آئل فیلڈ کے مخصوص فریکوئنسی کنورٹر سپلائرز آپ کو یاد دلاتے ہیں کہ فریکوئنسی کنورٹرز بڑے پیمانے پر کاروباری اداروں کی صنعتی پیداوار اور لوگوں کی روزمرہ زندگی میں استعمال ہوتے رہے ہیں۔ فریکوئنسی کنورٹرز کا وسیع اطلاق بنیادی طور پر ان کی بہترین توانائی کی بچت اور رفتار کے ضابطے کی خصوصیات کی وجہ سے ہے۔ چین کی پیداوار اور توانائی کی کھپت دنیا میں سب سے زیادہ ہے۔ مصنوعات کی توانائی کی کھپت کے مسئلے کو حل کرنے کے لیے، دیگر متعلقہ تکنیکی مسائل کے علاوہ جن میں بہتری کی ضرورت ہے، متغیر فریکوئنسی اسپیڈ ریگولیشن توانائی کے تحفظ اور مصنوعات کے معیار کو بہتر بنانے کے لیے ایک موثر اقدام بن گیا ہے۔
اس وقت، زیادہ تر آئل فیلڈز میں استعمال ہونے والے پمپنگ آلات میں، بیم پمپنگ یونٹ سب سے زیادہ استعمال ہوتا ہے اور اس کی مقدار سب سے زیادہ ہے۔ ایک طرف، بیم پمپنگ یونٹ کی حرکت بار بار اوپر اور نیچے کی طرف، فی اسٹروک میں ایک بار اٹھانا ہے۔ اس کی طاقت دو اسٹیل سلائیڈرز سے آتی ہے جس میں کافی وزن الیکٹرک موٹر سے چلایا جاتا ہے۔ جب سلائیڈرز اٹھائے جاتے ہیں، تو وہ لیور کی طرح کام کرتے ہیں، تیل نکالنے والی چھڑی کو کنویں میں بھیجتے ہیں۔ جب سلائیڈرز کو نیچے کیا جاتا ہے، تیل نکالنے والی چھڑی کو تیل کے ساتھ کنویں کے سر پر اٹھایا جاتا ہے۔ موٹر کی مستقل رفتار کی وجہ سے، سلائیڈرز کے نزول کے دوران بوجھ کم ہو جاتا ہے، اور موٹر ڈریگ سے پیدا ہونے والی توانائی کو بوجھ سے اپنی طرف متوجہ نہیں کیا جا سکتا۔ یہ ناگزیر طور پر توانائی کی کھپت کے لیے ایک چینل تلاش کرے گا، جس کی وجہ سے موٹر دوبارہ پیدا ہونے والی بجلی پیدا کرنے والی حالت میں داخل ہو گی، پاور گرڈ کو اضافی توانائی کا فیڈ بیک کرے گی، اور مین سرکٹ بس وولٹیج میں اضافے کا سبب بنے گی، جس کا اثر لامحالہ پورے پاور گرڈ پر پڑے گا، جس سے بجلی کی فراہمی کے معیار اور پاور فیکٹر میں کمی واقع ہو گی، اور بجلی کی فراہمی کو جرمانے کا سامنا کرنا پڑے گا۔ خطرہ؛ بار بار ہائی وولٹیج کے جھٹکے موٹر کو نقصان پہنچا سکتے ہیں اور قابل اعتماد تحفظ کی کمی ہے۔ ایک بار جب موٹر خراب ہو جاتی ہے، تو اس سے پیداواری کارکردگی میں کمی اور دیکھ بھال میں اضافہ ہو سکتا ہے، جو توانائی کے تحفظ اور پمپنگ آلات کی کھپت میں کمی کے لیے انتہائی نقصان دہ ہے، جس سے انٹرپرائز کو اہم معاشی نقصان ہوتا ہے۔ دوسری طرف، بیم پمپنگ یونٹ میں سٹیل کے دو بڑے سلائیڈرز کا تعارف بہت سے مسائل کا باعث بنتا ہے جیسے پمپنگ یونٹ کے ابتدائی اثرات۔ مذکورہ بالا دو مسائل کے علاوہ، آئل فیلڈ کی پیداوار کا خصوصی جغرافیائی ماحول اس بات کا تعین کرتا ہے کہ تیل نکالنے کے آلات کی اپنی آپریٹنگ خصوصیات ہیں۔ تیل کے کنویں کی پیداوار کے ابتدائی مرحلے میں تیل کا ذخیرہ اور کافی مقدار میں مائع کی فراہمی ہوتی ہے۔ کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے، تیل کی اعلی پیداوار کو یقینی بنانے کے لیے پاور فریکوئنسی آپریشن کو اپنایا جا سکتا ہے۔ درمیانی اور بعد کے مراحل میں، تیل کے ذخائر میں کمی کی وجہ سے، ناکافی مائع کی فراہمی کا سبب بننا آسان ہے۔ اگر موٹر پاور فریکوئنسی پر کام کرتی رہتی ہے، تو یہ لامحالہ برقی توانائی کو ضائع کرے گی اور غیر ضروری نقصانات کا سبب بنے گی۔ اس وقت، کام کرنے کی اصل صورتحال پر غور کرنا، موٹر کی رفتار کو مناسب طریقے سے کم کرنا، اسٹروک کو کم کرنا، اور بھرنے کی شرح کو مؤثر طریقے سے بہتر کرنا ضروری ہے۔ مندرجہ بالا مسائل کو حل کرنے کے لیے، فریکوئنسی کنورژن ٹیکنالوجی کو بیم پمپنگ یونٹس کے کنٹرول میں متعارف کرایا جا سکتا ہے۔
اس کے کام کرنے والے کرنٹ کی شدت کی بنیاد پر موٹر کی آپریٹنگ فریکوئنسی کا تعین کرکے، پمپنگ یونٹ کے اسٹروک کو اچھی حالت میں ہونے والی تبدیلیوں کے مطابق آسانی سے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے، توانائی کے تحفظ کے ہدف کو حاصل کرنا اور پاور گرڈ کے پاور فیکٹر کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، فریکوئنسی کنورٹر میں کم رفتار نرم آغاز ہے، اور رفتار کو آسانی سے اور وسیع پیمانے پر ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے. اس میں موٹر پروٹیکشن کے مکمل افعال ہیں، جیسے شارٹ سرکٹ، اوورلوڈ، اوور وولٹیج، انڈر وولٹیج، اور اسٹال، جو موٹر اور مکینیکل آلات کی مؤثر طریقے سے حفاظت کر سکتے ہیں، اس بات کو یقینی بنا سکتے ہیں کہ سامان محفوظ وولٹیج پر کام کرے، اور بہت سے فوائد ہیں جیسے کہ ہموار اور قابل اعتماد آپریشن، بہتر پاور فیکٹر وغیرہ۔ یہ تیل کی پیداوار کے آلات کی تبدیلی کے لیے ایک مثالی حل ہے۔
فی الحال، بیم پمپنگ یونٹس کے لیے فریکوئنسی کنورٹر کی تبدیلی کے تین اہم پہلو ہیں:
(1) فریکوئنسی کنورژن ٹرانسفارمیشن کا مقصد پاور گرڈ کے معیار کو بہتر بنانا اور پاور گرڈ پر اس کے اثرات کو کم کرنا ہے۔ یہ بنیادی طور پر ان حالات میں مرکوز ہے جہاں پاور سپلائی کرنے والے اداروں کو گرڈ کے معیار کے لیے اعلیٰ تقاضے ہوتے ہیں۔ گرڈ کے معیار میں کمی سے بچنے کے لیے، متغیر فریکوئنسی کنٹرول متعارف کرانے کی ضرورت ہے، جس کا بنیادی مقصد گرڈ پر پمپنگ یونٹ کے کام کرنے کے عمل کے اثرات کو کم کرنا ہے۔ اس ایپلی کیشن کو شینگلی آئل فیلڈ کے لن پین آئل پروڈکشن پلانٹ میں درخواست کے شیڈول میں ڈال دیا گیا ہے۔
(2) بنیادی مقصد کے طور پر توانائی کے تحفظ کے ساتھ تعدد کی تبدیلی کی تزئین و آرائش۔ یہ کافی عام ہے۔ ایک طرف، آئل فیلڈ پمپنگ یونٹس کے شروع ہونے والے بڑے ٹارک پر قابو پانے کے لیے، الیکٹرک موٹرز استعمال کی جاتی ہیں جو اصل مطلوبہ طاقت سے کہیں زیادہ ہوتی ہیں۔ آپریشن کے دوران الیکٹرک موٹروں کے استعمال کی شرح عام طور پر 20% اور 30% کے درمیان ہوتی ہے، جس میں سب سے زیادہ 50% سے زیادہ نہیں ہوتی ہے۔ الیکٹرک موٹریں اکثر ہلکی بوجھ کی حالت میں ہوتی ہیں، جس کے نتیجے میں موٹر وسائل ضائع ہوتے ہیں۔ دوسری طرف، پمپنگ یونٹ کی کام کرنے کی حالت مسلسل بدل رہی ہے، جو زیر زمین حالت پر منحصر ہے۔ اگر یہ ہمیشہ پاور فریکوئنسی پر کام کرتا ہے، تو یہ لامحالہ برقی توانائی کے ضیاع کا سبب بنے گا۔ توانائی کو بچانے اور برقی موٹروں کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے فریکوئنسی کنورژن ٹرانسفارمیشن کی ضرورت ہے۔
(3) تعدد کی تبدیلی کی تزئین و آرائش کا مقصد پاور گرڈ کے معیار کو بہتر بنانا اور توانائی کی بچت کرنا ہے۔ یہ صورتحال مندرجہ بالا دو تبدیلیوں کے فوائد کو یکجا کرتی ہے اور ایپلی کیشنز میں ترقی کی ایک اہم سمت ہے۔
اصل درخواست کے عمل میں، بہت سے مسائل پیدا ہوئے ہیں، بنیادی طور پر بیم پمپنگ یونٹ کی پاور جنریشن حالت سے پیدا ہونے والی توانائی کی پروسیسنگ پر توجہ مرکوز کرتے ہیں۔ پہلے منظر نامے کے لیے، توانائی استعمال کرنے والے بریک یونٹ کے ساتھ ریگولر فریکوئنسی کنورٹر کا استعمال نسبتاً آسان ہو سکتا ہے، لیکن یہ زیادہ توانائی خرچ کرنے کی قیمت پر آتا ہے، بنیادی طور پر اس لیے کہ پیدا ہونے والی توانائی کو گرڈ میں واپس نہیں دیا جا سکتا۔ جب فریکوئنسی کنورٹر استعمال نہیں کیا جاتا ہے اور موٹر برقی حالت میں ہوتی ہے، تو موٹر گرڈ سے برقی توانائی جذب کرتی ہے (میٹر آگے گھومتا ہے)؛ جب الیکٹرک موٹر پیدا کرنے والی حالت میں ہوتی ہے، تو یہ توانائی جاری کرتی ہے (میٹر الٹ جاتا ہے)، اور برقی توانائی کو مقامی آلات کے استعمال کیے بغیر براہ راست گرڈ کو فیڈ کیا جاتا ہے۔ مجموعی کارکردگی یہ ہے کہ پمپنگ یونٹ کے پاور سپلائی سسٹم کا پاور فیکٹر نسبتاً کم ہے، جس کا پاور گرڈ کے معیار پر نمایاں اثر پڑتا ہے۔ لیکن جب ایک باقاعدہ فریکوئنسی کنورٹر کا استعمال کرتے ہوئے، صورت حال بدل گئی ہے. ریگولر فریکوئنسی کنورٹر کا ان پٹ ڈائیوڈ رییکٹیفائیڈ ہے، اور توانائی مخالف سمت میں نہیں بہہ سکتی۔ برقی توانائی کے اوپر والے حصے میں گرڈ کی طرف واپسی کا راستہ نہیں ہے اور اسے مقامی طور پر ریزسٹرس کا استعمال کرتے ہوئے استعمال کیا جانا چاہیے، اس لیے توانائی استعمال کرنے والے بریکنگ یونٹس کا استعمال کرنا چاہیے۔ دوسرے اور تیسرے منظرناموں کے لیے، موٹر کی پاور جنریشن کی حیثیت سے پیدا ہونے والی برقی توانائی کو مناسب طریقے سے ہینڈل کرنا اور اسے گرڈ پر فیڈ بیک کرنا ضروری ہے۔ بصورت دیگر، پمپنگ یونٹ کے اسٹروک کو ایڈجسٹ کرنے سے بچائی جانے والی توانائی فریکوئنسی کنورٹر بریکنگ یونٹ کے ذریعے استعمال ہونے والی توانائی کو پورا کرنے کے قابل نہیں ہوسکتی ہے، جس کے نتیجے میں فریکوئنسی کنورژن آپریشن کے دوران توانائی کی کھپت ہوتی ہے، جو توانائی کے تحفظ کے ہدف کے خلاف جاتی ہے۔ اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے، یہ ضروری ہے کہ عام فریکوئنسی کنورٹر کو ڈھانچے میں دوہری PWM ڈھانچہ متعارف کروا کر اس بات کو یقینی بنایا جا سکے کہ بجلی کی پیداوار کے دوران پیدا ہونے والی بجلی گرڈ کو واپس پہنچائی جائے۔ بیم پمپنگ یونٹس کے بدلتے ہوئے کام کرنے والے ماحول کو اپنانے کے لیے کنٹرول کے طریقوں میں انکولی کنٹرول کا تعارف۔