Test af kondensatorbank
ANSI, IEEE, NEMA eller IEC-standard anvendes til test af en kondensatorbank.
Der udføres tre typer test på kondensatorbanker. De er
Designtests eller typetests.
Produktionstest eller rutinetests.
Felttest eller prækommissioneringstest.
Designtests eller typetests af kondensatorbank
Når et nyt design af strømkondensator lanceres af en producent, skal det testes, om den nye batch af kondensatorer overholder standarden eller ej. Designtests eller typetests udføres ikke på individuelle kondensatorer, men på nogle tilfældigt valgte kondensatorer for at sikre overholdelsen af standarden.
Ved lancering af et nyt design behøver disse designtests ikke gentages for yderligere batches af produktion, indtil designet ændres. Typetests eller designtests er normalt ødelæggende og dyre.
Typetestene udført på kondensatorbank er –
Test af højspændingsimpulstilstand.
Bushing-test.
Termisk stabilitetstest.
Radioinfluence voltage (RIV)-test.
Spændingsnedgangstest.
Kortslutningsafledningstest.
Test af højspændingsimpulstilstand
Denne test sikrer, at isoleringen i kondensatorenheden kan klare høj spænding. Isoleringen i kondensatorenheden skal kunne klare høj spænding under transiente overspændelsessituationer.
Der findes tre typer kondensator enheder.
Enhed med enkelt bushing-kondensator
Her kommer en terminal af kondensatorelementet ud fra gøringen gennem en bushing, og den anden terminal af kondensatorelementet er direkte forbundet til gøringen selv. Her fungerer gøringen af kondensatorenheden som en terminal, og enheden er forbundet til bushing-stativet gennem kondensatorelementets højspændingsimpulstilstandstest kan ikke udføres på denne enhed.
Enhed med dobbelt bushing-kondensator
Her termineres to ender af kondensatorelementet på gøringen via to separate bushinger. Her er gøringen helt isoleret fra gøringens krop.
Enhed med tre bushing-kondensatorer
I trefas-kondensatorenheder kommer linjeterminalerne for hver fase af trefas-kondensatorelementer ud fra gøringen via tre separate bushinger.
Denne test udføres kun på flerbushing-kondensatorenheder. Alle bushing-stativer skal kortlægges med en højkonduktiv tråd, før højspændingsimpuls anvendes. Kroppen af gøringen skal være korrekt jordet.
Hvis mere end én enhed med samme BIL (Basic Insulation Level)-rating skal testes, skal alle bushinger i partierne kortlægges sammen.
I denne test anvendes standardimpulsspænding på hver bushing-stativ. Den anbefalede impulsspænding er 1.2/50 µsek. Hvis kondensatorenheden har to forskellige BIL-bushing, så er den anvendte impuls-spænding baseret på den laveste BIL-bushing. Hvis der ikke er nogen blixten over bushingen ved tre successive anvendelser af den beregnede impuls-spænding, betragtes enheden som bestået testen.
Bushing-test
Hvis der ikke er nogen blixten i den foregående impuls-test, er der ingen behov for en separat bushing-test. Men hvis der er en blixten i de første tre successive anvendelser af impuls-overspændelse, anvendes der yderligere tre successive overspændelser. Hvis der ikke opstår yderligere blixter i bushingen, anses bushingen for at være bestået testen.
Termisk stabilitetstest af strømkondensator
Denne test udføres for at se, hvor meget kondensatorenheden er termisk stabil. For denne test monteres testenheden mellem to dummy-kondensatorenheder. Dummy-kondensatorenhederne skal have samme dimensioner som testenheden.
Dummy-enhederne og testenheden skal monteres på samme måde, som de ville blive monteret på kondensatorbank strukturen.
For at reducere luftcirkulationen holdes alle tre kondensatorer inde i en lukket omslutning. Dummy-enhederne kan være af samme rated kondensatorenheder som testenheden, eller de kan være resistor-modeller af testenheden. Resistor-model betyder, at i stedet for kondensatorelementer, er modstandere placeret inden i kondensatorhuset for at generere samme termiske effekt som den originale kondensatorenhed for samme effekt. Luften inde i omslutningen må ikke være tvinget cirkuleret. Alle tre prøver, dvs. testkondensator og to dummy-kondensatorer, aktiveres af en testspænding, der beregnes ved følgende formel,
Hvor,
VT er testspænding,
VR er rated spænding af testenheden,
WM er maksimal tilladte effekttab,
WA er faktisk effekttab.
Selvom testspændingen beregnes fra ovenstående formel, bør testspændingen begrænses til den værdi, der producerer maksimalt 144 % af den rated KVAR for kondensator enheden. Spændingen, når den er beregnet eller estimateret og anvendt, skal opretholdes inden for ± 2 % gennem hele 24-timers testperiode.
Radio Influence Voltage Test
Denne test udføres ved rated frekvens og 115 % af rated effektive spænding for kondensator. Denne test udføres kun på enheder med mere end en bushing. Fordi enheder med enkelt bushing har gøring forbundet direkte med kondensatorelementer. Under testen skal gøringen af flerbushing-enheder være korrekt jordet. Testkondensator skal være ved rumtemperatur, og dens bushing skal være tør og ren. Enheden skal monteres i sin anbefalede position. Under måling ved 1 MHz må radiofrekvensspændingen ikke overstige 250 µV.
Spændingsnedgangstest
Her oplades kondensatorenheden med direkte spænding, hvis værdi er lig med peak-værdien af den rated alternerende spænding for enheden. Efter opladning af enheden, lad den blive afladet ved nogle midler, og mærk nedgangen i spænding. Hvis spændingen falder til under 50 V inden for 5 minutter i tilfælde af kondensatorenheder med en rating højere end 600 V (effektiv), anses enheden for at være bestået spændingsnedgangstesten. Denne spændingsnedgang skal være inden for 1 minut i tilfælde af kondensatorenheder med en rating lavere end 600 V (effektiv).
Kortslutningsafledningstest
Denne test udføres for at verificere fastheden af alle interne forbindelser i en kondensatorenhed. Ikke bare fastheden, men også størrelsen af ledere og deres elektriske egenskaber, der er valgt og designet korrekt eller ej, i en kondensatorenhed. I denne test oplades kondensatorenhederne op til 2,5 gange deres rated effektive spænding. Derefter aflades kondensatorenheden. Dette opladning og afladning skal gøres mindst 5 gange. Kapacitansen af kondensatorenheden måles før anvendelse af opladningsspændingen og også efter femte afladning af enheden. Forskellen mellem den initielle og den endelige kapacitans registreres, og den må ikke være mere end kapacitansforskellen, når ét kondensatorelement er kortsluttet eller ét fuseselement er aktiveret.
Dette betyder,
(Initielt målt kapacitans – kapacitans målt efter femte afladning) < (kapacitans af enheden med alle elementer og fuseselement - kapacitans med ét kondensatorelement kortsluttet eller ét fuseselement aktiveret)
Routine Test of Capacitor Bank
Routine tests kaldes også produktions-tests. Disse tests bør udføres på hver kondensatorenhed i en produktionsbatch for at sikre præstationsparametre for hvert enkelt.
Kortvarig overspændingstest
I denne test anvendes en direkte spænding på 4,3 gange den rated effektive spænding eller en alternerende spænding på 2 gange den rated effektive spænding til bushing-stativerne for kondensatorenheden. Kondensatorgrænsen skal klare enten af disse spændinger i mindst 10 sekunder. Temperaturen af enheden under testen skal opretholdes ved 25 ± 5 grader. I tilfælde af tre-fase kondensatorenheder, hvis tre-fase kondensatorelementer er forbundet i stjerne med neutral forbundet gennem en fjerde bushing eller gennem gøringen, vil spændingen, der anvendes mellem fase-terminalerne, være √3 gange de ovenfor nævnte spændinger. Samme spænding som ovenfor vil blive anvendt mellem fase-terminalen og neutral-terminalen.
For tre-fase delta-forbundet enheder er den rated spænding fase til fase spænding.
Kapacitansen skal måles før og efter, at testspændingen er anvendt. Ændringen i kapacitans skal være mindre end 2% af den oprindeligt målte kapacitans eller den, der er forårsaget af fejl hos ét kapacitivt element eller fuseselement, hvilket som helst er mindst.
Terminal til kasse spændingstest
Denne test er kun relevant, hvor interne kondensatorelementer i en enhed er isoleret fra dens kasse. Denne test sikrer modstandsdygtigheden af overspænding af den isolation, der er leveret mellem metal kasse og kondensatorelementer. Testspændingen anvendes mellem kassen og bushing-stativet i 10 sekunder. For kondensator enheder med bushinger med forskellige BIL, udføres denne test på grundlag af den laveste BIL-bushing.
Kapacitanstest
Denne test udføres for at sikre, at hver kondensatorenhed i en batch eller lot ikke giver mere end 110 % af dens rated VAR under normale driftsforhold, det vil sige opladningsanvendelse af rated spænding og frekvens til enheden inden for mulige temperaturgrænser, der betragtes som grader C. Hvis målingen udføres ved en anden temperatur end 25
