콘덴서 뱅크 보호

콘덴서 뱅크 보호 정의

콘덴서 뱅크를 보호하는 것은 내부 및 외부 고장을 방지하여 기능과 안전성을 유지하는 것을 의미합니다.

요소용 퓨즈

제조업체는 일반적으로 각 콘덴서 요소에 내장형 퓨즈를 포함시킵니다. 요소에서 고장이 발생하면 자동으로 나머지 유닛과 분리됩니다. 유닛은 여전히 작동할 수 있지만 출력이 감소합니다. 작은 콘덴서 뱅크의 경우 추가적인 보호 장비 비용을 피하기 위해 이러한 내장형 보호 시스템만 사용됩니다.

유닛용 퓨즈

유닛용 퓨즈 보호는 고장난 콘덴서 유닛에서 아크 지속 시간을 제한합니다. 이로 인해 주요 기계적 손상과 가스 생성 위험이 줄어들고, 인접 유닛을 보호합니다. 콘덴서 뱅크의 각 유닛이 자신의 퓨즈를 가지면, 하나의 유닛이 실패하더라도 그 유닛을 제거하고 교체할 때까지 뱅크는 중단 없이 계속 작동할 수 있습니다.

각 유닛에 퓨즈 보호를 제공하는 또 다른 주요 이점은 고장난 유닛의 정확한 위치를 표시한다는 것입니다. 그러나 이러한 목적을 위한 퓨즈 크기를 선택할 때, 퓨즈 요소는 시스템의 하모닉으로 인한 과부하를 견뎌내야 한다는 점을 고려해야 합니다. 이를 고려하여, 이러한 목적을 위한 퓨즈 요소의 전류 등급은 정격 전류의 65% 이상으로 설정됩니다. 개별 콘덴서 뱅크 유닛이 퓨즈로 보호되는 경우, 각 유닛에 방전 저항을 제공하는 것이 필요합니다.

뱅크 보호

각 콘덴서 유닛은 일반적으로 퓨즈 보호를 받지만, 유닛이 실패하고 그 퓨즈가 녹으면 같은 시리즈 행의 다른 유닛에 대한 전압 스트레스가 증가합니다. 각 콘덴서 유닛은 정격 전압의 110%까지 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 같은 행에서 다른 유닛이 실패하면, 남아있는 건전한 유닛에 대한 스트레스가 증가하여 최대 전압 한도를 초과할 수 있습니다.

따라서 가능한 한 빨리 손상된 콘덴서 유닛을 교체하여 다른 건전한 유닛에 과도한 전압 스트레스가 가해지지 않도록 하는 것이 바람직합니다. 따라서, 정확한 고장 유닛을 식별하기 위한 어떤 표시 방법이 있어야 합니다. 뱅크에서 고장 유닛이 확인되면, 고장 유닛을 교체하기 위해 뱅크를 서비스에서 제거해야 합니다. 콘덴서 유닛의 고장으로 인한 불균형 전압을 감지하는 여러 방법이 있습니다.

아래 그림은 가장 일반적인 콘덴서 뱅크 보호 구성을 보여줍니다. 여기에서는 콘덴서 뱅크가 별 형식으로 연결되어 있습니다. 각 상에 잠재 변압기의 일차측이 연결되고, 세 개의 잠재 변압기의 이차측은 열린 델타를 형성하기 위해 직렬로 연결되며, 이 열린 델타에 전압 민감형 계전기가 연결됩니다. 

정확한 균형 상태에서는 3상 전압의 합이 0이므로, 전압 민감형 계전기에 전압이 나타나지 않습니다. 그러나 콘덴서 유닛의 고장으로 인해 전압 불균형이 발생하면, 결과 전압이 계전기에 나타나고 계전기가 작동하여 알람 및 트립 신호를 제공합니다.

전압 민감형 계전기는 특정 전압 불균형에서만 알람 접점이 닫히도록 조정할 수 있습니다. 더 높은 전압 수준에서는 트립과 알람 접점 모두가 닫힙니다. 각 상의 콘덴서에 연결된 잠재 변압기는 뱅크가 전원이 차단된 후에도 방전을 돕습니다.

다른 구성에서는 각 상의 콘덴서가 두 개의 동등한 부분으로 나누어 직렬로 연결됩니다. 각 부분에 방전 코일이 연결되어 있으며, 그림에서 보이는 것처럼 방전 코일의 이차측과 민감한 전압 불균형 계전기 사이에 보조 변압기가 연결되어 정상 조건에서 방전 코일의 이차 전압 간의 전압 차이를 조절합니다.

여기에서는 콘덴서 뱅크가 별 형태로 연결되고, 중성점이 잠재 변압기를 통해 접지에 연결됩니다. 잠재 변압기의 이차측에 전압 민감형 계전기가 연결됩니다. 상간에 불균형이 발생하면, 결과 전압이 잠재 변압기에 나타나고, 따라서 전압 민감형 계전기가 예설치 값 이상으로 작동됩니다.