콘덴서 뱅크 테스트
전력 콘덴서 뱅크를 테스트하는 데는 ANSI, IEEE, NEMA 또는 IEC 표준이 사용됩니다.콘덴서 뱅크에 수행되는 테스트 유형은 세 가지입니다. 그들은 다음과 같습니다.
설계 테스트 또는 유형 테스트.
생산 테스트 또는 일상 테스트.
현장 테스트 또는 사전 운용 테스트.
콘덴서 뱅크의 설계 테스트 또는 유형 테스트
제조사가 새로운 전력 콘덴서 설계를 출시할 때, 새로운 배치의 콘덴서가 표준을 준수하는지 테스트해야 합니다. 설계 테스트 또는 유형 테스트는 개별 콘덴서에서 수행되는 것이 아니라 무작위로 선택된 일부 콘덴서에서 수행되어 표준 준수를 확인합니다.
새로운 설계를 출시할 때 이러한 설계 테스트를 수행하면, 설계가 변경될 때까지 추가 생산 배치에서는 이러한 테스트를 반복할 필요가 없습니다. 유형 테스트 또는 설계 테스트는 일반적으로 파괴적이고 비쌉니다.
콘덴서 뱅크에서 수행되는 유형 테스트는 다음과 같습니다.
고전압 임펄스 내구성 테스트.
부싱 테스트.
열 안정성 테스트.
무선 영향 전압 (RIV) 테스트.
전압 감소 테스트.
단락 회로 방전 테스트.
고전압 임펄스 내구성 테스트
이 테스트는 콘덴서 유닛에 사용된 절연체의 내구성을 보장합니다. 콘덴서 유닛에 제공된 절연체는 일시적인 과전압 상태에서 고전압을 견딜 수 있어야 합니다.
콘덴서 유닛에는 세 가지 유형이 있습니다.
단일 부싱 콘덴서 유닛
여기서 콘덴서 요소의 한 단자가 부싱을 통해 캐스팅에서 나오고 다른 단자는 직접 캐스팅 자체에 연결됩니다. 여기서 콘덴서 유닛의 캐스팅은 콘덴서 유닛의 한 단자 역할을 하며, 콘덴서 요소를 통해 부싱 스탠드와 연결됩니다. 이 유닛에서는 고전압 임펄스 내구성 테스트를 수행할 수 없습니다.
이중 부싱 콘덴서 유닛
여기서 콘덴서 요소의 두 끝이 두 개의 별도 부싱을 통해 캐스팅에 종료됩니다. 여기서 캐스팅은 완전히 캐스팅 본체로부터 분리됩니다.
삼중 부싱 콘덴서 유닛
세 단계 콘덴서 유닛에서 각 단계의 라인 단자는 세 개의 별도 부싱을 통해 캐스팅에서 나옵니다.
이 테스트는 다중 부싱 콘덴서 유닛에서만 수행됩니다. 고전압 임펄스를 적용하기 전에 모든 부싱 스탠드는 고전도성 와이어로 단락되어야 합니다. 캐스팅 본체는 제대로 접지되어야 합니다.
테스트할 몇 개의 BIL 또는 기본 절연 수준 등급이 있는 경우, 모든 배치의 부싱을 함께 단락해야 합니다.
이 테스트에서 표준 임펄스 전압이 각 부싱 스탠드에 적용됩니다. 권장 임펄스 과전압은 1.2/50 µsec입니다. 만약 콘덴서 유닛이 두 가지 다른 BIL 부싱을 가지고 있다면, 적용되는 임펄스 전압은 낮은 BIL 부싱을 기준으로 합니다. 세 번 연속으로 정격 임펄스 전압을 적용했을 때 부싱에서 플래시오버가 발생하지 않으면, 해당 유닛은 테스트에서 합격으로 간주됩니다.
부싱 테스트
이전 임펄스 테스트에서 플래시오버가 없었다면, 별도의 부싱 테스트는 필요 없습니다. 그러나 처음 세 번 연속으로 임펄스 과전압을 적용했을 때 플래시오버가 발생했다면, 추가 세 번의 임펄스 과전압을 적용합니다. 부싱에서 추가 플래시오버가 발생하지 않으면, 부싱은 테스트에서 합격으로 간주됩니다.
전력 콘덴서의 열 안정성 테스트
이 테스트는 콘덴서 유닛이 얼마나 열적으로 안정적인지를 확인하기 위해 수행됩니다. 이 테스트를 위해 테스트 유닛은 두 개의 더미 콘덴서 유닛 사이에 장착됩니다. 더미 콘덴서 유닛은 테스트 유닛과 동일한 크기를 가져야 합니다.
더미 유닛과 테스트 유닛은 실제로 콘덴서 뱅크 구조물에 장착될 것처럼 동일한 방식으로 장착되어야 합니다.
공기 순환을 줄이기 위해 세 개의 콘덴서는 폐쇄된 용기에 보관됩니다. 더미 유닛은 테스트 유닛과 동일한 등급의 콘덴서 유닛일 수도 있고, 테스트 유닛의 저항 모델일 수도 있습니다. 저항 모델은 콘덴서 요소 대신 저항을 콘덴서 케이싱 내부에 배치하여 동일한 출력 전력으로 원래 콘덴서 유닛과 동일한 열 효과를 생성합니다. 용기 내부의 공기는 강제 순환되어서는 안 됩니다. 세 개의 샘플 즉, 테스트 콘덴서 및 두 개의 더미 콘덴서는 아래의 공식을 사용하여 계산된 테스트 전압으로 가동됩니다,
여기서,
VT는 테스트 전압,
VR는 테스트 유닛의 정격 전압,
WM는 최대 허용 손실,
WA는 실제 손실.
테스트 전압은 위의 공식을 사용하여 계산되지만, 테스트 전압은 콘덴서 유닛의 정격 KVAR의 최대 144%를 초과하지 않는 값으로 제한되어야 합니다. 계산하거나 추정한 후 적용된 전압은 24시간 동안 ± 2% 범위 내에서 유지되어야 합니다.
무선 영향 전압 테스트
이 테스트는 콘덴서의 정격 주파수와 115%의 정격 RMS 전압에서 수행됩니다. 이 테스트는 하나 이상의 부싱을 가진 유닛에서만 수행됩니다. 단일 부싱 유닛은 캐스팅이 직접 콘덴서 요소와 연결되기 때문입니다. 테스트 중에는 다중 부싱 유닛의 캐스팅이 제대로 접지되어야 합니다. 테스트 콘덴서는 실온에서 보관되어야 하며, 부싱은 건조하고 깨끗해야 합니다. 유닛은 권장 위치에 장착되어야 합니다. 1 MHz에서 측정 시, 무선 주파수 전압은 250 µv를 초과해서는 안 됩니다.
전압 감소 테스트
여기서 콘덴서 유닛은 직류 전압으로 충전되며, 그 값은 유닛의 정격 교류 전압의 피크 값과 같습니다. 충전 후, 어떤 방법으로든 방전시키고 전압 감소를 측정합니다. 600 V (rms)보다 높은 등급의 콘덴서 유닛의 경우 5분 내에 전압이 50 V 미만으로 감소하면, 해당 유닛은 전압 감소 테스트에서 합격으로 간주됩니다. 600 V (rms) 미만의 등급의 콘덴서 유닛의 경우, 전압 감소는 1분 내에 이루어져야 합니다.
단락 회로 방전 테스트
이 테스트는 콘덴서 유닛의 모든 내부 연결의 단단함을 검증하기 위해 수행됩니다. 단단함뿐만 아니라, 콘덕터의 크기와 전기적 특성이 적절하게 선택되고 설계되었는지도 확인합니다. 이 테스트에서 콘덴서 유닛은 2.5배의 정격 RMS 전압까지 충전됩니다. 그런 다음 콘덴서 유닛은 방전됩니다. 이 충전 및 방전은 최소 5회 이상 수행되어야 합니다. 콘덴서 유닛의 용량은 충전 전압을 적용하기 전에 측정되고, 유닛의 5번째 방전 후에도 측정됩니다. 초기와 최종 용량의 차이는 기록되며, 하나의 콘덴서 요소가 단락되거나 하나의 퓨즈 요소가 작동할 때의 용량 차이보다 클 수 없습니다.
즉,
(초기 측정 용량 – 5번째 방전 후 측정 용량) < (모든 요소와 퓨즈 요소가 있는 유닛의 용량 - 하나의 콘덴서 요소가 단락되거나 하나의 퓨즈 요소가 작동한 유닛의 용량)
콘덴서 뱅크의 일상 테스트
일상 테스트는 생산 테스트라고도 합니다. 이러한 테스트는 각 생산 배치의 각 콘덴서 유닛에서 수행되어 개인 성능 매개변수를 확인합니다.
단시간 과전압 테스트
이 테스트에서, 4.3배의 정격 RMS 전압의 직류 전압 또는 2배의 정격 RMS 전압의 교류 전압이 콘덴서 유닛의 부싱 스탠드에 적용됩니다. 콘덴서 유닛은 최소 10초 동안 이러한 전압 중 하나를 견뎌내야 합니다. 테스트 중 유닛의 온도는 25 ± 5 도를 유지해야 합니다. 세 단계 콘덴서 유닛의 경우, 세 단계 콘덴서 요소가 네 번째 부싱 또는 캐스팅을 통해 중립점이 연결된 별형으로 연결되어 있다면, 단자 간에 적용되는 전압은 위에서 언급한 전압의 √3배가 됩니다. 같은 전압이 위상 단자와 중립점 단자 간에도 적용됩니다.
세 단계 델타 연결 유닛의 경우, 정격 전압은 위상간 전압입니다.
테스트 전압을 적용하기 전후에 용량을 측정해야 합니다. 용량의 변화는 원래 측정된 용량의 2% 미만이거나, 단일 콘덴서 요소 또는 퓨즈 요소의 실패로 인한 용량 변화보다 작아야 합니다.
단자 대 케이스 전압 테스트
이 테스트는 유닛의 내부 콘덴서 요소가 캐스팅과 분리되어 있을 때만 적용됩니다. 이 테스트는 금속 캐스팅과 콘덴서 요소 사이에 제공된 절연체의 과전압 견디는 능력을 확인합니다. 테스트 전압은 캐스팅과 부싱 스탠드 사이에 10초 동안 적용됩니다. 서로 다른 BIL을 가진 부싱을 가진 콘덴서 유닛의 경우, 이 테스트는 낮은 BIL 부싱을 기준으로 수행됩니다.
용량 테스트
이 테스트는 각 배치 또는 로트의 각 콘덴서 유닛이 정격 전압과 주파수를 적용하여 가능한 온도 범위(Celsius) 내에서 정격 VAR의 110%를 초과하지 않아야 함을 확인하기 위해 수행됩니다. 측정이 25
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