แนวทางการปฏิบัติงานและการบำรุงรักษาสำหรับตัวเก็บประจุไฟฟ้า
แนวทางการดำเนินงานและการบำรุงรักษาสำหรับตัวเก็บประจุไฟฟ้า
ตัวเก็บประจุไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ชดเชยกำลังซ้อนที่ใช้เพื่อจ่ายกำลังซ้อนให้กับระบบไฟฟ้าและปรับปรุงค่ากำลัง. โดยการใช้การชดเชยกำลังซ้อนในท้องถิ่น สามารถลดกระแสในสายส่ง ลดการสูญเสียพลังงานและความดันไฟฟ้า และมีส่วนสำคัญในการปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้าและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานอุปกรณ์.
ข้อความต่อไปนี้ระบุประเด็นหลักของการดำเนินงานและการบำรุงรักษาตัวเก็บประจุไฟฟ้าเพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิง.
1. การป้องกันตัวเก็บประจุไฟฟ้า
(1) ต้องใช้มาตรการป้องกันที่เหมาะสมกับแบงก์ตัวเก็บประจุ. อาจรวมถึงการป้องกันโดยใช้เรเลย์สมดุล หรือเรเลย์แบบดิฟเฟอร์เรนเชียล หรือเรเลย์แบบกระแสเกินฉับพลัน. สำหรับตัวเก็บประจุที่มีแรงดันตั้งแต่ 3.15 kV ขึ้นไป ควรติดตั้งฟิวส์แยกต่างหากบนตัวเก็บประจุแต่ละตัว. ค่ากระแสฟิวส์ควรเลือกตามลักษณะของฟิวส์และการกระแทกกระแสขณะเปิดสวิตช์ โดยทั่วไปประมาณ 1.5 เท่าของกระแสกำหนดของตัวเก็บประจุ เพื่อป้องกันการระเบิดของถังน้ำมัน.
(2) นอกจากนี้ อาจใช้มาตรการป้องกันเสริมเมื่อมีความจำเป็น:
หากแรงดันเพิ่มขึ้นบ่อยครั้งและคงที่ ต้องมีมาตรการเพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันไม่เกิน 1.1 เท่าของแรงดันกำหนด.
ใช้สวิตช์วงจรป้องกันกระแสเกินอัตโนมัติเพื่อจำกัดกระแสไม่ให้เกิน 1.3 เท่าของกระแสกำหนด.
เมื่อมีการต่อตัวเก็บประจุกับสายไฟฟ้าทางอากาศ ควรใช้เครื่องป้องกันแรงดันเกินที่เหมาะสมเพื่อป้องกันแรงดันเกินจากภูมิอากาศ.
ในระบบแรงดันสูงที่กระแสสั้นเกินกว่า 20 A และอุปกรณ์ป้องกันมาตรฐานหรือฟิวส์ไม่สามารถทำงานได้อย่างเชื่อถือได้ ควรใช้การป้องกันความผิดปกติของกราวด์เฟสเดียว.
(3) การเลือกระบบป้องกันที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญในการดำเนินงานของตัวเก็บประจุอย่างปลอดภัยและเชื่อถือได้. ไม่ว่าจะใช้วิธีใด ระบบป้องกันต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดต่อไปนี้:
ความไวเพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานเชื่อถือได้ในกรณีที่เกิดความผิดปกติภายในตัวเก็บประจุหรือส่วนประกอบใด ๆ ชำรุด.
ความสามารถในการเลือกตัดตัวเก็บประจุที่ชำรุด หรือให้สามารถระบุตัวเก็บประจุที่เสียหายได้ง่ายหลังจากการปิดสวิตช์.
ไม่มีการทริปผิดพลาดระหว่างการเปลี่ยนแปลงสถานะหรือความผิดปกติของระบบ เช่น ความผิดปกติของกราวด์.
ง่ายต่อการติดตั้ง ปรับแต่ง ทดสอบ และบำรุงรักษา.
ใช้พลังงานและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานต่ำ.
(4) ห้ามติดตั้งระบบป้อนกลับอัตโนมัติบนแบงก์ตัวเก็บประจุ. แทนที่ด้วยอุปกรณ์ปลดออกเนื่องจากแรงดันต่ำ. เนื่องจากตัวเก็บประจุต้องใช้เวลาในการปลดประจุ. หากพยายามป้อนกลับทันทีหลังจากทริป ประจุคงเหลือที่มีขั้วตรงข้ามกับแรงดันที่กำลังป้อนกลับอาจทำให้เกิดกระแสกระแทกสูงมาก ทำให้เกิดการพองตัวของถัง หรือการพ่นน้ำมัน หรือแม้กระทั่งการระเบิด.
2. การป้อนและปิดตัวเก็บประจุไฟฟ้า
(1) ก่อนป้อนแบงก์ตัวเก็บประจุ ควรใช้มิกโอมิเตอร์ตรวจสอบวงจรปลดประจุ.
(2) ข้อควรระวังในการสลับสถานะของแบงก์ตัวเก็บประจุ:
ห้ามต่อตัวเก็บประจุเข้ากับระบบเมื่อแรงดันบัสเกิน 1.1 เท่าของแรงดันกำหนด.
หลังจากตัดออกจากระบบ ห้ามป้อนกลับภายใน 1 นาที ยกเว้นในกรณีที่ใช้การสลับสถานะแบบอัตโนมัติ.
สวิตช์วงจรที่ใช้สำหรับการสลับสถานะไม่ควรสร้างแรงดันเกินที่อันตราย. กระแสกำหนดของสวิตช์วงจรควรมากกว่าหรือเท่ากับ 1.3 เท่าของกระแสกำหนดของแบงก์ตัวเก็บประจุ.
3. การปลดประจุตัวเก็บประจุไฟฟ้า
(1) หลังจากตัดออกจากระบบ ตัวเก็บประจุต้องปลดประจุอัตโนมัติ. แรงดันปลายทางควรลดลงอย่างรวดเร็ว จนไม่เกิน 65 V ภายใน 30 วินาทีหลังจากตัด.
(2) เพื่อความปลอดภัย อุปกรณ์ปลดประจุอัตโนมัติต้องติดตั้งบนฝั่งโหลดของสวิตช์วงจรตัวเก็บประจุและต่อขนานกับตัวเก็บประจุโดยตรง (ไม่ควรต่อสวิตช์ หรือฟิวส์ในอนุกรม). แบงก์ตัวเก็บประจุที่มีอุปกรณ์ปลดประจุเฉพาะ เช่น หม้อแปลงแรงดัน (สำหรับตัวเก็บประจุแรงดันสูง) หรือหลอดไฟฟ้า (สำหรับตัวเก็บประจุแรงดันต่ำ) หรือต่อตรงกับมอเตอร์ ไม่จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ปลดประจุเพิ่มเติม. เมื่อใช้หลอดไฟ สามารยืดอายุการใช้งานโดยการเพิ่มจำนวนหลอดไฟที่ต่ออนุกรม.
(3) ก่อนสัมผัสส่วนใดส่วนหนึ่งของตัวเก็บประจุที่ถูกตัดออกจากระบบ แม้ว่าจะมีการปลดประจุอัตโนมัติแล้ว ต้องใช้แท่งโลหะที่มีฉนวนและต่อพื้นเพื่อทำการปลดประจุด้วยมือ.
4. การบำรุงรักษาและการดูแลระหว่างการดำเนินงาน
(1) ควรตรวจสอบและบันทึกการดำเนินงานของแบงก์ตัวเก็บประจุโดยเจ้าหน้าที่ที่ผ่านการฝึกอบรม.
(2) ควรทำการตรวจสอบด้วยตาเปล่าของแบงก์ตัวเก็บประจุที่กำลังดำเนินงานทุกวันตามกฎระเบียบ. หากพบว่าถังพองตัว ต้องหยุดการใช้งานทันทีเพื่อป้องกันความเสียหาย.
(3) กระแสเฟสในแบงก์ตัวเก็บประจุสามารถตรวจสอบได้โดยใช้แอมมิเตอร์.
(4) ห้ามป้อนตัวเก็บประจุเมื่ออุณหภูมิแวดล้อมต่ำกว่า −40 °C. ระหว่างการดำเนินงาน อุณหภูมิเฉลี่ยไม่ควรเกิน +40 °C เป็นเวลาเกิน 1 ชั่วโมง +30 °C เป็นเวลาเกิน 2 ชั่วโมง หรือ +20 °C ในแต่ละปี. หากเกินขีดจำกัด ควรใช้การเย็นเทียม (เช่น พัดลม) หรือตัดตัวเก็บประจุออกจากระบบ.
(5) ควรทำการตรวจสอบอุณหภูมิที่สถานที่ติดตั้งและจุดที่ร้อนที่สุดของตัวเก็บประจุโดยใช้เทอร์โมมิเตอร์ปรอทหรือเทียบเท่า และบันทึกผล (โดยเฉพาะในฤดูร้อน).
(6) แรงดันในการดำเนินงานไม่ควรเกิน 1.1 เท่าของแรงดันกำหนด กระแสในการดำเนินงานไม่ควรเกิน 1.3 เท่าของกระแสกำหนด.
(7) การต่อตัวเก็บประจุอาจทำให้แรงดันระบบเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้โหลดเบา. ในกรณีนี้ ควรตัดบางส่วนหรือทั้งหมดของแบงก์ตัวเก็บประจุ.
(8) หัวต่อและฉนวนรองต้องสะอาด ไม่เสียหาย และไม่มีรอยไหม้. ถังตัวเก็บประจุต้องสะอาด ไม่บิดเบี้ยว และไม่รั่ว. ไม่ควรให้มีฝุ่นหรือเศษขยะสะสมบนตัวเก็บประจุหรือโครงรอง.
(9) ต้องตรวจสอบความเชื่อถือได้ของทุกการเชื่อมต่อในวงจรตัวเก็บประจุ (บัสบาร์ สายกราวด์ สวิตช์วงจร ฟิวส์ สวิตช์ ฯลฯ). แม้แต่สกรูหลวมหรือการติดต่อที่ไม่ดีก็สามารถทำให้ตัวเก็บประจุเสียหายเร็วหรือเกิดเหตุการณ์ทั่วระบบ.
(10) หากต้องการทดสอบทนทานไฟฟ้าหลังจากระยะเวลาการดำเนินงาน ต้องทำการทดสอบที่แรงดันทดสอบที่กำหนด.
(11) ควรทำการตรวจสอบค่าความจุและฟิวส์อย่างน้อยเดือนละครั้ง. ควรวัดค่าแทนเจนต์ของตัวเก็บประจุ 2-3 ครั้งต่อปีที่แรงดันกำหนดหรือใกล้เคียงเพื่อประเมินสภาพฉนวน.
(12) หากแบงก์ตัวเก็บประจุทริปเนื่องจากการทำงานของเรเลย์ ห้ามป้อนกลับจนกว่าจะหาสาเหตุได้.
(13) หากพบการรั่วไหลของน้ำมันระหว่างการดำเนินงานหรือการขนส่ง สามารถซ่อมแซมได้โดยการประสานด้วยตะกั่ว-ดีบุก.
5. ข้อควรระวังในการสลับสถานะ (การแยก)
(1) ในภาวะปกติ ระหว่างการปิดระบบย่อยทั้งหมด ควรเปิดสวิตช์วงจรตัวเก็บประจุก่อน ตามด้วยสวิตช์วงจรขาออก. ระหว่างการป้อนกลับ ลำดับควรเป็นตรงกันข้าม.
(2) ในกรณีที่มีการปิดระบบไฟฟ้าทั้งหมด ต้องเปิดสวิตช์วงจรตัวเก็บประจุ.
(3) หลังจากที่แบงก์ตัวเก็บประจุทริป ห้ามป้อนกลับบังคับ. หากฟิวส์ป้องกันขาด ห้ามเปลี่ยนฟิวส์และป้อนกลับจนกว่าจะทราบสาเหตุ.
(4) ห้ามป้อนตัวเก็บประจุขณะที่มีประจุ. หลังจากตัด ต้องรออย่างน้อย 3 นาทีก่อนป้อนกลับ.
6. การจัดการความผิดปกติระหว่างการดำเนินงาน
(1) ในกรณีที่เกิดการพ่นน้ำมัน ระเบิด หรือไฟไหม้ ต้องตัดไฟทันทีและดับไฟโดยใช้ทรายหรือเครื่องดับเพลิงชนิดแห้ง. ความผิดปกติเหล่านี้มักเกิดจากแรงดันเกินภายใน/ภายนอกหรือความผิดปกติภายในรุนแรง. เพื่อป้องกันการเกิดซ้ำ ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าค่ากำหนดของฟิวส์ถูกต้อง ไม่ทำการป้อนกลับบังคับหลังจากทริป และไม่ใช้ระบบป้อนกลับอัตโนมัติ.
(2) หากสวิตช์วงจรทริปแต่ฟิวส์ยังคงสมบูรณ์ ควรปลดประจุตัวเก็บประจุเป็นเวลา 3 นาที จากนั้นตรวจสอบสวิตช์วงจร หม้อแปลงกระแสไฟฟ้า สายไฟฟ้า และสภาพภายนอกของตัวเก็บประจุ. หากไม่พบความผิดปกติ สาเหตุอาจมาจากความรบกวนภายนอกหรือความผันผวนของแรงดัน. หลังจากยืนยัน สามารถทดลองป้อนกลับได้. อย่างไรก็ตาม ควรทำการทดสอบระบบป้องกันทั้งหมด. หากยังไม่สามารถหาสาเหตุได้ ควรถอดแบงก์ออกและทดสอบตัวเก็บประจุแต่ละตัว. ห้ามป้อนกลับจนกว่าจะทราบสาเหตุ.
(3) เมื่อฟิวส์ขาด ต้องรายงานให้กับผู้ควบคุมงานและขออนุญาตก่อนเปิดสวิตช์วงจรตัวเก็บประจุ. หลังจากตัดและปลดประจุ ควรทำการตรวจสอบภายนอก (เช่น การไหม้ของหัวต่อ ความบิดเบี้ยวของถัง การรั่วไหลของน้ำมัน การเกิดความผิดปกติของกราวด์). จากนั้นวัดความต้านทานฉนวนระหว่างขั้วและพื้นด้วยมิกโอมิเตอร์. หากไม่พบความผิดปกติ สามารถเปลี่ยนฟิวส์และดำเนินการต่อได้. หากฟิวส์ขาดอีกครั้งหลังจากป้อนกลับ ควรแยกตัวเก็บประจุที่เสียหายและให้บริการต่อไป.
7. ข้อควรระวังในการจัดการตัวเก็บประจุที่เสียหาย
ก่อนจัดการตัวเก็บประจุที่เสียหาย ควรตัดสวิตช์วงจรตัวเก็บประจุ เปิดสวิตช์แยกทั้งสองข้าง และปลดประจุแบงก์ผ่านตัวต้านทานปลดประจุ (เช่น หม้อแปลงปลดประจุหรือ VT). เนื่องจากอาจมีประจุคงเหลือ ต้องทำการปลดประจุด้วยมือ. แรกเริ่ม ควรต่อปลายพื้นของแท่งพื้นที่มีฉนวน แล้วทำการปลดประจุขั้วตัวเก็บประจุหลายครั้งจนไม่มีประกายไฟหรือเสียง. สุดท้าย ควรต่อพื้นให้แน่น.
ตัวเก็บประจุที่เสียหายอาจมีการเชื่อมต่อภายในที่ไม่ดี วงจรเปิด หรือฟิวส์ขาด ทำให้มีประจุคงเหลือ. ดังนั้น ผู้ดูแลระบบต้องสวมถุงมือฉนวนและต่อขั้วตัวเก็บประจุที่เสียหายด้วยสายสั้นก่อนสัมผัส.
สำหรับแบงก์ตัวเก็บประจุที่มีการต่อแบบดาวคู่ สายกลาง และสายต่อตัวเก็บประจุแบบอนุกรม ต้องทำการปลดประจุแยกต่างหาก.
ในอุปกรณ์สถานีไฟฟ้า ตัวเก็บประจุไฟฟ้าค่อนข้างอ่อนแอเนื่องจากฉนวนที่อ่อนแอ การสร้างความร้อนภายในสูง การระบายความร้อนไม่ดี ความผิดปกติภายในสูง และวัสดุภายในที่สามารถลุกไหม้ได้ ทำให้ต้องให้สภาพการดำเนินงานที่มีอุณหภูมิต่ำและระบายอากาศได้ดีเมื่อเป็นไปได้.
8. การซ่อมแซมตัวเก็บประจุไฟฟ้า
(1) ความผิดปกติต่อไปนี้สามารถซ่อมแซมได้ที่หน้างาน:
การรั่วไหลของน้ำมันจากถังสามารถซ่อมแซมได้โดยการประสานด้วยตะกั่ว-ดีบุก.
การรั่วไหลของน้ำมันที่จุดเชื่อมหัวต่อสามารถซ่อมแซมได้โดยการประสาน แต่ต้องระวังไม่ให้ความร้อนสูงเกินไปจนทำลายชั้นเงิน.
(2) ความผิดปกติเช่น การชำรุดของฉนวนกราวด์ ค่าแทนเจนต์เพิ่มขึ้นอย่างมาก ถังพองตัวรุนแรง หรือวงจรเปิด ต้องซ่อมแซมที่ศูนย์บริการตัวเก็บประจุที่มีเครื่องมือและอุปกรณ์ทดสอบที่เหมาะสม.
