Kondensatorbanksskydd

Definition av skydd för kondensatorbank

Skyddet av kondensatorbankar innebär att förhindra interna och externa fel för att upprätthålla funktionalitet och säkerhet.

Elementfusor

Tillverkare inkluderar vanligtvis inbyggda fusor i varje kondensatorelement. Om ett fel uppstår i ett element kopplas det automatiskt bort från resten av enheten. Enheten kan fortfarande fungera, men med minskat utsläpp. För mindre kondensatorbankar används endast dessa inbyggda skyddsscheman för att undvika kostnaden för ytterligare skyddsutrustning.

Enhetsfuse

Enhetsfuse-skydd begränsar varaktigheten av bågen i defekta kondensatorenheter. Detta minskar risken för stora mekaniska skador och gasproduktion, vilket skyddar grannenheter. Om varje enhet i en kondensatorbank har sin egen fuse kan banken fortsätta att operera utan avbrott även om en enhet misslyckas, tills den defekta enheten tas bort och ersätts.

Ett annat stort fördel med att ge fuseskydd till varje enhet i banken är att det indikerar den exakta platsen för den defekta enheten. Men vid val av storleken på fusen för detta ändamål bör det beaktas att fuseelementet måste motstå överbelastning orsakad av harmoniska i systemet. I detta fall väljs strömstorleken för fuseelementet som 65% över full belastningsström. När enskilda enheter i kondensatorbanken skyddas av fuse är det nödvändigt att installera laddningsmotstånd i varje enhet.

Bankskydd

Även om varje kondensatorenhet generellt har fuseskydd, om en enhet misslyckas och dess fuse brister, ökar spänningsbelastningen på andra enheter i samma seriegrupp. Varje kondensatorenhet är utformad för att motstå upp till 110% av dess nominella spänning. Om en annan enhet i samma rad misslyckas, ökar belastningen på de återstående friska enheterna och kan överstiga deras maximala spänningsgräns.

Därför är det alltid önskvärt att så snart som möjligt ersätta den skadade kondensatorenheten i banken för att undvika övermåttlig spänningsbelastning på de andra friska enheterna. Därför måste det finnas något indikerande arrangemang för att identifiera den exakta defekta enheten. Så snart den defekta enheten identifieras i en bank, bör banken tas ur drift för att ersätta den defekta enheten. Det finns flera metoder för att mäta obalansspänning orsakad av fel i kondensatorenhet.

Figuren nedan visar det vanligaste sättet att skydda en kondensatorbank. Här är kondensatorbanken ansluten i stjärnformation. Primärn hos en spänningsomvandlare är ansluten över varje fas. Sekundärerna av alla tre spänningsomvandlare är anslutna i serie för att forma en öppen delta och en spänningskänslig relä är ansluten över denna öppna delta. 

I exakt balanserad tillstånd bör det inte finnas någon spänning över den spänningskänsliga reläen eftersom summan av balanserade trefas-spänningar är noll. Men när det skulle finnas någon spänningsobalans på grund av fel i kondensatorenhet, kommer resulterande spänning att dyka upp över reläen och reläen aktiveras för att ge larm- och trip-signaler.

Den spänningskänsliga reläen kan justeras så att vid viss spänningsobalans endast larmkontakter stängs. Vid högre spänningsnivå stängs både tripp- och larmkontakter. Spänningsomvandlaren ansluten över varje fasens kondensatorer hjälper också till att ladda av banken efter att den har stängts av.

I ett annat schema delas kondensatorerna i varje fas i två lika delar anslutna i serie. Utladdningsbobin är ansluten över varje del som visas i figuren. Mellan sekundären av utladdningsbobinen och den känsliga spänningsreläen som obalanserar är en hjälpomvandlare ansluten som reglerar spänningskillnaden mellan sekundära spänningar av utladdningsbobin under normala förhållanden.

Här är kondensatorbanken ansluten i stjärnformation och neutralpunkten är ansluten till jorden genom en spänningsomvandlare. En spänningskänslig relä är ansluten över sekundären av spänningsomvandlaren. Så snart det finns någon obalans mellan faserna, kommer resulterande spänning att dyka upp över spänningsomvandlaren och därmed aktiveras den spänningskänsliga reläen över en förinställd värde.