR آٹھ Geiger-Müller شعلہ پکڑنے والوں کی نگرانی کے لیے TRPG بورڈ کے ساتھ کام کرتا ہے۔
تکنیکی اصول:
ڈیٹیکٹر آپریشن: شعلے کی غیر موجودگی میں، ڈٹیکٹر کا اندرونی کپیسیٹر 335 V DC سپلائی وولٹیج پر چارج کرتا ہے۔ جب الٹرا وائلٹ تابکاری موجود ہوتی ہے، تو ڈٹیکٹر کے اندر گیس آئنائز ہوتی ہے، جس کی وجہ سے کپیسیٹر TRPG بورڈ کے ذریعے تیزی سے خارج ہوتا ہے۔
سگنل پروسیسنگ: VTUR اور TRPG ہر ڈسچارج ایونٹ کو وولٹیج پلس میں تبدیل کرتے ہیں۔ زیادہ شعلے کی شدت سے خارج ہونے والے مادہ کی تعدد زیادہ ہوتی ہے، جس کی نبض کی فریکوئنسی 0 سے 1000 دالیں فی سیکنڈ ہوتی ہے۔ VTUR 40 ملی سیکنڈ کی ونڈو پر دالوں کو شمار کرتا ہے اور شعلے کی موجودگی اور شدت کا تعین کرنے کے لیے نبض کی شرح کا ایک سیٹ پوائنٹ سے موازنہ کرتا ہے۔ وولٹیج کی دالیں تینوں کنٹرولر ماڈیولز (R, S, T) پر لگائی جاتی ہیں، جو بے کار تحفظ کو یقینی بناتی ہیں۔
2.5 خودکار مطابقت پذیری
یہ فنکشن خود بخود جنریٹر کی حالت سے ہموار، جھٹکے سے پاک کنکشن (مین سرکٹ بریکر کی بندش) کے لیے پاور گرڈ سے میل کھاتا ہے۔
تکنیکی اصول:
K25P (ہم آہنگی کی ترتیب کی اجازت): VTUR سے، یہ چیک کرتا ہے کہ آیا ٹربائن کی اپنی ترتیب کی حیثیت مطابقت پذیری کی اجازت دیتی ہے۔
K25 (Auto Sync Relay): VTUR سے، یہ صفر وولٹیج کراسنگ تکنیک کا استعمال کرتا ہے اور بریکر کے بند ہونے کے وقت کی تلافی کرتا ہے۔ یہ بریکر کو بند کرنے کے عین وقت کی پیشین گوئی کرتا ہے تاکہ رابطے اس وقت بنیں جب فیز کا فرق صفر کے قریب ہو، مکینیکل تاخیر کا سبب بنتا ہے۔
K25A (Sync Check Relay): VPRO تحفظ بورڈ سے، یہ ایک آزاد بیک اپ کے طور پر کام کرتا ہے۔ یہ ایک فکسڈ سنکرونائزیشن ونڈو کے خلاف چیک کرتا ہے (عام طور پر ±10° فیز فرق، ±0.27 Hz فریکوئنسی فرق)۔ اس کے رابطے صرف اس صورت میں بند ہوتے ہیں جب تمام پیرامیٹرز اس ونڈو کے اندر ہوں۔
سگنل ان پٹ: جنریٹر اور بس وولٹیجز کو سنگل فیز پوٹینشل ٹرانسفارمرز (PTs) کے دو سیٹوں کے ذریعے لایا جاتا ہے، VTURH1B بورڈ پر پیمائش کے لیے تقریباً 115 V AC سگنلز تک نیچے لایا جاتا ہے۔
ہم وقت سازی کا عمل:
ٹرپل پرمیسیو اینڈ بریکر کلوزر: خودکار بندش کمانڈ جاری کرنے کے لیے بیک وقت تین آزاد افعال کی اجازت درکار ہوتی ہے۔
بندش اور تاثرات: جب تینوں اجازت نامے مطمئن ہو جاتے ہیں، VTUR مین جنریٹر بریکر کو کلوز کمانڈ جاری کرتا ہے۔ خود بریکر سے ایک 52G/ایک معاون رابطہ (انٹرمیڈیٹ ریلے نہیں) اصل بند ہونے کے وقت کو سسٹم میں فیڈ کرتا ہے، جو مستقبل کی بندش کی پیشین گوئیوں کو بہتر بنانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔
فریکوئینسی میچنگ (اسپیڈ ایڈجسٹمنٹ): VTUR جنریٹر اور بس فریکوئنسی کا موازنہ کرتا ہے، جنریٹر کی رفتار کو گرڈ کے ساتھ ہم آہنگ کرنے کے لیے کنٹرولر کے ذریعے بھیجے گئے 'Rise' یا 'lower' اسپیڈ کمانڈز تیار کرتا ہے۔
وولٹیج میچنگ (اکسیٹیشن ایڈجسٹمنٹ): VTUR جنریٹر اور بس وولٹیج کا موازنہ کرتا ہے، UDH نیٹ ورک کے ذریعے EX2000 ایکسائٹیشن سسٹم کو جنریٹر فیلڈ کرنٹ کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے کمانڈ بھیجتا ہے، وولٹیج کو گرڈ سے ملاتا ہے۔
فیز سنکرونائزیشن: VTUR درست طریقے سے جنریٹر اور بس وولٹیج ویوفارمز کے صفر کراسنگ پوائنٹس کو پکڑتا ہے، ان کے درمیان ریئل ٹائم فیز فرق کا حساب لگاتا ہے۔
3. ہارڈویئر انٹرفیس اور انسٹالیشن
4. تشخیص اور دیکھ بھال
VTUR سسٹم میں جامع آن لائن تشخیصات شامل ہیں۔
فرنٹ پینل ایل ای ڈی اشارہ: چلائیں (آپریٹنگ - فلیشنگ گرین)، فیل (فالٹ - سالڈ ریڈ)، اسٹیٹس (نارمل - آف، ڈائیگنوسٹک الارم - سٹیڈی اورنج)۔
کلیدی تشخیصی اشیاء:
ریلے ڈرائیور/فیڈ بیک کی مماثلت: ٹرپ ریلے کمانڈ سگنل کا اس کی اصل فیڈ بیک حالت سے موازنہ کرتا ہے۔
Solenoid پاور غیر حاضر: TRPx بورڈ پر ٹرپ سرکٹ پاور کی نگرانی کرتا ہے۔
شعلہ پکڑنے والا وولٹیج غیر معمولی: مانیٹر کرتا ہے اگر 335 V DC سپلائی رواداری کے اندر ہے (314.9 V - 355.1 V)۔
سنکرونائزنگ ریلے سست یا لاک اپ: ریلے K25، K25A، اور K25P کے ایکٹیویشن ٹائمنگ کی نگرانی کرتا ہے۔
ٹرمینل بورڈ کی شناخت: ہارڈ ویئر کی مطابقت اور درست کنکشن کی توثیق کرنے کے لیے ٹرمینل بورڈز (جیسے، TTURH1B) پر آئی ڈی چپ پڑھتا ہے، غلط کنفیگریشن کو روکتا ہے۔
فالٹ ہینڈلنگ: تمام تشخیصی معلومات ایک جامع L3DIAG_VTUR الارم کو متحرک کرتی ہیں۔ مخصوص فالٹ کوڈز اور ممکنہ وجوہات کو HMI پر دیکھا جا سکتا ہے، جو دیکھ بھال کرنے والے اہلکاروں کو مسئلے کا فوری پتہ لگانے میں رہنمائی کرتا ہے۔
