Proba do banco de condensadores
Utilízanse as normas ANSI, IEEE, NEMA ou IEC para probar un banco de condensadores de potencia.
Há tres tipos de probas que se realizan en bancos de condensadores. Son
Probas de deseño ou probas tipo.
Probas de produción ou probas rutinarias.
Probas no terreo ou probas previas á puesta en servizo.
Probas de deseño ou probas tipo do banco de condensadores
Cando un fabricante lanza un novo deseño de condensador de potencia, debe ser probado para comprobar se o novo lote de condensadores cumple coa norma ou non. As probas de deseño ou probas tipo non se realizan en condensadores individuais, senón que se realizan en algunhas unidades seleccionadas ao chou para asegurar o cumprimento da norma.
Durante o lanzamento dun novo deseño, unha vez realizadas estas probas de deseño, non é necesario repetir estas probas para ningunha outra serie de produción ata que o deseño sexa cambiado. As probas tipo ou de deseño son normalmente destructivas e caras.
As probas tipo realizadas en bancos de condensadores son –
Proba de resistencia a impulsos de alta tensión.
Proba de terminais.
Proba de estabilidade térmica.
Proba de tensión de influencia radioeléctrica (RIV).
Proba de decaemento de tensión.
Proba de descarga por curto circuito.
Proba de resistencia a impulsos de alta tensión
Esta proba asegura a capacidade de resistencia da aislación utilizada na unidade do condensador. A aislación proporcionada na unidade do condensador debe ser capaz de resistir a alta tensión durante as condicións de sobre tensión transitória.
Hai tres tipos de unidades de condensador.
Unidade de condensador con un terminal
Aquí, un terminal do elemento do condensador sae do encapsulado a través dun terminal e o outro terminal do elemento do condensador está directamente conectado ao propio encapsulado. Aquí, o encapsulado da unidade do condensador serve como un terminal da unidade do condensador, e a unidade do condensador está conectada ao soporte do terminal a través dos elementos do condensador, a proba de resistencia a impulsos de alta tensión non pode realizarse nesta unidade.
Unidade de condensador con dous terminais
Aquí, os dous extremos do elemento do condensador están terminados no encapsulado a través de dous terminais separados. Aquí, o encapsulado está totalmente aislado do corpo do encapsulado.
Unidade de condensador con tres terminais
Na unidade de condensador trifásico, os terminais de liña de cada fase dos elementos de condensador trifásico saen do encapsulado a través de tres terminais separados.
Esta proba só se realiza en unidades de condensador con múltiples terminais. Todos os soportes de terminal deben estar cortocircuitados cun fío de alta conductividade antes de aplicar o impulso de alta tensión. O corpo do encapsulado debe estar adequadamente terraado.
Se hai que probar máis dunha unidade de algún BIL ou nivel básico de aislación, entón todos os terminais destas unidades deben estar cortocircuitados xuntos.
Nesta proba, aplícase a tensión de impulso estándar a cada un dos soportes de terminal. A tensión de impulso recomendada é de 1.2/50 µsec. Se a unidade do condensador ten dous BIL diferentes, a tensión de impulso aplicada basease no BIL menor. Se non hai flashover no terminal en tres aplicacións consecutivas da tensión de impulso nominal, a unidade considerase que superou a proba.
Proba de terminais
Se non hai flashover na proba de impulso anterior, non é necesario realizar unha proba de terminal separada. Pero se hai un flashover nas tres aplicacións consecutivas de sobretensión de impulso, entón aplícanse outras tres sobretensiones de impulso adicionais. Se non ocorre ningún flashover adicional no terminal, entón o terminal considerase que superou a proba.
Proba de estabilidade térmica do condensador de potencia
Esta proba realiza para ver cativa é a estabilidade térmica da unidade do condensador. Para esta proba, a unidade de proba montase entre dúas unidades ficticias de condensador. As unidades ficticias deben ter as mesmas dimensións que a unidade de proba.
As unidades ficticias e a unidade de proba deben montarse do mesmo xeito que se montaran prácticamente na estrutura do banco de condensadores.
Para reducir a circulación de aire, mantéñense os tres condensadores dentro dun encerramento pechado. As unidades ficticias poden ser unidades de condensador co mesmo calibre que a unidade de proba ou poden ser modelos de resistores da unidade de proba. Modelo de resistores significa que, en lugar de elementos de condensador, resistores colócanse dentro do envoltorio do condensador para xerar o mesmo efecto térmico que a unidade de condensador orixinal para a mesma potencia unitaria. O aire dentro do encerramento non debe circular forzadamente. As tres mostras, isto é, o condensador de proba e os dous condensadores ficticios, energízanse cunha tensión de proba que se calcula coa fórmula indicada a continuación,
Onde,
VT é a tensión de proba,
VR é a tensión nominal da unidade de proba,
WM é a perda de potencia máxima permitida,
WA é a perda de potencia real.
Aínda que a tensión de proba calcúlese coa fórmula anterior, a tensión de proba debe limitarse a ese valor que produce un máximo do 144 % do KVAR nominal do condensador. A tensión calculada ou estimada e aplicada, debe manterse dentro do ± 2 % durante as 24 horas do período de proba.
Proba de tensión de influencia radioeléctrica
Esta proba realiza á frecuencia nominal e o 115 % da tensión eficaz nominal do condensador. Esta proba só se realiza na unidade con máis dun terminal. Porque a unidade con un terminal ten o encapsulado conectado directamente cos elementos do condensador. Durante a proba, o encapsulado da unidade de múltiples terminais debe estar adequadamente terraado. O condensador de proba debe estar a temperatura ambiente e os seus terminais deben estar secos e limpos. A unidade debe montarse na súa posición recomendada. Durante a medida a 1 MHz, a tensión de frecuencia radio non debe superar os 250 µv.
Proba de decaemento de tensión
Aquí, a unidade do condensador cargase coa tensión directa cuxo valor é igual ao valor pico da tensión alternativa nominal da unidade. Despois de cargar a unidade, déixase que se descargue por algún medio e mídese o decaemento da tensión. Se a tensión baixa a menos de 50 V en 5 min no caso de unidade de condensador con calificación superior a 600 V (rms), entón a unidade considerase que superou a proba de decaemento de tensión. Este decaemento de tensión debe estar dentro de 1 min no caso de unidade de condensador con calificación inferior a 600 V (rms).
Proba de descarga por curto circuito
Esta proba realiza para verificar a estanquidade de todas as conexións internas dunha unidade de condensador. Non só a estanquidade, tamén verifica se o tamaño dos conductores e as súas propiedades eléctricas están adequadamente seleccionados e deseñados nunha unidade de condensador. Nesta proba, as unidades de condensador carganse ata 2,5 veces a súa tensión eficaz nominal. Logo, a unidade de condensador descárgase. Esta carga e descarga debe realizarse polo menos 5 veces. A capacidade da unidade de condensador mídese antes de aplicar a tensión de carga e tamén despois da quinta descarga da unidade. A diferenza entre a capacitancia inicial e final rexistrase e non debe ser maior que a diferenza de capacitancia da unidade cando un elemento de condensador está cortocircuitado ou un elemento de fusible está operativo.
Isto significa,
(Capacitancia medida inicialmente – capacitancia medida despois da quinta descarga) < (capacitancia da unidade con todos os elementos e elemento de fusible - capacitancia cun elemento de condensador cortocircuitado ou un elemento de fusible operativo)
Probas rutinarias do banco de condensadores
As probas rutinarias tamén se coñecen como probas de produción. Estas probas deben realizarse en cada unidade de condensador dun lote de produción para asegurar os parámetros de rendemento individuais.
Proba de sobretensión a breve prazo
Nesta proba, aplica-se unha tensión directa de 4,3 veces a tensión eficaz nominal ou unha tensión alternativa de 2 veces a tensión eficaz nominal aos soportes de terminal da unidade de condensador. A unidade de condensador debe resistir calquera de estas tensións polo menos durante 10 segundos. A temperatura da unidade durante a proba debe manterse a 25 ± 5 graos. No caso dunha unidade de condensador trifásico, se os elementos de condensador trifásico están conectados en estrela co neutro conectado a través dun cuarto terminal ou a través do encapsulado, a tensión aplicada entre os terminais de fase, será √3 veces as tensións mencionadas anteriormente. A mesma tensión mencionada anteriormente aplicarase entre o terminal de fase e o terminal neutro.
Para unha unidade conectada en delta trifásico, a tensión nominal é a tensión entre fases.
A capacitancia debe medirse antes e despois de aplicar a tensión de proba. O cambio na capacitancia debe ser menor que o 2% da capacitancia medida orixinal ou a causada polo fallo dun único elemento capacitivo ou elemento de fusible, o que sexa menor.
Proba de tensión entre terminal e carcasa
Esta proba só é aplicable onde os elementos de condensador internos dunha unidade están aislados da súa carcasa. Esta proba asegura a capacidade de resistencia á sobretensión da aislación proporcionada entre a carcasa metálica e os elementos de condensador. A tensión de proba aplica-se entre a carcasa e o soporte de terminal durante 10 segundos. Para a unidade de condensador con terminais de diferente BIL, esta proba realiza en función do terminal de BIL menor.
