Smjernice za održavanje i rad električnih kondenzatora

Smjernice za upravljanje i održavanje električnih kondenzatora

Električni kondenzatori su statički uređaji za kompenzaciju reaktivne snage primarno korišteni za opskrbu električnih sustava s reaktivnom snagom i poboljšanje faktora snage. Implementacijom lokalne kompenzacije reaktivne snage, smanjuju struja u prijenosnim linijama, minimaliziraju gubitke snage i pad napona u linijama, te značajno doprinose poboljšanju kvalitete energije i većoj iskorištenu opreme.

Nastavak navodi ključne aspekte upravljanja i održavanja električnih kondenzatora za referencu.

1. Zaštita električnih kondenzatora

(1) Na bankama kondenzatora moraju se primijeniti odgovarajuće mjerodavnostne mjere. To mogu biti balansirana ili diferencijalna reljefna zaštita, ili brza prekomjerna strujna reljefna zaštita. Za kondenzatore ocijenjene na 3,15 kV i više, preporučljivo je instalirati pojedinačne šipke na svaki kondenzator. Nominirani struja šipke treba odabrati na temelju karakteristika šipke i prigusnog toka tijekom energiziranja, obično 1,5 puta nominirane struje kondenzatora, kako bi se spriječila eksplozija rezervoara s uljem.

(2) Uz navedeno, dodatne mjerodavne mjere mogu se primijeniti kad je potrebno:

• Ako je povišenje napona često i trajno, moraju se poduzeti mjere kako ne bi premašio 1,1 puta nominirana vrijednost.

• Koristite odgovarajuće automatske prekidače za zaštitu od prekomjerne struje, ograničujući struju na najviše 1,3 puta nominirane struje.

• Kada su kondenzatori spojeni na površinske linije, trebaju se koristiti odgovarajući prekidnici prekomjernih napona za zaštitu od atmosferskih prekomjernih napona.

• U visokonaponskim sustavima gdje je struja kratkog spoja veća od 20 A i standardni zaštitni uređaji ili šipke ne mogu pouzdano izključiti zemljane greške, treba implementirati jednofaznu zemljnu zaštitu.

(3) Pravilna odabir shema zaštite ključan je za sigurno i pouzdano funkcioniranje kondenzatora. Bez obzira na metodu koja se koristi, zaštitni sustav mora zadovoljavati sljedeće zahtjeve:

• Dovoljna osjetljivost kako bi se osiguralo pouzdano funkcioniranje u slučaju unutarnjih grešaka bilo kojeg pojedinog kondenzatora ili propusta pojedinih elemenata.

• Sposobnost selektivnog uklanjanja oštećenih kondenzatora, ili omogućivanje lako identifikacije oštećenih jedinica nakon potpunog deenergiziranja.

• Nema lažnih aktivacija tijekom operacija prebacivanja ili grešaka u sustavu, poput zemljanih grešaka.

• Lako postavljanje, prilagodbu, testiranje i održavanje.

• Niska potrošnja energije i troškovi radnje.

(4) Automatsko ponovno energiziranje ne smije se instalirati na bankama kondenzatora. Umjesto toga, treba koristiti uređaj za odvajanje pod niskim naponom. To je zato jer kondenzatori trebaju vremena da se razelektiraju. Ako se pokuša ponovo energizirati odmah nakon isključivanja, može ostati ostatak naboja suprotne polarnosti u odnosu na napajanje, što rezultira izrazito velikim prigusnim tokovima koji mogu uzrokovati deformaciju omota, ekipiranje ulja ili čak eksploziju.

2. Energiziranje i deenergiziranje električnih kondenzatora

(1) Prije energiziranja banke kondenzatora, koristite megaohmomir za provjeru putanje razelektravanja.

(2) Sljedeće razmatranje vrijedi prilikom prebacivanja banaka kondenzatora:

• Banke kondenzatora ne smiju se spojiti na mrežu kada busbar napon premaši 1,1 puta nominirani napon.

• Nakon isključivanja sa mreže, banka kondenzatora ne smije se ponovo energizirati unutar 1 minute, osim u aplikacijama automatskog ponovnog prebacivanja.

• Prekidači koristeni za prebacivanje ne smiju proizvoditi opasne prekomjerne napone. Nominirana struja prekidača treba biti barem 1,3 puta nominirana struja banke kondenzatora.

3. Razelektravanje električnih kondenzatora

(1) Nakon isključivanja sa mreže, kondenzatori moraju automatski razelektravati. Naponski terminali bi trebali brzo padati tako da, bez obzira na nominirani napon, ne prelaze 65 V unutar 30 sekundi od isključivanja.

(2) Za osiguranje sigurnosti, automatski uređaji za razelektravanje moraju biti instalirani na opterećenoj strani prekidača kondenzatora i direktno paralelno s kondenzatorom (bez prekidača, izolatora ili šipki u seriji). Banke kondenzatora opremljene nedediciranim uređajima za razelektravanje, poput transformatora napona (za visokonaponske kondenzatore) ili žarnih svjetala (za niskonaponske kondenzatore), ili one direktno spojene na motore, ne zahtijevaju dodatne uređaje za razelektravanje. Korištenjem svjetala, vijek trajanja može se produžiti povećanjem broja svjetala u seriji.

(3)  Prije doticanja bilo kakvih vodljivih dijelova isključenog kondenzatora, čak i ako je došlo do automatskog razelektravanja, treba koristiti zemljen, izolirani metalni štap za ručno razelektravanje termināla kondenzatora.

4. Održavanje i briga tijekom rada

(1) Banke kondenzatora trebaju nadgledati osoblje obučeno za tu svrhu, a moraju se voditi zapisnici o radu.

(2) Dnevno trebaju se provoditi vizualne inspekcije radnih banaka kondenzatora prema propisima. Ako se primijeti deformacija omota, jedinica mora biti odmah isključena kako bi se spriječila neispravnost.

(3) Struja faze u banci kondenzatora može se nadgledati pomoću ampermetara.

(4) Kondenzatori ne smiju se energizirati kada je okružna temperatura niža od −40 °C. Tijekom rada, prosječna temperatura ne smije premašiti +40 °C duže od 1 sata, +30 °C duže od 2 sata, ili +20 °C godišnje. Ako se granice premaše, treba koristiti umjetno hlađenje (npr. ventilatori) ili banku kondenzatora isključiti sa mreže.

(5) Temperaturne provjere na lokaciji instalacije i na najtoplijoj točki omota kondenzatora trebaju se provoditi pomoću rtuti termometara ili ekvivalenta, s evidencijom (posebno tijekom ljeta).

(6) Radni napon ne smije premašiti 1,1 puta nominirani napon; radna struja ne smije premašiti 1,3 puta nominirane struje.

(7) Spajanje kondenzatora može podići napon sustava, posebno pod lakim opterećenjem. U takvim slučajevima, dio ili cijela banka kondenzatora trebaju biti isključeni.

(8) Čvrstotrupi i nosači izolatori moraju biti čisti, nepokvareni i bez oznaka iscrpljenja. Omot kondenzatora mora biti čist, neoblikovan i bezbazen. Ne smije se nagomilavati prašina ili ostali otpadni materijali na kondenzatoru ili njegovom nosaču.

(9) Sve spojeve u cirkuitu kondenzatora (busbare, zemljne žice, prekidače, šipke, prekidače itd.) treba provjeriti za pouzdanost. Čak i lučna vijka ili loš kontakt mogu dovesti do premature neispravnosti kondenzatora ili incidenta u cijelom sustavu.

(10) Ako je potrebno provedenje ispitivanja izdržljivosti dielektrika nakon određenog vremena rada, mora se provesti na određenom ispitnom naponu.

(11) Inspekcija vrijednosti kapacitance i šipki treba se provoditi barem jednom mjesečno. Tangens gubitaka (tanδ) kondenzatora treba mjeriti 2–3 puta godišnje pod nominiranim ili skoro nominiranim naponom kako bi se procijenila stanje izolacije.

(12) Ako banka kondenzatora isključi zbog radnje reljeva, ne smije se ponovo energizirati dok se uzrok ne utvrdi.

(13) Ako se prilikom rada ili prijevoza otkrije curenje ulja, može se popraviti spajanjem s olovno-svinčanom legurama.

5. Precautije prilikom prebacivanja (odvojenja)

(1) Pod normalnim uvjetima, tijekom potpunog isključivanja podstanice, prekidač banke kondenzatora treba se prvo otvoriti, a zatim prekidači izlaznih linija. Tijekom ponovnog energiziranja, redoslijed bi trebao biti obrnut.

(2) U slučaju potpunog isključivanja napajača, prekidač banke kondenzatora mora se otvoriti.

(3) Nakon što banka kondenzatora isključi, prisilno ponovno energiziranje je zabranjeno. Ako prekidnik iskopne, prekidnik ne smije se zamijeniti i ponovno energizirati dok se uzrok ne utvrdi.

(4) Kondenzatori ne smiju se energizirati dok su nabijeni. Nakon isključivanja, ponovno zatvaranje mora biti odgođeno najmanje 3 minute.

6. Rukovanje neispravnostima tijekom rada

(1) U slučaju ekipiranja ulja, eksplozije ili požara, odmah isključite napajanje i ugasi vatru pomoću pijeska ili suhospremnog gašivača. Takvi incidenti obično su posljedica internih/externih prekomjernih napona ili teških internih neispravnosti. Da bi se spriječili ponovni incidenati, osigurajte da su nominalne vrijednosti šipki točne, izbjegavajte prisilno ponovno energiziranje nakon isključivanja, i ne koristite automatsko ponovno zatvaranje.

(2) Ako prekidač isključi, ali grana šipka ostane cjela, razelektrajte kondenzator 3 minute, a zatim provjerite prekidač, transformator struje, napajajući kabel i vanjsko stanje kondenzatora. Ako se ne otkriju nepravilnosti, uzrok može biti vanjski smetnje ili fluktuacije napona. Nakon potvrde, može se pokušati probno ponovno energiziranje. Inače, provedite puno energizirani test sustava zaštite. Ako se uzrok ne otkrije, demontirajte banku i testirajte svaki kondenzator pojedinačno. Ne pokušavajte ponovno energizirati dok se uzrok ne otkrije.

(3) Kada prekopne šipka, izvijestite dužnog dispečera i dobijte odobrenje prije otvaranja prekidača banke kondenzatora. Nakon deenergiziranja i razelektravanja, provjerite vanjski stanje (npr. iscrpljenje čvrstotrupa, deformacija omota, curenje ulja, zemljana neispravnost). Zatim izmjerite otpornost između terminala i zemlje pomoću megaohmomira. Ako se ne otkrije neispravnost, zamijenite šipku i nastavite s radom. Ako se šipka ponovo iskopne prilikom ponovnog energiziranja, izolirajte oštećeni kondenzator i vratite uslugu ostalim.

7. Sigurnosne precautije prilikom rukovanja oštećenim kondenzatorima

Prije rukovanja oštećenim kondenzatorom, isključite njegov prekidač, otvorite prekidače na obje strane i razelektrajte banku putem otpornika za razelektravanje (npr. transformatora za razelektravanje ili VT). Zbog mogućeg ostatka naboja, i dalje je potrebno ručno razelektravanje. Najprije sigurno spojite zemlju na kraju zemljenog štapa, a zatim više puta razelektrajte terminale kondenzatora dok ne prestanu isparka ili zvuk. Konačno, osigurajte vezu zemlje.

Oštećeni kondenzatori mogu imati loše interne spojeve, otvorene krugove ili prekopne šipke, ostavljajući ostatak naboja. Stoga održavajuće osoblje mora nositi izolirane rukavice i preko dva terminala oštećenog kondenzatora preskurirati kratkim vodom prije nego što ga dotaknu.

Za banke kondenzatora s dvostezgastim spojem, neutralni vod, i za serije spojenih kondenzatora, mora se izvršiti individualno razelektravanje.

Među opremom u podstanici, električni kondenzatori su relativno osjetljivi zbog slabije izolacije, veće interne topline, lošeg rasipa topline, veće stopa interne neispravnosti i gorećih internih materijala, što ih čini podložnim vatrom. Stoga bi, kad god je moguće, trebali biti osigurani povoljni uvjeti niske temperature i dobre ventilacije.

8. Popravak električnih kondenzatora

(1) Sljedeće neispravnosti mogu se popraviti na mjestu:

• Curenje ulja iz omota može se popraviti spajanjem s olovno-svinčanom legurama.

• Curenje ulja na spajnicama čvrstotrupa također se može popraviti spajanjem, ali treba paziti da se ne stvori previše topline koja bi mogla oštetiti srebrnu plaku.

(2) Neispravnosti, poput propada izolacije na zemlju, značajno povećan tangens gubitaka, teška deformacija omota ili otvoreni krugovi, zahtijevaju popravak u specijaliziranim servisnim centrima za kondenzatore opremljenim odgovarajućim alatima i testnim opremama.