Protecció de bancs de condensadors

Com altres equips elèctrics, el condensador en paral·lel també pot estar subjecte a faults internes i externes. Per tant, aquest equip també ha de protegir-se contra faults internes i externes. Hi ha diversos esquemes disponibles per a la protecció del banc de condensadors, però en aplicar qualsevol d'aquests esquemes, hem de tenir en compte l'inversió inicial en aquest condensador des del punt de vista econòmic. Hem de comparar l'inversió inicial amb el cost de la protecció que s'aplica. Principalment, hi ha 3 tipus d'arranjaments de protecció que s'apliquen a un banc de condensadors.

1. Fusible d'element.

2. Fusible d'unitat.

3. Protecció del banc.

Fusibles d'elements

Els fabricants de les unitats de condensadors sovint proporcionen fusibles integrats en cada element de l'unitat. En aquest cas, si ocorre algun fault en qualsevol element, es desconecta automàticament dels altres elements de l'unitat. En aquest cas, l'unitat segueix servint el seu propòsit, però amb una sortida menor. En els bancs de condensadors de més petita capacitat, només s'aplica aquest esquema de protecció integrada per evitar el cost d'altres equips de protecció especials.

Fusible d'unitat

La protecció amb fusible d'unitat es proporciona generalment per limitar la durada de l'arc a l'interior d'un condensador defectuós. Com que la durada de l'arc està limitada, hi ha menys possibilitat de deformació mecànica major i producció massiva de gas en l'unitat defectuosa, i així són salvades les unitats veïnes del banc. Si cada unitat d'un banc de condensadors està protegida individualment amb fusibles, llavors en cas de fallida d'una unitat, el banc de condensadors encara pot funcionar sense interrupció abans de treure i reemplaçar l'unitat defectuosa.

Una altra gran avantatge de proporcionar protecció amb fusibles a cada unitat del banc és que indica la ubicació exacta de l'unitat defectuosa. Però, en triar la mida del fusible per a aquest propòsit, s'ha de tenir en compte que l'element del fusible hagi de suportar la càrrega excessiva deguda als harmònics en el sistema. A partir d'això, la corrent nominal de l'element del fusible per a aquest propòsit es pren com a 65% sobre la corrent de ple càrrega. Quan l'unitat individual del banc de condensadors està protegida amb fusibles, és necessari proporcionar resistència de descàrrega en cadascuna de les unitats.

Protecció del banc

Encara que generalment es proporciona protecció amb fusibles a cada una de les unitats de condensadors, quan una unitat de condensador està en fault i l'element de fusible associat es fondeix, la tensió de stress augmenta en les altres unitats de condensadors connectades en sèrie en la mateixa fila. Generalment, cada unitat de condensador està dissenyada per suportar el 110% de la seva tensió nominal. Si alguna altra unitat de condensador es torna inoperativa en la mateixa fila on anteriorment una unitat estava danysada, el stress de tensió sobre les altres unitats sanes d'aquesta fila augmentarà encara més i superarà fàcilment el límit de la tensió màxima admissible d'aquestes unitats.

Per tant, sempre és desitjable reemplaçar l'unitat de condensador danysada del banc tan aviat com sigui possible per evitar el stress de tensió excessiu en les altres unitats sanes. Per tant, ha d'haver-hi algun dispositiu indicador per identificar l'unitat defectuosa exacta. Tan aviat com s'identifica l'unitat defectuosa en un banc, el banc s'ha de treure del servei per reemplaçar l'unitat defectuosa. Hi ha diversos mètodes per detectar la tensió desequilibrada causada per la fallida de l'unitat de condensador.
La figura següent mostra l'arranjament més comú de protecció del banc de condensadors. Aquí, el banc de condensadors està connectat en formació d'estrella. La primària d'un transformador de potencial està connectada a través de cada fase. La secundària de tots tres transformadors de potencial estan connectats en sèrie per formar un delta obert i un relé sensible a la tensió està connectat a través d'aquest delta obert. En condicions exactament equilibrades no hauria de aparèixer cap tensió a través del relé sensible a la tensió, ja que la suma de les tensions de les 3 fases equilibrades és zero. Però quan hi hagi qualsevol desequilibri de tensió degut a la fallida de l'unitat de condensador, la tensió resultant apareixerà a través del relé i el relé s'activarà per proporcionar un senyal d'alarma i un senyal de trip.

El relé sensible a la tensió es pot ajustar de manera que fins a un cert desequilibri de tensió només es tancaran els contactes d'alarma i per un nivell de tensió més alt es tancaran els contactes de trip juntament amb els contactes d'alarma. El transformador de potencial connectat a través dels condensadors de cada fase també serveix per descarregar el banc després de ser apagat.

En un altre esquema, els condensadors en cada fase es divideixen en dues parts iguals connectades en sèrie. Es connecta una bobina de descàrrega a través de cada una de les parts, com es mostra en la figura. Entre la secundària de la bobina de descàrrega i el relé sensible a la tensió desequilibrada, s'hi connecta un transformador auxiliar que serveix per regular la diferència de tensió entre les tensions secundàries de la bobina de descàrrega en condicions normals.

Aquí, el banc de condensadors està connectat en estrella i el punt neutre està connectat a terra a través d'un transformador de potencial. Un relé sensible a la tensió està connectat a través de la secundària del transformador de potencial. Tan aviat com hi hagi algun desequilibri entre les fases, la tensió resultant apareixerà a través del transformador de potencial i, per tant, el relé sensible a la tensió s'activarà més enllà d'un valor preestablert.

Aquí, el banc de condensadors de cada fase es divideix en dues parts iguals connectades en paral·lel i els punts d'estrella de les dues parts estan interconnectats a través d'un transformador de corrent. La secundària del transformador de corrent està connectada a través d'un relé sensible a la corrent. En cas de qualsevol desequilibri entre les dues parts del banc, hi haurà una corrent desequilibrada que fluirà a través del transformador de corrent i, per tant, el relé sensible a la corrent s'activarà. En aquest esquema, per descarregar el banc després de treure'l, es pot connectar una bobina de descàrrega a través dels condensadors en cada fase.

En un altre esquema de protecció del banc de condensadors, el punt d'estrella d'un banc de condensadors trifàsic està connectat a terra a través d'un transformador de corrent i un relé sensible a la corrent està connectat a través de la secundària del transformador de corrent. Tan aviat com hi hagi algun desequilibri entre les fases del banc de condensadors, haurà de fluir una corrent a terra a través del transformador de corrent i, per tant, el relé sensible a la corrent s'activarà per tripicar el circuit interrompedor associat al banc de condensadors.

Declaració: Respecteu l'original, els bons articles meriteixen ser compartits, si hi ha infracció contacteu per eliminar.