Kondensatorbank-Schutz

Definition der Kondensatorbank-Schutz

Der Schutz von Kondensatorbänken beinhaltet das Verhindern interner und externer Störungen, um Funktionalität und Sicherheit aufrechtzuerhalten.

Elementfusen

Hersteller fügen in der Regel integrierte Fusen in jedes Kondensatorelement ein. Bei einem Defekt in einem Element wird es automatisch vom Rest der Einheit getrennt. Die Einheit kann weiterhin funktionieren, aber mit reduzierter Leistung. Für kleinere Kondensatorbänke werden nur diese eingebauten Schutzsysteme verwendet, um die Kosten zusätzlicher Schutzausrüstung zu vermeiden.

Einheitsfusen

Die Schutzfusen begrenzen die Dauer des Bogenstroms in defekten Kondensator-Einheiten. Dies reduziert das Risiko schwerer mechanischer Schäden und Gasbildung und schützt benachbarte Einheiten. Wenn jede Einheit in einer Kondensatorbank ihren eigenen Fuses hat, kann die Bank auch bei Ausfall einer Einheit ohne Unterbrechung weiterbetrieben werden, bis die defekte Einheit entfernt und ersetzt wird.

Ein weiterer großer Vorteil der Bereitstellung von Fusenschutz für jede Einheit der Bank ist, dass er den genauen Standort der defekten Einheit anzeigt. Bei der Wahl der Größe des Fuses für diesen Zweck sollte jedoch berücksichtigt werden, dass das Fusenelement die übermäßige Belastung durch Harmonische im System aushalten muss. Daher wird die Strombelastbarkeit des Fuses für diesen Zweck um 65% über dem vollen Laststrom gewählt. Wenn eine einzelne Einheit der Kondensatorbank durch einen Fuse geschützt wird, muss in jeder Einheit ein Entlader widerstand bereitgestellt werden.

Bankenschutz

Obwohl jede Kondensator-Einheit in der Regel einen Fusenschutz hat, wenn eine Einheit ausfällt und ihr Fuse durchbrennt, nimmt der Spannungsspannung auf die anderen Einheiten in der gleichen Reihenfolge zu. Jede Kondensator-Einheit ist so konstruiert, dass sie bis zu 110% ihrer Nennspannung aushalten kann. Wenn eine weitere Einheit in der gleichen Reihe ausfällt, nimmt der Spannungsspannung auf die verbleibenden gesunden Einheiten zu und kann deren maximale Spannungsgrenze überschreiten.

Daher ist es immer wünschenswert, beschädigte Kondensator-Einheiten so schnell wie möglich aus der Bank zu ersetzen, um Überspannungsspannung auf die anderen gesunden Einheiten zu vermeiden. Es muss daher eine Anordnung geben, um die genaue defekte Einheit zu identifizieren. Sobald die defekte Einheit in einer Bank identifiziert ist, sollte die Bank aus dem Betrieb genommen werden, um die defekte Einheit zu ersetzen. Es gibt mehrere Methoden, um die durch den Ausfall einer Kondensator-Einheit verursachte Spannungsunbalance zu erfassen.

Die nachstehende Abbildung zeigt die gängigste Anordnung des Kondensatorbank-Schutzes. Hier ist die Kondensatorbank in Sternformation verbunden. Der Primärwandler eines Spannungswandlers ist an jeder Phase angeschlossen. Die Sekundärwindungen aller drei Spannungswandler sind in Serie verbunden, um ein offenes Delta zu bilden, und ein spannungsempfindlicher Relais ist an diesem offenen Delta angeschlossen. 

Bei exakter Gleichgewichtsbedingung darf keine Spannung am spannungsempfindlichen Relais erscheinen, da die Summe der ausgeglichenen Dreiphasenspannungen null ist. Wenn jedoch eine Spannungsunbalancierung aufgrund des Ausfalls einer Kondensator-Einheit auftritt, erscheint die resultierende Spannung am Relais und das Relais wird aktiviert, um Alarm- und Auslösesignale zu geben.

Der spannungsempfindliche Relais kann so justiert werden, dass bei einer bestimmten Spannungsunbalancierung nur die Alarmschaltkontakte schließen. Bei einem höheren Spannungsniveau schließen sowohl die Auslöse- als auch die Alarmschaltkontakte. Der Spannungswandler, der an den Kondensatoren jeder Phase angeschlossen ist, hilft auch, die Bank abzuschalten, nachdem sie ausgeschaltet wurde.

In einem anderen Schema werden die Kondensatoren in jeder Phase in zwei gleich große Teile geteilt, die in Serie verbunden sind. Ein Entladewiderstand ist an jedem der Teile angeschlossen, wie in der Abbildung gezeigt. Zwischen der Sekundärseite des Entladewiderstands und dem empfindlichen Spannung, der das Relais ungleichmäßig macht, ist ein Hilfstransformator angeschlossen, der dazu dient, die Spannungsdifferenz zwischen den Sekundärspannungen des Entladewiderstands unter normalen Bedingungen zu regeln.

Hier ist die Kondensatorbank in Sternformation verbunden und der Neutralpunkt ist durch einen Spannungswandler an die Erde angeschlossen. Ein spannungsempfindlicher Relais ist an der Sekundärseite des Spannungswandlers angeschlossen. Sobald es eine Unausgewogenheit zwischen den Phasen gibt, erscheint die resultierende Spannung am Spannungswandler und daher wird der spannungsempfindliche Relais über einen vordefinierten Wert aktiviert.