بانک خازن محافظ

تعریف حفاظت از بانک خازن

حفاظت از بانک‌های خازن شامل جلوگیری از خطاهای داخلی و خارجی برای حفظ عملکرد و ایمنی است.

保险丝元件

سازندگان معمولاً در هر عنصر خازن فیوزهای داخلی تعبیه می‌کنند. در صورت رخ دادن خطا در یک عنصر، به طور خودکار از بقیه واحد جدا می‌شود. واحد همچنان می‌تواند کار کند، اما با خروجی کمتر. برای بانک‌های خازن کوچکتر، فقط این سیستم‌های حفاظتی داخلی استفاده می‌شوند تا هزینه تجهیزات حفاظتی اضافی جلوگیری شود.

فیوز واحد

حفاظت فیوز واحد مدت زمان قوس الکتریکی در واحدهای خازن معیوب را محدود می‌کند. این کار می‌تواند خطر آسیب مکانیکی عمده و تولید گاز را کاهش دهد و واحدهای مجاور را محافظت کند. اگر هر واحد در یک بانک خازن فیوز خود را داشته باشد، بانک می‌تواند بدون اختلال ادامه دهد حتی اگر یک واحد خراب شود، تا واحد معیوب خارج و جایگزین شود.

مزیت دیگر ارائه حفاظت فیوز به هر واحد از بانک این است که محل دقیق واحد معیوب را نشان می‌دهد. اما در انتخاب اندازه فیوز برای این منظور باید در نظر گرفت که عناصر فیوز باید بتوانند بار اضافی ناشی از هارمونیک‌ها در سیستم را تحمل کنند. بنابراین، جریان اسمی عنصر فیوز برای این منظور ۶۵٪ بالاتر از جریان کامل در نظر گرفته می‌شود. هر زمان که واحد فردی بانک خازن با فیوز محافظت می‌شود، لازم است مقاومت تخلیه در هر یک از واحدها ارائه شود.

حفاظت بانک

در حالی که هر واحد خازن معمولاً حفاظت فیوز دارد، اگر یک واحد خراب شود و فیوز آن قطع شود، تنش ولتاژی روی واحدهای دیگر در همان ردیف سری افزایش می‌یابد. هر واحد خازن طراحی شده تا تا ۱۱۰٪ ولتاژ اسمی خود را تحمل کند. اگر واحد دیگری در همان ردیف خراب شود، تنش روی واحدهای سالم باقی‌مانده افزایش می‌یابد و می‌تواند حداقل ولتاژ خود را تجاوز کند.

بنابراین همیشه ترجیح داده می‌شود که واحد خازن معیوب به سرعت از بانک جایگزین شود تا تنش ولتاژی اضافی روی واحدهای سالم باقی‌مانده ایجاد نشود. بنابراین، باید نوعی تنظیم برای شناسایی واحد دقیق معیوب وجود داشته باشد. به محض شناسایی واحد معیوب در یک بانک، بانک باید از خدمت خارج شود تا واحد معیوب جایگزین شود. روش‌های مختلفی برای تشخیص نامتوازن ولتاژ ناشی از خرابی واحد خازن وجود دارد.

شکل زیر نشان‌دهنده تنظیم معمول حفاظت از بانک خازن است. در اینجا، بانک خازن به شکل ستاره متصل شده است. پریمیوم ترانسفورماتور ولتاژ در هر فاز متصل شده است. ثانویه تمام سه ترانسفورماتور ولتاژ به صورت سری متصل شده‌اند تا یک دلتا باز تشکیل دهند و یک رله حساس به ولتاژ به صورت موازی با این دلتا باز متصل شده است.

در شرایط تعادل دقیق، هیچ ولتاژی در مقابل رله حساس به ولتاژ ظاهر نمی‌شود زیرا مجموع ولتاژ‌های تعادلی سه فاز صفر است. اما وقتی ولتاژ نامتوازن به دلیل خرابی واحد خازن رخ دهد، ولتاژ نتیجه‌ای در مقابل رله ظاهر می‌شود و رله برای ارائه هشدار و سیگنال‌های قطع فعال می‌شود.

رله حساس به ولتاژ می‌تواند تنظیم شود تا در میزان خاصی از نامتوازن ولتاژ، فقط تماس‌های هشدار بسته شوند. در سطح ولتاژ بالاتر، هم تماس‌های قطع و هم تماس‌های هشدار بسته می‌شوند. ترانسفورماتور ولتاژ متصل شده به هر فاز خازن همچنین به تخلیه بانک پس از قطع آن کمک می‌کند.

در یک روش دیگر، خازن‌های هر فاز به دو بخش مساوی تقسیم شده و به صورت سری متصل می‌شوند. کویل تخلیه به صورت موازی با هر یک از بخش‌ها متصل شده است. بین ثانویه کویل تخلیه و رله حساس به ولتاژ نامتوازن یک ترانسفورماتور کمکی متصل شده که برای تنظیم تفاوت ولتاژ بین ثانویه‌های کویل تخلیه در شرایط عادی عمل می‌کند.

در اینجا بانک خازن به شکل ستاره متصل شده و نقطه نیوترال به زمین از طریق یک ترانسفورماتور ولتاژ متصل شده است. یک رله حساس به ولتاژ به صورت موازی با ثانویه ترانسفورماتور ولتاژ متصل شده است. به محض رخ دادن هر نامتوازن بین فازها، ولتاژ نتیجه‌ای در مقابل ترانسفورماتور ولتاژ ظاهر می‌شود و بنابراین رله حساس به ولتاژ فراتر از مقدار پیش‌تنظیم فعال می‌شود.