Drifts- og vedlikeholdsretningslinjer for kraftkondensatorer

Operasjons- og vedlikeholdsretningslinjer for strømkondensatorer

Strømkondensatorer er statiske reaktiv effektkompensasjonsenheter hovedsakelig brukt for å levere reaktiv effekt til elektriske systemer og forbedre effektfaktoren. Ved å implementere lokal reaktiv effektkompensasjon, reduserer de strøm i overføringslinjer, minimerer linje-effekt-tap og spenningstap, og bidrar betydelig til forbedret strømkvalitet og høyere utnyttelse av utstyr.

Nedenfor er nøkkelpunkter for drift og vedlikehold av strømkondensatorer oppført for referanse.

1. Beskyttelse av strømkondensatorer

(1) Passende beskyttelsesforanstaltninger må anvendes på kondensatorbanker. Dette kan inkludere balansert eller differensial relébeskyttelse, eller øyeblikkelig overstrømrelébeskyttelse. For kondensatorer med en spenningsklasse på 3,15 kV og over, anbefales det å installere individuelle sikringer på hver kondensator. Sikringens nominelle strøm bør velges basert på sikringsegenskaper og innspusstrøm under energisering, vanligvis 1,5 ganger kondensatorens nominelle strøm, for å unngå at oljetanken eksploderer.

(2) I tillegg til ovennevnte, kan supplerende beskyttelsesforanstaltninger anvendes når det er nødvendig:

• Hvis spenningsstigning er hyppig og vedvarende, må tiltak tas for å sikre at spenningen ikke overskrider 1,1 ganger den nominelle verdien.

• Bruk passende automatiske skruddavbrytere for beskyttelse mot overstrøm, begrenset til maksimalt 1,3 ganger den nominelle strømmen.

• Når kondensatorer kobles til luftledninger, skal passende overvoltagesikringer brukes for beskyttelse mot atmosfæriske overspenninger.

• I høyspenningsystemer der kortslutningsstrøm overstiger 20 A og standard beskyttelsesenheter eller sikringer ikke kan fjerne jordfeil pålitelig, bør én-fase jordfeilsbeskyttelse implementeres.

(3) Riktig valg av beskyttelsesløsninger er avgjørende for sikker og pålitelig kondensatordrift. Uansett metode som brukes, må beskyttelsessystemet møte følgende krav:

• Tilstrekkelig følsomhet for å sikre pålitelig virksomhet i tilfelle interne feil i enhver enkelt kondensator eller mislykkede enkeltelementer.

• Evne til selektiv fjerning av defekte kondensatorer, eller mulighet for lett identifisering av skadde enheter etter full de-energisering.

• Ingen falsk utskytting under skruddoperasjoner eller systemfeil som jordfeil.

• Enkel å installere, justere, teste og vedlikeholde.

• Lav energiforbruk og driftskostnad.

(4) Automatisk omskriving må ikke installeres på kondensatorbanker. I stedet bør et undervoltsløsgjøringsenhet brukes. Dette skyldes at kondensatorer trenger tid til å løse seg. Hvis en omskriving forsøkes umiddelbart etter utskytting, kan restladning med polaritet motsatt den nye spenningen forbli, som resulterer i ekstremt høye innspusstrømmer som kan forårsake kastbulging, oljesprøyting eller selv eksplosjon.

2. Energisering og de-energisering av strømkondensatorer

(1) Før energisering av en kondensatorbank, bruk en megaohmmeter til å sjekke løsningskretsen.

(2) Følgende hensyn gjelder ved skrudd av kondensatorbanker:

• Kondensatorbanker må ikke kobles til nettet når busyspenningen overstiger 1,1 ganger den nominelle spenningen.

• Etter frakobling fra nettet, må en kondensatorbank ikke energiseres igjen innen 1 minutt, unntatt i automatisk repeterende skruddapplikasjoner.

• Skrudd som brukes for skrudd, må ikke produsere farlige overvoltage. Skruddets nominelle strøm bør ikke være mindre enn 1,3 ganger kondensatorbankens nominelle strøm.

3. Løsing av strømkondensatorer

(1) Etter frakobling fra nettet, må kondensatorer automatisk løses. Kontaktspenningen bør raskt reduseres slik at, uansett nominell spenning, den ikke overstiger 65 V innen 30 sekunder etter frakobling.

(2) For å sikre sikkerhet, må automatiske løsingsenheter installeres på lastsiden av kondensatorskruddet og direkte parallelt med kondensatoren (ingen skrudd, isolatorer eller sikringer bør plasseres i serie). Kondensatorbanker utstyrt med ikke-dedikerte løsingsenheter – som spenningsoverførere (for høyspenningkondensatorer) eller glødelamper (for lavspenningkondensatorer), eller de som er direkte koblet til motorer – krever ikke ekstra løsingsenheter. Når lamper brukes, kan tjenestid forlenget ved å øke antallet lamper i serie.

(3)  Før du berører noen ledende deler av en frakoblet kondensator, selv om automatisk løsing har forekommet, må en jordet, isolert metallstang brukes til å kortslutte kondensatorens kontakter for manuell løsing.

4. Vedlikehold og omsorg under drift

(1) Kondensatorbanker bør overvåkes av trente personer, og driftslogger må holdes.

(2) Visuelle inspeksjoner av operativ kondensatorbank bør utføres daglig ifølge reglene. Hvis tankbulging observeres, må enheten umiddelbart tas ut av drift for å unngå mislykke.

(3) Fasestrøm i kondensatorbanken kan overvåkes ved hjelp av strømmålere.

(4) Kondensatorer må ikke energiseres når ambienttemperaturen er under -40 °C. Under drift, må gjennomsnittstemperaturen ikke overstige +40 °C mer enn 1 time, +30 °C mer enn 2 timer, eller +20 °C årlig. Hvis grenser overskrides, bør kunstig kjøling (f.eks. ventilatorer) brukes eller kondensatorbanken frakobles fra nettet.

(5) Temperaturkontroller på installasjonsstedet og på den varmeste punkten av kondensatortanken bør utføres med kviksølvtermometer eller tilsvarende, med logger holdt (spesielt under sommer).

(6) Driftsspenning må ikke overstige 1,1 ganger nominell spenning; driftsstrøm må ikke overstige 1,3 ganger nominell strøm.

(7) Kopling av kondensatorer kan øke systemspenningen, spesielt under lettlast. I slike tilfeller, bør delvis eller hele kondensatorbanken frakobles.

(8) Busser og støtteisolatorer må være rene, uskadet, og uten slippemærker. Kondensatortanken må være ren, uformet, og uten lekkasje. Ingen støv eller skitt skal akkumuleres på kondensatoren eller dens støtte ramme.

(9) Alle koblinger i kondensatorkretsen (busser, jordledninger, skrudd, sikringer, skrudd, etc.) må inspiseres for pålitelighet. Selv en løs skru eller dårlig kontakt kan føre til for tidlig kondensatormislykke eller systembred hendelse.

(10) Hvis en dielektrisk standfasthetsprøve kreves etter en periode med drift, må den utføres ved den angitte prøvevoltage.

(11) Inspeksjon av kapasitetsverdier og sikringer bør utføres minst en gang per måned. Tanδ-verdien til kondensatorer bør måles 2–3 ganger per år under nominell eller nær-nominell spenning for å vurdere isolasjonstillstand.

(12) Hvis en kondensatorbank utskyttes på grunn av relévirksomhet, må den ikke energiseres igjen før årsaken er identifisert.

(13) Hvis oljelækasje oppdages under drift eller transport, kan den repareres ved søydning med tin-blei-solder.

5. Skrudd (isolering) operasjonsvarsler

(1) Under normale forhold, ved full stilling av transformatorstasjon, bør kondensatorbankens skrudd først åpnes, deretter utgående lineskrudd. Ved energisering, bør rekkefølgen være motsatt.

(2) I tilfelle total strømtap, må kondensatorbankens skrudd åpnes.

(3) Etter at en kondensatorbank har utskyttes, er tvungen energisering forbudt. Hvis en beskyttelsessikring springer, må sikringen ikke erstattes og energisert før årsaken er bestemt.

(4) Kondensatorer må ikke energiseres mens de er ladede. Etter frakobling, må genoppkobling forsinkes minst 3 minutter.

6. Feilhåndtering under drift

(1) I tilfelle oljesprøyting, eksplosjon eller brann, koble umiddelbart strømforsyningen og slukk brannen med sand eller torr-type brannslukker. Slike hendelser er typisk forårsaket av interne/eksterne overvoltage eller alvorlige interne feil. For å unngå gjentagelse, sikre at sikringens rating er korrekt, unngå tvungen energisering etter utskytting, og ikke bruk auto-omskrudd.

(2) Hvis skruddet utskyttes, men grensesikringen forblir intakt, løs kondensatoren i 3 minutter, så inspiser skruddet, strømmetransformator, strømkabel, og kondensatorens ytre tilstand. Hvis ingen avvik finnes, kan feilen være forårsaket av eksterne forstyrrelser eller spenningsfluktueringer. Etter bekreftelse, kan en prøve-energisering prøves. Ellers, gjennomfør en full energisert test av beskyttelsessystemet. Hvis årsaken fortsatt ikke er funnet, demonter banken og test hver kondensator individuelt. Ikke prøv energisering før årsaken er funnet.

(3) Når en sikring springer, rapporter til vaktlederen og få godkjenning før du åpner kondensatorskruddet. Etter de-energisering og løsing, utfør en ekstern inspeksjon (f.eks. busser flammehop, tank deformasjon, oljelækasje, jordfeil). Deretter måles terminaltil-terminal og jord isolasjonmotstand med megaohmmeter. Hvis ingen feil oppdages, erstatt sikringen og gjenoppta drift. Hvis sikringen springer igjen ved energisering, isoler den defekte kondensatoren og gjenoppta service til resten.

7. Sikkerhetsvarsler ved håndtering av defekte kondensatorer

Før håndtering av en defekt kondensator, koble dens skrudd, åpne skilleknappene på begge sider, og løs banken gjennom løsningssikring (f.eks. løsnings-transformator eller VT). På grunn av mulig restladning, må en manuell løsing fremdeles utføres. Først, kopler du solidt jordenden av jordelektroden, så løser du kondensatorterminalene flere ganger til det ikke lenger oppstår gnister eller lyder. Til slutt, sikrer du jordkoblingen.

Defekte kondensatorer kan ha dårlige interne koblinger, åpne kretser, eller sprunget sikringer, som lar restladning forbli. Derfor, må vedlikeholdsansatte bruke isolerte hansker og kortslutte de to terminalene av den defekte kondensatoren med en kortslutningsstreng før de berører den.

For kondensatorbanker med dobbel-stjerne kobling, neutralledning, og for seriekoblede kondensatorstrenger, må også individuell løsing utføres.

Blant transformatorstasjonsutstyr, er strømkondensatorer relativt sårbare på grunn av svakere isolasjon, høyere intern varmegenerering, dårligere varmeavledning, høyere interne feilrater, og brennbare interne materialer, som gjør dem utsatt for brann. Derfor, bør gunstige lavtemperatur og godt ventilerte driftsbetingelser tilbys så ofte som mulig.

8. Reparasjon av strømkondensatorer

(1) Følgende feil kan repareres på stedet:

• Oljelækasje fra tanken kan repareres ved søydning med tin-blei-legemetall.

• Oljelækasje ved busser sveises kan også repareres ved søydning, men man må passe på å unngå for mye varme som kan skade sølvbelaget.

(2) Mislykket som jordisolering nedbrytning, betydelig økt tanδ, alvorlig tank deformasjon, eller åpne kretser krever reparasjon på spesialiserte kondensatorserviceanlegg utstyrt med riktig verktøy og testutstyr.