
استاندارد ANSI، IEEE، NEMA یا IEC برای آزمون یک بانک خازن توان استفاده میشود.
سه نوع آزمون روی بانکهای خازنی انجام میشود. آنها عبارتند از
آزمونهای طراحی یا آزمونهای نوع.
آزمونهای تولید یا آزمونهای روتین.
آزمونهای میدانی یا آزمونهای پیش از بهرهبرداری.
وقتی یک طراحی جدید از خازن توان توسط یک سازنده معرفی میشود، باید آزمون شود که آیا دسته جدید از خازنها با استاندارد همخوانی دارد یا نه. آزمونهای طراحی یا آزمونهای نوع روی خازنهای فردی انجام نمیشود بلکه روی برخی خازنهای انتخابی به صورت تصادفی انجام میشود تا تضمین همخوانی با استاندارد داده شود.
در زمان معرفی طراحی جدید، یک بار این آزمونهای طراحی انجام میشود و نیازی به تکرار این آزمونها برای هر دسته بعدی تولید تا زمانی که طراحی تغییر کند وجود ندارد. آزمونهای نوع یا آزمونهای طراحی معمولاً مخرب و گرانقیمت هستند.
آزمونهای نوع انجام شده روی بانک خازنی عبارتند از –
آزمون تحمل ضربه ولتاژ بالا.
آزمون بوشینگ.
آزمون پایداری حرارتی.
آزمون ولتاژ تأثیر رادیویی (RIV).
آزمون کاهش ولتاژ.
آزمون تخلیه کوتاه مدت.
این آزمون قابلیت تحمل عایق استفاده شده در واحد خازن را تضمین میکند. عایق فراهم شده روی واحد خازن باید قادر به تحمل ولتاژ بالا در حالت ولتاژ اضافی موقت باشد.
سه نوع واحد خازن وجود دارد.
در اینجا، یکی از پایانههای عنصر خازن از طریق یک بوشینگ از قالب خارج میشود و پایانه دیگر عنصر خازن مستقیماً به خود قالب متصل میشود. در اینجا قالب واحد خازن به عنوان یکی از پایانههای خازن عمل میکند و واحد خازن از طریق عناصر خازن به ستون بوشینگ متصل میشود. آزمون تحمل ضربه ولتاژ بالا در این واحد انجام نمیشود.
در اینجا دو سر عنصر خازن از طریق دو بوشینگ جداگانه روی قالب خاتمه مییابند. در اینجا قالب کاملاً از بدنه جدا شده است.
در واحد خازن سه فاز، پایانه خط هر فاز از عناصر خازن سه فاز از طریق سه بوشینگ جداگانه از قالب خارج میشود.
این آزمون فقط روی واحدهای خازن چند بوشینگ انجام میشود. تمام ستونهای بوشینگ باید قبل از اعمال ولتاژ ضربه با یک سیم هادی با رسانایی بالا به هم کوتاه شوند. بدنه قالب باید به درستی زمین شود.
اگر بیش از یک واحد با BIL یا سطح عایق پایه مختلف باید آزمون شود، تمام بوشینگهای دستهها باید با هم کوتاه شوند.
در این آزمون ولتاژ ضربه استاندارد به هر یک از ستونهای بوشینگ اعمال میشود. ولتاژ ضربه توصیه شده 1.2/50 میکروثانیه است. اگر واحد خازن دو بوشینگ با BIL مختلف داشته باشد، ولتاژ ضربه اعمال شده بر اساس بوشینگ با BIL کمتر است. اگر در بوشینگ در سه بار متوالی اعمال ولتاژ ضربه مجاز فلاشاوری نباشد، واحد به عنوان موفق در آزمون در نظر گرفته میشود.
اگر در آزمون ضربه قبلی فلاشاوری نداشته باشیم، نیازی به آزمون بوشینگ جداگانه نیست. اما اگر در سه بار متوالی اعمال ولتاژ ضربه فلاشاوری داشته باشیم، سه بار متوالی دیگر ولتاژ ضربه اعمال میشود. اگر فلاشاوری اضافی در بوشینگ رخ ندهد، بوشینگ به عنوان موفق در آزمون در نظر گرفته میشود.
این آزمون برای مشاهده میزان پایداری حرارتی واحد خازن انجام میشود. برای این آزمون واحد آزمون بین دو واحد خازن مدل قرار میگیرد. واحدهای مدل باید ابعاد یکسانی با واحد آزمون داشته باشند.
واحدهای مدل و واحد آزمون باید به همان شکلی که در عمل در ساختار بانک خازنی قرار میگیرند، نصب شوند.
برای کاهش گردش هوا، هر سه خازن داخل یک قفسه بسته نگهداری میشوند. واحدهای مدل ممکن است از واحدهای خازن با رتبه مشابه واحد آزمون یا مدل مقاومتی واحد آزمون باشند. مدل مقاومتی به این معناست که به جای عناصر خازن، مقاومتها داخل پوشش خازن قرار داده میشوند تا همان تأثیر حرارتی را برای توان واحد مشابه خازن اصلی ایجاد کنند. هوا داخل قفسه نباید به صورت اجباری گردش داده شود. همه سه نمونه یعنی خازن آزمون و دو خازن مدل توسط یک ولتاژ آزمون که با فرمول زیر محاسبه میشود، انرژیبخشی میشوند،
که،
VT ولتاژ آزمون است،
VR ولتاژ مجاز واحد آزمون است،
WM حداکثر تلفات قابل قبول است،
WA تلفات فعلی است.
اگرچه ولتاژ آزمون با فرمول بالا محاسبه میشود اما ولتاژ آزمون باید به مقداری محدود شود که حداکثر 144٪ از KVAR مجاز واحد خازن تولید کند. ولتاژ محاسبه یا تخمین زده شده و اعمال شده باید در محدوده ± 2٪ طی 24 ساعت آزمون نگه داشته شود.
این آزمون در فرکانس مجاز و 115٪ از ولتاژ ریشه میانگین مربعی خازن انجام میشود. این آزمون فقط روی واحدهایی که بیش از یک بوشینگ دارند انجام میشود. زیرا واحد با بوشینگ تک پوشش خازن مستقیماً با عناصر خازن متصل است. در طول آزمون، پوشش واحد چند بوشینگ باید به درستی زمین شود. خازن آزمون باید در دمای اتاق نگهداری شود و بوشینگهای آن باید خشک و تمیز باشند. واحد باید در موقعیت توصیه شده نصب شود. در هنگام اندازهگیری در 1 MHz، ولتاژ رادیویی نباید بیش از 250 میکروولت باشد.
در اینجا واحد خازن با ولتاژ مستقیم که مقدار آن برابر با مقدار پیک ولتاژ متناوب واحد است، شارژ میشود. پس از شارژ واحد، آن را با یک روش تخلیه میکنیم و کاهش ولتاژ اندازهگیری میشود. اگر ولتاژ در 5 دقیقه به کمتر از 50 V در مورد واحد خازن با ولتاژ مجاز بیش از 600 V (rms) برسد، واحد به عنوان موفق در آزمون کاهش ولتاژ در نظر گرفته میشود. این کاهش ولتاژ باید در 1 دقیقه در مورد واحد خازن با ولتاژ مجاز کمتر از 600 V (rms) باشد.
این آزمون برای تأیید تنگی تمام اتصالات داخلی یک واحد خازن انجام میشود. تنها تنگی نیست، بلکه این آزمون اندازه و خصوصیات الکتریکی رساناها را که در یک واحد خازن انتخاب و طراحی شدهاند، نیز بررسی میکند. در این آزمون واحدهای خازن تا 2.5 برابر ولتاژ RMS مجاز خود شارژ میشوند. سپس واحد خازن تخلیه میشود. این شارژ و تخلیه باید حداقل 5 بار انجام شود. ظرفیت واحد خازن قبل از اعمال ولتاژ شارژ و همچنین پس از تخلیه پنجم واحد اندازهگیری میشود. تفاوت بین ظرفیت اولیه و نهایی ثبت میشود و باید کمتر از تفاوت ظرفیت واحد باشد که یک عنصر خازن کوتاه شده یا یک عنصر فیوز عمل میکند.
یعنی،
(ظرفیت اولیه اندازهگیری شده - ظرفیت پس از تخلیه پنجم) < (ظرفیت واحد با تمام عناصر و عنصر فیوز - ظرفیت با یک عنصر خازن کوتاه شده یا یک عنصر فیوز عمل کرده)
آزمونهای روتین نیز به عنوان آزمونهای تولیدی شناخته میشوند. این آزمونها باید روی هر واحد خازن از یک دسته تولیدی انجام شود تا پارامترهای عملکردی هر واحد را تضمین کنند.