Защита конденсаторной батареи

Как и другое электрическое оборудование, шунтирующий конденсатор также может подвергаться внутренним и внешним электрическим повреждениям. Поэтому это оборудование также должно быть защищено от внутренних и внешних повреждений. Существует множество схем для защиты конденсаторной установки, но при применении любой из этих схем следует учитывать первоначальные инвестиции в этот конденсатор с экономической точки зрения. Необходимо сравнить первоначальные инвестиции и стоимость защиты, применяемой к нему. В основном применяются три типа защитных устройств, которые используются для защиты конденсаторной установки.

1. Предохранители элементов.

2. Предохранители единиц.

3. Защита установки.

Предохранители элементов

Производители конденсаторных блоков обычно предоставляют встроенные предохранители в каждом элементе блока. В этом случае, если возникает неисправность в каком-либо элементе, он автоматически отключается от остальной части блока. В этом случае блок продолжает выполнять свою функцию, но с меньшей мощностью. В маломощных конденсаторных установках применяется только эта встроенная схема защиты, чтобы избежать затрат на другие специальные защитные устройства.

Предохранители единиц

Защита предохранителями единиц обычно используется для ограничения продолжительности дуги внутри неисправного конденсаторного блока. Поскольку продолжительность дуги ограничена, вероятность серьезных механических деформаций и большого выделения газа в неисправном блоке снижается, что позволяет сохранить соседние блоки в установке. Если каждый блок конденсаторной установки индивидуально защищен предохранителем, то в случае отказа одного блока, установка может продолжать работать без перерыва до замены неисправного блока.

Другим важным преимуществом использования предохранителей для каждого блока является точное указание местоположения неисправного блока. Однако при выборе размера предохранителя необходимо учитывать, что его элемент должен выдерживать повышенную нагрузку из-за гармоник в системе. Учитывая это, номинальный ток предохранителя для этой цели принимается на 65% выше полного тока нагрузки. Когда каждый блок конденсаторной установки защищен предохранителем, необходимо обеспечить наличие разрядного сопротивления в каждом из блоков.

Защита установки

Хотя в общем случае каждому конденсаторному блоку предоставляется защита предохранителями, когда конденсаторный блок находится в аварийном состоянии и связанный с ним предохранитель срабатывает, напряжение на других конденсаторных блоках, соединенных последовательно в одной строке, увеличивается. Обычно каждый конденсаторный блок рассчитан на выдерживание 110% своего нормального номинального напряжения. Если какой-либо другой конденсаторный блок в той же строке, где ранее был поврежден один блок, также выходит из строя, напряжение на оставшихся здоровых блоках в этой строке будет еще больше увеличиваться и легко превзойдет максимально допустимое напряжение для этих блоков.

Поэтому всегда желательно как можно быстрее заменить поврежденный конденсаторный блок в установке, чтобы избежать избыточного напряжения на других здоровых блоках. Поэтому должна быть некоторая система индикации, чтобы определить точное место неисправного блока. Как только неисправный блок будет обнаружен в установке, установка должна быть отключена от сети для замены неисправного блока. Существуют различные методы обнаружения несимметрии напряжения, вызванной отказом конденсаторного блока.
На рисунке ниже показана наиболее распространенная схема защиты конденсаторной установки. Здесь конденсаторная установка подключена в звездообразной схеме. Первичная обмотка трансформатора напряжения подключена к каждой фазе. Вторичные обмотки всех трех трансформаторов напряжения соединены последовательно, образуя открытый треугольник, и реле, чувствительное к напряжению, подключено к этому открытому треугольнику. В идеально сбалансированном состоянии напряжение на реле, чувствительном к напряжению, не должно появляться, так как сумма сбалансированных трехфазных напряжений равна нулю. Но когда возникает несимметрия напряжения из-за отказа конденсаторного блока, результирующее напряжение появится на реле, и реле сработает, подавая сигнал тревоги и отключения.

Реле, чувствительное к напряжению, можно настроить таким образом, что до определенного уровня несимметрии напряжения будут закрываться только контакты тревоги, а при более высоком уровне напряжения будут закрываться контакты отключения вместе с контактами тревоги. Трансформатор напряжения, подключенный к конденсаторам каждой фазы, также служит для разрядки установки после отключения.

В другой схеме конденсаторы каждой фазы разделены на две равные части, соединенные последовательно. Разрядная катушка подключена к каждой из частей, как показано на рисунке. Между вторичной обмоткой разрядной катушки и реле, чувствительным к напряжению, которое реагирует на несимметрию, подключен вспомогательный трансформатор, который служит для регулирования разности напряжений между вторичными напряжениями разрядной катушки в нормальных условиях.

Здесь конденсаторная установка подключена в звезду, а нейтральная точка подключена к земле через трансформатор напряжения. Реле, чувствительное к напряжению, подключено ко вторичной обмотке трансформатора напряжения. Как только возникает несимметрия между фазами, результирующее напряжение появляется на трансформаторе напряжения, и реле, чувствительное к напряжению, срабатывает при превышении заданного значения.

Здесь конденсаторная установка каждой фазы разделена на две равные части, соединенные параллельно, и звездные точки обеих частей соединены через трансформатор тока. Вторичные обмотки трансформатора тока подключены к реле, чувствительному к току. В случае возникновения несимметрии между двумя частями установки, через трансформатор тока будет протекать несимметричный ток, и реле, чувствительное к току, сработает. В этой схеме для разрядки установки после отключения можно подключить разрядные катушки к конденсаторам каждой фазы.

В другой схеме защиты конденсаторной установки, звездная точка трехфазной конденсаторной установки подключена к земле через трансформатор тока, и реле, чувствительное к току, подключено ко вторичной обмотке трансформатора тока. Как только возникает несимметрия между фазами конденсаторной установки, через трансформатор тока будет протекать ток к земле, и реле, чувствительное к току, сработает, чтобы отключить выключатель, связанный с конденсаторной установкой.

Заявление: Уважайте оригинальные, качественные статьи, достойные распространения. В случае нарушения авторских прав, пожалуйста, свяжитесь для удаления.