Kondensatorbankbeskyttelse

Definition af beskyttelse af kondensatorbank

At beskytte kondensatorbanker indebærer at forhindre interne og eksterne fejl for at opretholde funktionalitet og sikkerhed.

Elementfusser

Producenter inkluderer normalt indbyggede fusser i hvert kondensatorelement. Hvis der opstår en fejl i et element, bliver det automatisk afkoblet fra resten af enheden. Enheden kan stadig fungere, men med nedsat udbytte. For mindre kondensatorbanker bruges kun disse indbyggede beskyttelsessystemer for at undgå omkostningerne ved yderligere beskyttelsesudstyr.

Enhedsfusser

Enhedsfusbeskyttelse begrænser varigheden af bue i defekte kondensatorenheder. Dette reducerer risikoen for alvorlige mekaniske skader og gasproduktion, hvilket beskytter naboliggende enheder. Hvis hver enhed i en kondensatorbank har sin egen fuses, kan banken fortsætte med at fungere uden afbrydelse, selv hvis en enhed mislykkes, indtil den defekte enhed er fjernet og erstattet.

Et andet stort fordel ved at give fusesbeskyttelse til hver enhed i banken er, at det angiver den præcise placering af den defekte enhed. Men når størrelsen på fusesen vælges til dette formål, skal det tages i betragtning, at fuseselementet skal kunne modstå den ekstra belastning, der skyldes harmonier i systemet. I denne forbindelse vælges strømklasse for fuseselementet som 65% over fuld ladestrøm. Når individuelle enheder i kondensatorbanken beskyttes af fuses, er det nødvendigt at installere udladningsmodstand i hver af enhederne.

Bankbeskyttelse

Selvom hver kondensatorenhed generelt har fusesbeskyttelse, så hvis en enhed mislykkes og dens fuses springer, øges spændingsbelastningen på de andre enheder i samme serie-række. Hver kondensatorenhed er designet til at klare op til 110% af dens nominelle spænding. Hvis en anden enhed i samme række mislykkes, øges belastningen på de resterende sunde enheder og kan overstige deres maksimale spændingsgrænse.

Derfor er det altid ønskværdigt hurtigt at erstatte den skadede kondensatorenhed i banken for at undgå overskridelse af spændingsbelastningen på de andre sunde enheder. Derfor skal der være en indikator, der kan identificere den præcise defekte enhed. Så snart den defekte enhed er identificeret i en bank, bør banken fjernes fra service for at erstatte den defekte enhed. Der findes flere metoder til at registrere ubalanceret spænding, der skyldes mislykkede kondensatorenheder.

Figuren nedenfor viser den mest almindelige ordning af kondensatorbankbeskyttelse. Her er kondensatorbanken forbundet i stjerneformation. Primærside af en spændingstransformator er forbundet over hver fase. Sekundærside af alle tre spændingstransformatorer er forbundet i serie for at danne en åben delta, og en spændingsfølsom relæ er forbundet over denne åbne delta. 

Under præcis balancerede forhold bør der ikke være noget spænding over den spændingsfølsomme relæ, da summen af de tre fasers spændinger er nul. Men når der opstår en spændingsubalance på grund af mislykket kondensatorenhed, vil det resulterende spænding opstå over relæet, og relæet vil aktiveres for at give alarm- og trip-signal.

Den spændingsfølsomme relæ kan justeres, så ved en bestemt spændingsubalance lukker kun alarmkontakterne. Ved et højere spændingsniveau lukker både trip- og alarmkontakterne. Spændingstransformatorer forbundet over hver fases kondensatorer hjælper også med at udlade banken, når den er slukket.

I en anden ordning er kondensatorerne i hver fase delt i to lige dele forbundet i serie. Udladningsbobin er forbundet over hver af delene, som vist på figuren. Mellem sekundærside af udladningsbobinen og den spændingsfølsomme relæ, der registrerer ubalance, er der forbundet en hjælpe-transformator, der regulerer spændingsforskellen mellem sekundærspændingerne af udladningsbobinen under normale forhold.

Her er kondensatorbanken forbundet i stjerne, og neutralpunktet er forbundet til jorden gennem en spændingstransformator. En spændingsfølsom relæ er forbundet over sekundærside af spændingstransformator. Så snart der opstår en ubalance mellem faserne, vil det resulterende spænding opstå over spændingstransformator, og dermed vil den spændingsfølsomme relæ aktiveres over en forudindstillet værdi.