Testen van condensatorbank
ANSI, IEEE, NEMA of IEC-standaard wordt gebruikt voor het testen van een condensatorbank.
Er worden drie soorten tests uitgevoerd op condensatorbanken. Deze zijn
Ontwerptests of Type Tests.
Productietests of Routine Tests.
Veldtests of Pre-commissioning Tests.
Ontwerptests of Type Tests van Condensatorbank
Wanneer een nieuwe ontwerp van een vermogenscondensator door een fabrikant wordt gelanceerd, moet worden getest of de nieuwe partij condensatoren voldoet aan de norm of niet. Ontwerptests of type tests worden niet uitgevoerd op individuele condensatoren, maar op willekeurig geselecteerde condensatoren om de naleving van de norm te waarborgen.
Tijdens het lanceren van een nieuw ontwerp hoeven deze ontwerptests slechts één keer uitgevoerd te worden en is er geen behoefte aan herhaling voor verdere productiepartijen totdat het ontwerp wordt gewijzigd. Type tests of ontwerptests zijn meestal destructief en duur.
De type tests die worden uitgevoerd op een Condensatorbank zijn –
Hoogspanningsimpulsbestendigheidstest.
Bushing Test.
Thermische Stabiliteitstest.
Radio Invloed Spanning (RIV) Test.
Spanningsafname Test.
Kortsluitingsontladingstest.
Hoogspanningsimpulsbestendigheidstest
Deze test zorgt ervoor dat de isolatie in de condensatoreenheid bestand is tegen overspanningen. De isolatie die op de condensatoreenheid is aangebracht, moet bestand zijn tegen hoge spanningen tijdens tijdelijke overspanningsomstandigheden.
Er zijn drie soorten condensatoreenheden.
Enkel Bushing Condensatoreenheid
Hier komt één aansluiting van het condensatorelement via een bushing naar buiten, terwijl de andere aansluiting direct verbonden is met de behuizing zelf. Hierbij dient de behuizing van de condensatoreenheid als een aansluiting. De hoogspanningsimpulsbestendigheidstest kan niet op deze eenheid worden uitgevoerd.
Dubbele Bushing Condensatoreenheid
Hier worden beide einden van het condensatorelement via twee aparte bushings aangesloten op de behuizing. Hierbij is de behuizing volledig geïsoleerd van het behuizingslichaam.
Drievoudige Bushing Condensatoreenheid
In een driefasige condensatoreenheid komen de lijnaansluitingen van elke fase van de driefasige condensatorelementen via drie aparte bushings naar buiten.
Deze test wordt alleen uitgevoerd op multi-bushing condensatoreenheden. Alle bushing stands moeten met een zeer geleidende draad korte gesloten worden voordat de hoge spanningsimpuls wordt toegepast. Het lichaam van de behuizing moet goed afgewerkt zijn.
Als meer dan één eenheid van een bepaalde BIL of Basic Insulation Level rating wordt getest, dan moeten alle bushings van de partijen samen worden afgesloten.
Bij deze test wordt de standaard impuls spanning toegepast op elk van de bushing stands. De aanbevolen impuls over spanning is 1,2/50 µsec. Als de condensatoreenheid twee verschillende BIL bushings heeft, dan wordt de impulsspanning gebaseerd op de lage BIL bushing. Als er geen flits-over is in de bushing bij drie opeenvolgende toepassingen van de gerateerde impulsspanning, wordt de eenheid als geslaagd beschouwd in de test.
Bushing Test
Als er geen flits-over is in de vorige impuls test, is er geen noodzaak voor een aparte bushing test. Maar als er een flits-over is in de eerste drie opeenvolgende toepassingen van de impuls over spanning, dan worden er drie extra opeenvolgende over spanningen toegepast. Als er geen extra flits-over optreedt in de bushing, wordt de bushing als geslaagd beschouwd in de test.
Thermische Stabiliteitstest van Vermogenscondensator
Deze test wordt uitgevoerd om te zien hoe thermisch stabiel de condensatoreenheid is. Voor deze test wordt de testeenheid gemonteerd tussen twee dummy condensatoreenheden. De dummy condensatoreenheden moeten dezelfde afmetingen hebben als de testeenheid.
De dummy eenheden en de testeenheid moeten op dezelfde manier gemonteerd worden als ze in de praktijk zouden worden gemonteerd op de condensatorbank structuur.
Om de luchtcirculatie te verminderen, worden alle drie de condensatoren in een gesloten behuizing geplaatst. De dummy eenheden kunnen identiek zijn aan de testeenheid of resistor modellen van de testeenheid. Resistor model betekent dat in plaats van condensatorelementen, weerstanden in de condensator behuizing worden geplaatst om dezelfde thermische effecten te genereren als de originele condensatoreenheid voor dezelfde vermogenswaarde. De lucht binnen de behuizing mag niet gedwongen circuleren. Alle drie de monsters, dus de testcondensator en de twee dummy condensatoren, worden geënergieerd door een testspanning die wordt berekend met de formule hieronder,
Waar,
VT is de testspanning,
VR is de genormeerde spanning van de testeenheid,
WM is de maximale toegestane vermogensverlies,
WA is het werkelijke vermogensverlies.
Hoewel de testspanning wordt berekend met bovenstaande formule, moet de testspanning beperkt blijven tot die waarde die maximaal 144% van de genormeerde KVAR van de condensator eenheid produceert. De spanning die eenmaal is berekend of geschat en toegepast, moet binnen ± 2% worden gehandhaafd gedurende 24 uur van de testperiode.
Radio Invloed Spanning Test
Deze test wordt uitgevoerd bij de genormeerde frequentie en 115% van de genormeerde eff-spanning van de condensator. Deze test wordt alleen uitgevoerd op eenheden met meer dan één bushing. Omdat een eenheidsbushing een behuizing heeft die rechtstreeks met de condensatorelementen is verbonden. Tijdens de test moet de behuizing van de multi-bushing eenheid goed afgewerkt zijn. De testcondensator moet op kamertemperatuur worden gehouden en de bushing moet droog en schoon zijn. De eenheid moet op de aanbevolen positie worden gemonteerd. Tijdens de meting op 1 MHz mag de radiofrequentspanning 250 µv niet overschrijden.
Spanningsafname Test
Hier wordt de condensatoreenheid beladen met een gelijkspanning die gelijk is aan de piekwaarde van de genormeerde wisselspanning van de eenheid. Na het beladen van de eenheid, laat deze zich ontladen door middel van enige methode en wordt de spanningsafname gemeten. Als de spanning binnen 5 minuten onder 50 V daalt in het geval van een condensatoreenheid met een waardering hoger dan 600 V (eff), dan wordt de eenheid als geslaagd beschouwd in de spanningsafnametest. Deze spanningsafname moet binnen 1 minuut liggen in het geval van een condensatoreenheid met een waardering lager dan 600 V (eff).
Kortsluitingsontladingstest
Deze test wordt uitgevoerd om de strakheid van alle interne verbindingen van een condensatoreenheid te controleren. Niet alleen de strakheid, maar ook of de grootte van de geleiders en hun elektrische eigenschappen correct zijn geselecteerd en ontworpen in een condensatoreenheid. Bij deze test worden de condensatoreenheden opgeladen tot 2,5 keer de genormeerde eff-spanning. Daarna wordt de condensatoreenheid ontladen. Dit laden en ontladen moet ten minste 5 keer worden uitgevoerd. De capaciteit van de condensatoreenheid wordt gemeten voordat de laadspanning wordt toegepast en ook na de vijfde ontlading van de eenheid. Het verschil tussen de initiële en de finale capaciteit wordt vastgelegd en dit moet niet groter zijn dan het capaciteitsverschil van de eenheid wanneer één condensatorelement is kortgesloten of één fusselement is geactiveerd.
Dit betekent,
(Initieel gemeten capaciteit – capaciteit gemeten na de vijfde ontlading) < (capaciteit van de eenheid met alle elementen en fusselement - capaciteit met één condensatorelement kortgesloten of één fusselement geactiveerd)
Routine Test van Condensatorbank
Routine tests worden ook wel productietests genoemd. Deze tests moeten worden uitgevoerd op elke condensatoreenheid van een productiebatch om de prestatieparameters van individuen te garanderen.
Kortdurende Over Spanning Test
Bij deze test wordt een gelijkspanning van 4,3 keer de genormeerde eff-spanning of een wisselspanning van 2 keer de genormeerde eff-spanning toegepast op de bushing stands van de condensatoreenheid. De condensatorlimiet moet deze spanningen minstens 10 seconden weerstaan. De temperatuur van de eenheid tijdens de test moet 25 ± 5 graden Celsius worden gehandhaafd. In het geval van een driefasige condensatoreenheid, als de driefasige condensatorelementen in een ster zijn verbonden met neutraal verbonden via een vierde bushing of via de behuizing, zal de toepaste spanning tussen fasetermen √3 keer de bovengenoemde spanningen zijn. Dezelfde spanning als hierboven wordt toegepast tussen faseterminal en neutrale terminal.
Voor een driefasige delta-verbonden eenheid is de genormeerde spanning de fase-naar-fasespanning.
De capaciteit moet worden gemeten voordat en nadat de testspanning wordt toegepast. De verandering in capaciteit moet minder dan 2% van de oorspronkelijk gemeten capaciteit zijn of veroorzaakt door het falen van één capacitaire element of fusselement, wat het kleinste is.
Terminal naar Behuizing Spanning Test
Deze test is alleen van toepassing waar de interne condensatorelementen van een eenheid geïsoleerd zijn van de behuizing. Deze test zorgt voor de weerstandsvermogen van de isolatie die tussen de metalen behuizing en de condensatorelementen is aangebracht. De testspanning wordt 10 seconden lang tussen de behuizing en de bushing stand toegepast. Voor de condensator eenheid met bushings van verschillende BIL, wordt deze test
