Захист конденсаторної установки

Визначення захисту банку конденсаторів

Захист конденсаторних банок включає запобігання внутрішнім та зовнішнім аваріям для підтримки функціональності та безпеки.

Елементні предохранители

Виробники зазвичай включають вбудовані предохранители в кожен елемент конденсатора. Якщо виникає аварія в одному з елементів, він автоматично відключується від решти системи. Одиниця все ще може функціонувати, але зі зниженим виводом. Для менших конденсаторних банок використовуються лише ці вбудовані системи захисту, щоб уникнути витрат на додаткове захисне обладнання.

Предохранитель одиниці

Захист за допомогою предохранителя обмежує тривалість дуги в аварійних конденсаторних одиницях. Це зменшує ризик серйозних механічних пошкоджень та випромінювання газів, захищаючи сусідні одиниці. Якщо кожна одиниця в конденсаторній банці має свій предохранитель, банка може продовжувати працювати без перерви, навіть якщо одна з одиниць вийде з ладу, до того моменту, поки аварійна одиниця не буде вилучена та замінена.

Інша важлива перевага надання захисту предохранителем кожної одиниці банки полягає в тому, що він вказує точне місце аварійної одиниці. Але при виборі розміру предохранителя для цього призначення слід врахувати, що елемент предохранителя повинен витримувати надмірне завантаження через гармоніки в системі. З цього погляду, струмовий рейтинг елемента предохранителя для цього призначення встановлюється на 65% вище від повного струму. Коли окрема одиниця конденсаторної банки захищена предохранителем, необхідно забезпечити розвантажувальний опір в кожній з одиниць.

Захист банки

Хоча кожна конденсаторна одиниця зазвичай має захист предохранителем, якщо одна з одиниць виходить з ладу і спрацьовує її предохранитель, напруженневий стрес на інших одиницях в тій же ряду збільшується. Кожна конденсаторна одиниця розроблена для витримання до 110% своєї номінальної напруги. Якщо інша одиниця в тому ж ряду виходить з ладу, стрес на залишилися здорові одиниці збільшується і може перевищити їх максимальний напруженневий ліміт.

Тому завжди бажано як можна швидше замінити пошкоджену конденсаторну одиницю в банці, щоб уникнути надмірного напруженневого стресу на інших здорових одиницях. Тому повинно бути якесь пристрою для виявлення точної аварійної одиниці. Як тільки аварійна одиниця виявлена в банці, банка повинна бути вилучена з експлуатації для заміни аварійної одиниці. Існує кілька методів виявлення невідповідності напруги, спричиненої виходом з ладу конденсаторної одиниці.

Нижче показано найпоширенішу схему захисту конденсаторної банки. Тут, конденсаторна банка підключена в зірковій формуванні. Первісна частина потенціал-трансформатора підключена до кожної фази. Другорядні частини всіх трьох потенціал-трансформаторів підключені в ряд для формування відкритого трикутника, і напруговий релейний пристрій підключений до цього відкритого трикутника.

У точно балансованому стані не повинно бути жодної напруги на напруговому релейному пристрої, оскільки сума балансованих трьохфазних напруг дорівнює нулю. Але коли буде будь-яке невідповідність напруги через виходу з ладу конденсаторної одиниці, результуюча напруга з'явиться на релейному пристрої, і реле буде активовано для надання сигналів тривоги та відключення.

Напруговий релейний пристрій може бути налаштований так, що при певній невідповідності напруги, закриваються лише контакти тривоги. При вищому рівні напруги, закриваються як контакти тривоги, так і контакти відключення. Потенціал-трансформатор, підключений до кожної фази конденсаторів, також допомагає розвантажити банку після її відключення.

У іншій схемі, конденсатори в кожній фазі розділені на дві рівні частини, підключені в ряд. Розвантажувальний діод підключений до кожної з частин, як показано на малюнку. Між другорядною частиною розвантажувального діода та чутливим напруговим релейним пристроєм, що визначає невідповідність, підключено допоміжний трансформатор, який служить для регулювання різниці напруг між вторинними напругами розвантажувального діода в нормальних умовах.

Тут конденсаторна банка підключена в зірковій формуванні, а нейтральна точка підключена до землі через потенціал-трансформатор. Напруговий релейний пристрій підключений до вторинної частини потенціал-трансформатора. Як тільки виникає будь-яка невідповідність між фазами, результуюча напруга з'явиться на потенціал-трансформаторі, і отже, напруговий релейний пристрій буде активовано за превищення передварительно заданого значення.