Тестирование банка конденсаторов
Для проверки конденсаторной батареи используются стандарты ANSI, IEEE, NEMA или IEC.
Существует три типа тестов, проводимых на конденсаторных батареях. Они включают:
Конструкторские или типовые испытания.
Производственные или рутинные испытания.
Испытания на месте установки или предкомиссионные испытания.
Конструкторские или типовые испытания конденсаторной батареи
При запуске нового дизайна силового конденсатора производителем, необходимо проверить, соответствует ли новая партия конденсаторов стандартам. Конструкторские или типовые испытания не проводятся на отдельных конденсаторах, а выполняются на случайно выбранных конденсаторах для обеспечения соответствия стандарту.
После проведения этих конструкторских испытаний при запуске нового дизайна, нет необходимости повторять эти испытания для последующих партий производства до тех пор, пока дизайн не изменится. Типовые или конструкторские испытания обычно разрушительны и дороги.
Типовые испытания, проводимые на конденсаторной батарее, включают:
Испытание на выдерживание высоковольтного импульса.
Испытание изоляторов.
Испытание на термическую стабильность.
Испытание на радиочастотное напряжение (RIV).
Испытание на спад напряжения.
Испытание на короткое замыкание с разрядом.
Испытание на выдерживание высоковольтного импульса
Это испытание обеспечивает способность изоляции, используемой в конденсаторной единице, выдерживать высокие напряжения, возникающие при переходных перенапряжениях.
Существуют три типа конденсаторных единиц.
Единица конденсатора с одним изолятором
В этом случае один контакт элемента конденсатора выходит из корпуса через изолятор, а другой контакт элемента конденсатора подключен непосредственно к корпусу. Корпус конденсаторной единицы служит одним из контактов. В этом случае испытание на выдерживание высоковольтного импульса не может быть выполнено на этой единице.
Единица конденсатора с двумя изоляторами
Здесь два конца элемента конденсатора заканчиваются на корпусе через два отдельных изолятора. Корпус полностью изолирован от тела корпуса.
Единица конденсатора с тремя изоляторами
В трехфазной конденсаторной единице, линейные контакты каждой фазы трехфазного элемента конденсатора выходят из корпуса через три отдельных изолятора.
Это испытание проводится только на многополюсных конденсаторных единицах. Все стойки изоляторов должны быть короткозамкнуты высокоомным проводом перед применением высоковольтного импульса. Корпус должен быть правильно заземлен.
Если более одной единицы с определенным BIL (базовым уровнем изоляции) подвергается испытанию, то все изоляторы партии должны быть короткозамкнуты вместе.
В этом испытании стандартный импульсный напряжение применяется к каждой стойке изолятора. Рекомендуемый импульсный перенапряжение составляет 1.2/50 мкс. Если у конденсаторной единицы есть два разных BIL изолятора, то импульсное напряжение применяется на основе меньшего BIL изолятора. Если в течение трех последовательных применений номинального импульсного напряжения не происходит пробоя в изоляторе, то единица считается прошедшей испытание.
Испытание изоляторов
Если в предыдущем импульсном испытании не было пробоя, отдельное испытание изоляторов не требуется. Но если в первых трех последовательных применениях импульсного перенапряжения произошел пробой, то применяются еще три последовательных перенапряжения. Если в изоляторе не происходит дополнительных пробоев, то изолятор считается прошедшим испытание.
Испытание на термическую стабильность силового конденсатора
Это испытание проводится, чтобы увидеть, насколько термически стабильна конденсаторная единица. Для этого испытания испытуемая единица устанавливается между двумя фиктивными конденсаторными единицами. Фиктивные конденсаторные единицы должны иметь те же размеры, что и испытуемая единица.
Фиктивные единицы и испытуемая единица должны быть установлены таким же образом, как они будут фактически установлены на структуре конденсаторной батареи.
Чтобы уменьшить циркуляцию воздуха, все три конденсатора помещаются в закрытую оболочку. Фиктивные единицы могут быть такими же по номиналу, как и испытуемая единица, или это могут быть резисторные модели испытуемой единицы. Резисторная модель означает, что вместо элементов конденсатора внутри корпуса конденсатора размещены резисторы, чтобы создать тот же тепловой эффект, что и оригинальная конденсаторная единица при одинаковой мощности. Воздух внутри оболочки не должен принудительно циркулировать. Все три образца, то есть испытуемый конденсатор и два фиктивных конденсатора, подключаются к испытательному напряжению, которое рассчитывается по формуле, приведенной ниже,
Где,
VT - испытательное напряжение,
VR - номинальное напряжение испытуемой единицы,
WM - максимально допустимая мощность потерь,
WA - фактическая мощность потерь.
Хотя испытательное напряжение рассчитывается по вышеуказанной формуле, но оно должно быть ограничено значением, которое обеспечивает максимум 144% от номинальной реактивной мощности конденсатора. Напряжение, рассчитанное или оцененное и примененное, должно поддерживаться в пределах ± 2% в течение всего 24-часового периода испытания.
Испытание на радиочастотное напряжение
Это испытание проводится при номинальной частоте и 115% от номинального RMS-напряжения конденсатора. Это испытание проводится только на единицах, имеющих более одного изолятора. Поскольку у единицы с одним изолятором корпус соединен напрямую с элементами конденсатора. Во время испытания корпус многополюсной единицы должен быть правильно заземлен. Испытуемый конденсатор должен находиться при комнатной температуре, его изоляторы должны быть сухими и чистыми. Единица должна быть установлена в рекомендованное положение. При измерении на частоте 1 МГц радиочастотное напряжение не должно превышать 250 мкВ.
Испытание на спад напряжения
