Uputstva za održavanje i rad električnih kondenzatora

Smernice za rad i održavanje električnih kondenzatora

Električni kondenzatori su statički uređaji za kompenzaciju reaktivne snage, glavno korišćeni za opskrbu električnih sistema reaktivnom snagom i poboljšanje faktora snage. Implementacijom lokalne kompenzacije reaktivne snage, smanjuju struja u prenosnim linijama, minimaliziraju gubitke snage i pad napona na liniji, te značajno doprinose poboljšanju kvaliteta snage i većoj iskorištenosti opreme.

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

1. Zaštita električnih kondenzatora

(1) Na banku kondenzatora moraju se primijeniti odgovarajuće zaštitne mere. To mogu biti ravnotežne ili diferencijalne relé zaštitne mreže, ili trenutne relé za prekomjernu struju. Za kondenzatore sa nominalnim naponom od 3,15 kV i više, preporučuje se postavljanje pojedinačnih šljuka na svaki kondenzator. Nominalna struja šljuka treba da se bira na osnovu karakteristika šljuka i prve struje pri energiziranju, obično 1,5 puta nominalna struja kondenzatora, kako bi se spriječilo eksplozivno pucanje rezervoara.

(2) Pored navedenog, dodatne zaštitne mere mogu se primijeniti kad je potrebno:

• Ako je porast napona čest i trajan, moraju se poduzeti mjere da se napon ne prelazi 1,1 puta nominalnu vrijednost.

• Koristite odgovarajuće automatske prekidače za zaštitu od prekomjerne struje, ograničavajući struju na ne više od 1,3 puta nominalnu struju.

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

• U visokonaponskim sistemima gdje je struja kratkog spoja veća od 20 A i standardne zaštitne uređaje ili šljukovi ne mogu pouzdano otkloniti talasne greške, treba implementirati jednofaznu zaštitu od talasne greške.

(3) Pravilna izbora sheme zaštite je ključna za siguran i pouzdan rad kondenzatora. Bez obzira na metodu koja se koristi, sustav zaštite mora ispuniti sljedeće zahtjeve:

• Dovoljna osjetljivost kako bi se osiguralo pouzdano funkcioniranje u slučaju unutrašnjih grešaka u bilo kojem pojedinačnom kondenzatoru ili otkaza pojedinačnih elemenata.

• Mogućnost selektivnog uklanjanja oštećenih kondenzatora, ili lako identifikovanje oštećenih jedinica nakon potpunog deenergiziranja.

• Nema lažnog aktiviranja tijekom operacija prekidača ili sistemskih grešaka poput talasnih grešaka.

• Lako postavljanje, podešavanje, testiranje i održavanje.

• Niska potrošnja snage i troškovi rada.

(4) Na bankama kondenzatora ne smije se instalirati automatsko ponovno energiziranje. Umjesto toga, treba koristiti uređaj za isključivanje pri nedovoljnom naponu. To je zbog toga što kondenzatori trebaju vremena da se razradne. Ako se pokuša ponovo energizirati odmah nakon isključivanja, može ostati ostatak naboja suprotne polariteta od ponovnog energiziranja, što rezultira ekstremno visokim prvim strujama koje mogu dovesti do pucanja oklopa, ekleksija ulja ili čak eksplozije.

2. Energiziranje i deenergiziranje električnih kondenzatora

(1) Prije energiziranja banke kondenzatora, koristite megohmmeter za provjeru putanje razrade.

(2) Sljedeće se primjenjuje prilikom prekidača banke kondenzatora:

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

• Nakon odspajanja od mreže, banka kondenzatora ne smije se ponovo energizirati unutar 1 minute, osim u automatiziranim aplikacijama ponovnog prekidača.

• Prekidači koristeni za prekid ne smiju stvoriti opasne prekomjerne napone. Prekidačev nominalni napon treba da bude najmanje 1,3 puta nominalni napon banke kondenzatora.

3. Razrada električnih kondenzatora

(1) Nakon odspajanja od mreže, kondenzatori moraju automatski razraditi. Terminalni napon treba brzo opasti tako da, bez obzira na nominalni napon, ne prelazi 65 V unutar 30 sekundi od odspajanja.

(2) Da bi se osigurala sigurnost, na optu stranu prekidača kondenzatora moraju biti instalirani automatski uređaji za razradu direktno paralelno sa kondenzatorom (bez prekidača, izolatora ili šljukova u seriji). Banke kondenzatora opremljene nededičnim uređajima za razradu, poput transformatora napona (za visokonaponske kondenzatore) ili žarnih lampi (za niskonaponske kondenzatore), ili one direktno spojene na motore, ne zahtijevaju dodatne uređaje za razradu. Korišćenjem lampi, vreme života može se proširiti povećanjem broja serijski spojenih lampi.

(3)  Prije doticaja na bilo koji provodni dio odspojenog kondenzatora, čak i ako je automatska razrada dogodila, mora se koristiti zemljeni, izolovani metalni štap za ručno shortiranje terminala kondenzatora.

4. Održavanje i briga tokom rada

(1) Banke kondenzatora trebaju biti nadgledane od strane obučenog osoblja, i moraju se voditi evidencije o radu.

(2) Vizualne inspekcije radnih banaka kondenzatora trebaju se redovito provoditi po regulativama. Ako se primjeti pucanje rezervoara, jedinica mora biti odmah isključena kako bi se spriječio otkaz.

(3) Fazna struja u banci kondenzatora može se monitorisati pomoću ampermetara.

(4) Kondenzatori ne smiju biti energizirani kada je okružna temperatura niža od −40 °C. Tijekom rada, prosečna temperatura ne smije previše +40 °C više od 1 sat, +30 °C više od 2 sata, ili +20 °C godišnje. Ako se granice prelaze, treba koristiti umjetno hlađenje (npr. ventilatori) ili isključiti banku kondenzatora od mreže.

(5) Kontrole temperature na lokaciji instalacije i na najtoplijoj tački oklopa kondenzatora trebaju se izvršiti pomoću rtuti termometara ili ekvivalenta, s evidencijom (posebno tijekom ljeta).

(6) Radni napon ne smije prelaziti 1,1 puta nominalni napon; radna struja ne smije prelaziti 1,3 puta nominalnu struju.

(7) Spajanje kondenzatora može podići sistemski napon, posebno pod laganim opterećenjem. U takvim slučajevima, dio ili cijela banka kondenzatora treba biti odspojena.

(8) Izolatori i nosači moraju biti čisti, nepokvareni i bez oznaka prekomjernog napona. Oklop kondenzatora mora biti čist, neoblikovan i bez propusnosti. Nema prljavišta ili smeća treba nagomilavati na kondenzatoru ili njegovom nosaču.

(9) Svi spojevi u kondenzatorskoj mreži (busbari, zemljeni žici, prekidači, šljukovi, prekidači itd.) moraju se pregledati na pouzdanost. Čak i raskočen vijak ili loš kontakt može dovesti do premature otkaza kondenzatora ili incidenata na nivou sistema.

(10) Ako je potrebno ispitivanje otpornosti dielektrika nakon određenog perioda rada, ono treba biti provedeno na određenom ispitnom naponu.

(11) Pregled kapacitivnih vrijednosti i šljukova treba se izvršiti barem jednom mjesec dnevno. Tangens gubitaka (tanδ) kondenzatora treba se meriti 2–3 puta godišnje pod nominalnim ili skoro nominalnim naponom kako bi se procijenilo stanje izolacije.

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

(13) Ako se prilikom rada ili transporta otkrije propusnost ulja, može se popraviti ljivanjem s bakarsko-svinskom legurom.

5. Mjere opreznosti prilikom prekidača (izolacije)

(1) Pod normalnim uvjetima, tijekom potpunog isključivanja podstajnice, prekidač banke kondenzatora treba se prvo otvoriti, a zatim prekidači izlaznih linija. Tijekom ponovnog energiziranja, sekvencija treba biti obrnuta.

(2) U slučaju potpunog isključivanja struje, prekidač banke kondenzatora mora biti otvoren.

(3) Nakon što banka kondenzatora isključi, prisilno ponovno energiziranje je zabranjeno. Ako se prekidač rasplini, prekidač ne smije biti zamijenjen i ponovno energiziran dok se ne utvrdi uzrok.

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

6. Rukovanje greškama tijekom rada

(1) U slučaju ekleksije ulja, eksplozije ili požara, odmah isključite struju i ugasi požar koristeći pijesak ili suhi gašer. Takve situacije su obično uzrokovane internim/externim prekomjernim naponima ili teškim internim greškama. Da bi se spriječilo ponavljanje, osigurajte da su ocjene šljukova ispravne, izbegavajte prisilno ponovno energiziranje nakon isključivanja, i ne koristite automatsko ponovno zatvaranje.

(2) Ako prekidač isključi, ali grana šljuk ostane cjelovita, razradite kondenzator 3 minute, a zatim pregledajte prekidač, transformator struje, naponski kabel i vanjsko stanje kondenzatora. Ako nema anormalnosti, greška može biti uzrokovana externim perturbacijama ili fluktuacijama napona. Nakon potvrde, može se pokušati testno ponovno energiziranje. Inače, provedite potpuno ispitivanje zaštitnog sustava pod naponom. Ako uzrok ostane neidentificiran, demontirajte banku i testirajte svaki kondenzator pojedinačno. Ne pokušavajte ponovno energizirati dok se ne utvrdi uzrok.

(3) Kada se šljuk rasplini, izvijestite dužnog dispečera i dobijte odobrenje prije otvaranja prekidača banke kondenzatora. Nakon deenergiziranja i razrade, izvršite vanjski pregled (npr. flashover izolatora, deformacija oklopa, propusnost ulja, talasne greške). Zatim merite otpornost između terminala i zemlje pomoću megohmmetra. Ako se ne otkrije greška, zamijenite šljuk i nastavite rad. Ako se šljuk ponovo rasplini pri ponovnom energiziranju, izolujte oštećeni kondenzator i vrati uslugu ostalim.

7. Mjere opreznosti prilikom rukovanja oštećenim kondenzatorima

Prije rukovanja oštećenim kondenzatorom, isključite njegov prekidač, otvorite prekidače na obje strane, i razradite banku preko otpornika za razradu (npr. transformator za razradu ili VT). Zbog mogućeg ostatka naboja, mora se izvršiti i ručna razrada. Prvo, sigurno spojite zemljani kraj zemljene štapiće, a zatim više puta razradite terminal kondenzatora dok se ne pojavljuju iskre ili zvukovi. Konačno, sigurno spojite zemlju.

Oštećeni kondenzatori mogu imati loše unutrašnje spojeve, otvorene krugove ili rasplinute šljukove, ostavljajući ostatak naboja. Stoga, održavajuće osoblje mora nositi izolovane rukavice i shortirati dva terminala oštećenog kondenzatora pomoću shortirajućeg voda prije nego što ga dotakne.

Za banke kondenzatora sa dvostrukom zvijezdom, neutralni vod, i za serije spojenih kondenzatora, mora se izvršiti i pojedinačna razrada.

Među opremom podstajnice, električni kondenzatori su relativno ranjivi zbog slabije izolacije, veće interne generacije topline, loše disipacije topline, veće interne stopa otkaza, i gorive materijale unutra, što ih čini podložnim požaru. Stoga, kad god je moguće, trebaju se pružiti povoljni niskotemperaturni i dobro ventilisani radni uvjeti.

8. Popravka električnih kondenzatora

(1) Sljedeće greške mogu se popraviti na mestu:

• Propusnost ulja iz oklopa može se popraviti ljivanjem s bakarsko-svinskom legurom.

• Propusnost ulja na zavaranim spojevima izolatora takođe se može popraviti ljivanjem, ali treba paziti da se ne dosegne prekomjerna temperatura koja bi mogla oštetiti srebrnu plaku.

(2) Greške poput propusnosti zemljne izolacije, značajno povećan tangens gubitaka, teška deformacija oklopa ili otvoreni krugovi zahtijevaju popravku u specijaliziranim servisnim centrima za kondenzatore opremljenim pravim alatima i testnim opremama.