Protezione del banco di condensatori

Definizione della Protezione del Banco di Condensatori

La protezione dei banchi di condensatori implica la prevenzione di guasti interni ed esterni per mantenere funzionalità e sicurezza.

Fusibili degli Elementi

I produttori solitamente includono fusibili integrati in ogni elemento del condensatore. In caso di guasto in un elemento, questo viene automaticamente disconnesso dal resto dell'unità. L'unità può ancora funzionare, ma con una potenza ridotta. Per i banchi di condensatori più piccoli, vengono utilizzati solo questi schemi di protezione integrati per evitare il costo di attrezzature protettive aggiuntive.

Fusibile dell'Unità

La protezione mediante fusibile dell'unità limita la durata dell'arco nei condensatori difettosi. Ciò riduce il rischio di danni meccanici gravi e la produzione di gas, proteggendo le unità vicine. Se ogni unità in un banco di condensatori ha il suo proprio fusibile, il banco può continuare a operare senza interruzioni anche se un'unità si guasta, fino a quando l'unità difettosa non viene rimossa e sostituita.

Un altro grande vantaggio della fornitura di protezione mediante fusibile a ogni unità del banco è che indica esattamente la posizione dell'unità difettosa. Tuttavia, durante la scelta della dimensione del fusibile per questo scopo, deve essere considerato che l'elemento del fusibile deve resistere al carico eccessivo dovuto agli armonici nel sistema. A questo proposito, la corrente nominale dell'elemento del fusibile per questo scopo viene presa come il 65% superiore alla corrente a pieno carico. Ogni volta che l'unità individuale del banco di condensatori è protetta da un fusibile, è necessario fornire una resistenza di scarica in ciascuna delle unità.

Protezione del Banco

Anche se ogni unità di condensatore generalmente ha una protezione mediante fusibile, se un'unità fallisce e il suo fusibile si fonde, lo stress di tensione sulle altre unità nella stessa fila in serie aumenta. Ogni unità di condensatore è progettata per resistere fino al 110% della sua tensione nominale. Se un'altra unità nella stessa fila fallisce, lo stress sulle unità rimanenti sane aumenta e può superare il loro limite massimo di tensione.

Pertanto, è sempre desiderabile sostituire l'unità di condensatore danneggiata dal banco il prima possibile per evitare uno stress di tensione eccessivo sulle altre unità sane. Pertanto, deve esserci qualche dispositivo di indicazione per identificare l'unità difettosa esatta. Non appena l'unità difettosa viene identificata in un banco, il banco dovrebbe essere rimosso dal servizio per sostituire l'unità difettosa. Esistono diversi metodi per rilevare la tensione squilibrata causata dal guasto di un'unità di condensatore.

Nella figura sottostante viene mostrata la disposizione più comune della protezione del banco di condensatori. Qui, il banco di condensatori è connesso in configurazione a stella. La primaria di un trasformatore di tensione è connessa tra ciascuna fase. Le secondarie di tutti e tre i trasformatori di tensione sono connesse in serie per formare un delta aperto e un relè sensibile alla tensione è connesso attraverso questo delta aperto. 

In condizioni perfettamente bilanciate, non dovrebbe apparire alcuna tensione attraverso il relè sensibile alla tensione, poiché la somma delle tensioni trifase bilanciate è zero. Ma quando ci sarebbe uno squilibrio di tensione dovuto al guasto di un'unità di condensatore, la tensione risultante apparirà attraverso il relè e il relè sarà attivato per fornire segnali di allarme e di spegnimento.

Il relè sensibile alla tensione può essere regolato in modo che, ad uno specifico squilibrio di tensione, si chiudano solo i contatti di allarme. Ad un livello di tensione più elevato, si chiudono sia i contatti di spegnimento che quelli di allarme. Il trasformatore di tensione connesso tra i condensatori di ciascuna fase aiuta anche a scaricare il banco dopo che è stato spento.

In un altro schema, i condensatori in ciascuna fase sono divisi in due parti uguali connesse in serie. Una bobina di scarica è connessa tra ciascuna delle parti come mostrato nella figura. Tra la secondaria della bobina di scarica e il relè sensibile alla tensione squilibrata è connesso un trasformatore ausiliario che serve a regolare la differenza di tensione tra le tensioni secondarie della bobina di scarica in condizioni normali.

Qui il banco di condensatori è connesso in stella e il punto neutro è connesso a terra attraverso un trasformatore di tensione. Un relè sensibile alla tensione è connesso attraverso la secondaria del trasformatore di tensione. Non appena si verifica uno squilibrio tra le fasi, la tensione risultante apparirà attraverso il trasformatore di tensione e quindi il relè sensibile alla tensione verrà attivato oltre un valore prestabilito.