Защита конденсаторной батареи

Определение защиты конденсаторных батарей

Защита конденсаторных батарей включает предотвращение внутренних и внешних повреждений для поддержания функциональности и безопасности.

Предохранители элементов

Производители обычно устанавливают встроенные предохранители в каждый элемент конденсатора. В случае возникновения неисправности в элементе, он автоматически отключается от остальной части устройства. Устройство может продолжать работать, но с уменьшенной выходной мощностью. Для небольших конденсаторных батарей используются только эти встроенные схемы защиты, чтобы избежать затрат на дополнительное защитное оборудование.

Предохранители блока

Защита предохранителями блока ограничивает продолжительность дуги в неисправных конденсаторных блоках. Это снижает риск серьезного механического повреждения и образования газа, защищая соседние блоки. Если каждый блок в конденсаторной батарее имеет свой предохранитель, батарея может продолжать работать без перерыва, даже если один блок выходит из строя, до тех пор, пока неисправный блок не будет удален и заменен.

Еще одно важное преимущество использования предохранителей для каждого блока состоит в том, что они указывают точное местоположение неисправного блока. Однако при выборе размера предохранителя следует учитывать, что элемент предохранителя должен выдерживать повышенную нагрузку из-за гармоник в системе. В связи с этим номинальный ток предохранителя для этой цели принимается на 65% выше полного тока нагрузки. Когда каждый блок конденсаторной батареи защищен предохранителем, необходимо установить разрядное сопротивление в каждом из блоков.

Защита батареи

Хотя каждый конденсаторный блок обычно имеет защиту предохранителями, если блок выходит из строя и его предохранитель срабатывает, напряжение на других блоках в той же последовательной строке увеличивается. Каждый конденсаторный блок спроектирован так, чтобы выдерживать до 110% своего номинального напряжения. Если другой блок в той же строке выходит из строя, напряжение на оставшихся исправных блоках увеличивается и может превысить их максимальный предел напряжения.

Поэтому всегда желательно как можно скорее заменить поврежденный конденсаторный блок, чтобы избежать избыточного напряжения на других исправных блоках. Поэтому должна быть предусмотрена система индикации для определения точного неисправного блока. Как только неисправный блок будет идентифицирован, батарея должна быть отключена от сети для замены неисправного блока. Существует несколько методов обнаружения несимметрии напряжения, вызванной отказом конденсаторного блока.

На рисунке ниже показана наиболее распространенная схема защиты конденсаторной батареи. Здесь конденсаторная батарея соединена в звезду. Первичная обмотка потенциального трансформатора подключена к каждой фазе. Вторичные обмотки всех трех потенциальных трансформаторов соединены последовательно, образуя открытый треугольник, а чувствительное реле напряжения подключено к этому открытому треугольнику.

В условиях точного равновесия напряжение на чувствительном реле напряжения не должно появляться, так как сумма сбалансированных трехфазных напряжений равна нулю. Однако, когда возникает несимметрия напряжения из-за отказа конденсаторного блока, результирующее напряжение появится на реле, и реле сработает, подавая сигнал тревоги и отключения.

Чувствительное реле напряжения можно настроить так, чтобы при определенной несимметрии напряжения закрывались только контакты тревоги. При более высоком уровне напряжения закрываются как контакты тревоги, так и контакты отключения. Потенциальный трансформатор, подключенный к каждому фазному конденсатору, также помогает разрядить батарею после ее отключения.

В другой схеме конденсаторы каждой фазы разделены на две равные части, соединенные последовательно. Разрядная катушка подключена к каждой из частей, как показано на рисунке. Между вторичной обмоткой разрядной катушки и чувствительным реле, которое реагирует на несимметрию напряжения, подключен вспомогательный трансформатор, который служит для регулирования разности напряжений между вторичными напряжениями разрядной катушки в нормальных условиях.

Здесь конденсаторная батарея соединена в звезду, а нейтральная точка подключена к земле через потенциальный трансформатор. Чувствительное реле напряжения подключено к вторичной обмотке потенциального трансформатора. Как только возникает несимметрия между фазами, результирующее напряжение появляется на потенциальном трансформаторе, и чувствительное реле напряжения срабатывает при превышении заданного значения.