Kondensatorbankbeskyttelse

Definisjon av beskyttelse av kondensatorbank

Beskyttelse av kondensatorbanker innebærer å forhindre interne og eksterne feil for å opprettholde funksjonalitet og sikkerhet.

Elementfusser

Produsenter inkluderer vanligvis innebygde fusser i hvert kondensatorelement. Hvis det oppstår en feil i et element, blir det automatisk koblet fra resten av enheten. Enheten kan fremdeles fungere, men med redusert utdata. For mindre kondensatorbanker brukes bare disse innebygde beskyttelsesordningene for å unngå kostnaden ved ytterligere beskyttelsesutstyr.

Enhetsfusser

Enhetsfusbeskyttelse begrenser varigheten av bue i defekte kondensatorenheter. Dette reduserer risikoen for alvorlig mekanisk skade og gassproduksjon, og beskytter naboenheter. Hvis hver enhet i en kondensatorbank har sin egen fuse, kan banken fortsette å operere uten avbrudd selv om en enhet mislykkes, inntil den defekte enheten fjernes og erstattes.

Et annet viktig fordel med å gi fusebeskyttelse til hver enhet i banken er at det indikerer den nøyaktige plassen til den defekte enheten. Men når størrelsen på fussen velges for dette formålet, må det tas hensyn til at fuseelementet må tåle overbelastning som følge av harmoniske i systemet. I denne sammenheng tar strømforbruket av fuseelementet for dette formålet 65% over full belastningsstrøm. Når individuelle enheter i kondensatorbanken beskyttes av fuser, er det nødvendig å gi slippmotstand i hver av enhetene.

Bankbeskyttelse

Selv om hver kondensatorenhet generelt har fusebeskyttelse, hvis en enhet mislykkes og dens fusesprenger, øker spenningsstresset på andre enheter i samme seriekolonne. Hver kondensatorenhet er designet for å tåle opptil 110% av sitt nominale spenning. Hvis en annen enhet i samme kolonne mislykkes, øker stresset på de gjenværende sunne enhetene og kan overstige deres maksimale spenningsgrense.

Det er derfor alltid ønskelig å erstatte skadet kondensatorenhet fra banken så snart som mulig for å unngå overmatet spenningsstress på de andre sunne enhetene. Det må derfor være noen indikerende ordning for å identifisere den nøyaktige defekte enheten. Så snart den defekte enheten identifiseres i en bank, skal banken fjernes fra tjenesten for å erstatte den defekte enheten. Det er flere metoder for å registrere ubalansert spenning forårsaket av mislykket kondensatorenhet.

Figuren nedenfor viser den mest vanlige oppsettet for beskyttelse av kondensatorbank. Her er kondensatorbanken koblet i stjerneform. Primærside av en spenningsoverfører er koblet over hver fase. Sekundærside av alle tre spenningsoverførere er koblet i serie for å danne en åpen delta, og en spenningssensitiv relé er koblet over denne åpne deltaen. 

I eksakt balansert tilstand bør det ikke oppstå noen spenning over den spenningssensitive relén, fordi summen av balanserte 3-fase spenninger er null. Men når det oppstår noen spenningsubalans på grunn av mislykket kondensatorenhet, vil resultatet spenning oppstå over relén, og relén vil aktiveres for å gi alarm- og trippsignaler.

Den spenningssensitive relén kan justeres slik at ved en viss spenningsubalans, lukkes bare alarmkontaktene. Ved en høyere spenningsnivå, lukkes både tripp- og alarmkontaktene. Spenningsoverføreren koblet over hver fases kondensatorer hjelper også med å slakke av banken etter at den er slått av.

I et annet oppsett er kondensatorene i hver fase delt inn i to like deler koblet i serie. Slippspole er koblet over hver av delene som vist i figuren. Mellom sekundærside av slippspolen og den spenningssensitive relén som ubalanserer er en hjelpespole koblet som regulerer spenningsdifferansen mellom sekundærspenninger av slippspolen under normale forhold.

Her er kondensatorbanken koblet i stjerne, og neutrale punktet er koblet til jord gjennom en spenningsoverfører. En spenningssensitiv relé er koblet over sekundærside av spenningsoverføreren. Så snart det oppstår noen ubalans mellom fasene, vil resultatet spenning oppstå over spenningsoverføreren, og dermed vil den spenningssensitive relén aktiveres over en forhåndsbestemt verdi.