Testiranje kondenzatorske banke
Standardi ANSI, IEEE, NEMA ili IEC koriste se za testiranje banke moćnih kondenzatora.
Izvode se tri vrste testa na bancama kondenzatora. To su
Dizajnerski testovi ili tipovi testova.
Proizvodni testovi ili rutinski testovi.
Terenski testovi ili prekomisijonski testovi.
Dizajnerski testovi ili tipovi testova banke kondenzatora
Kada proizvođač lansira novi dizajn moćnog kondenzatora, potrebno je testirati da li nova serija kondenzatora ispunjava standard ili ne. Dizajnerski testovi ili tipovi testova ne izvršavaju se na pojedinačnim kondenzatorima, već na slučajno odabranim kondenzatorima kako bi se osiguralo ispunjavanje standarda.
Pri lansiranju novog dizajna, jednom kada se ovi dizajnerski testovi izvrše, nema potrebe za ponavljanjem ovih testova za bilo koju dalju seriju proizvodnje dok se dizajn ne promeni. Tipovi testova ili dizajnerski testovi obično su destruktivni i skupi.
Tipovi testova koji se izvršavaju na Banci kondenzatora su –
Test otpornosti na visokonaponski impulz.
Test čvrstaka.
Test termalne stabilnosti.
Test radio uticaja (RIV).
Test padanja napona.
Test iskoričenja kratkog spoja.
Test otpornosti na visokonaponski impulz
Ovaj test osigurava sposobnost otpornosti izolacije korišćene u kondenzatorskoj jedinici. Izolacija pružena na kondenzatorskoj jedinici treba da bude sposobna da podnese visok napon tijekom tranzientnog stanja prekomjernog napona.
Postoje tri vrste kondenzatorskih jedinica.
Jedinica kondenzatora sa jednom čvrstkom
U ovom slučaju, jedan terminal kondenzatorskog elementa izlazi iz litice kroz čvrstku, a drugi terminal kondenzatorskog elementa direktno povezan je sa samom liticom. Litica kondenzatorske jedinice služi kao jedan terminal kondenzatorske jedinice, a jedinica kondenzatora povezana je sa stojalom čvrstke kroz kondenzatorske elemente. Test otpornosti na visokonaponski impulz ne može se izvršiti na ovoj jedinici.
Jedinica kondenzatora sa dve čvrstke
Ovdje su dva kraja kondenzatorskog elementa završena na litici putem dvije odvojene čvrstke. Ovdje je litica potpuno izolovana od tela litice.
Jedinica kondenzatora sa tri čvrstke
U trofaznoj kondenzatorskoj jedinici, linijarni terminali svake faze trofaznih kondenzatorskih elemenata izlaze iz litice putem tri odvojene čvrstke.
Ovaj test izvršava se samo na višečvrstkovoj kondenzatorskoj jedinici. Sve stojale čvrstki moraju biti skraćene visokoprovodljivim žicom prije primene visokonaponskog impulza. Telo litice treba pravilno zemljiti.
Ako se više jedinica nekog BIL ili osnovnog nivoa izolacije testira, onda se sve čvrstke serije moraju skratiti zajedno.
U ovom testu standardni impulsnim pokrivajućim naponom primjenjuje se na svako stojalo čvrstke. Preporučeni impulsnim prekomjerni napon je 1.2/50 µsek. Ako kondenzatorska jedinica ima dve različite BIL čvrstke, tada se primjenjuje impulsnim napon temeljen na nižoj BIL čvrstci. Ako nema isparkivanja na čvrstci za tri uzastopna primjena ocijenjenog impulsnim napona, jedinica smatra se prošla testom.
Test čvrstaka
Ako nema isparkivanja u prethodnom impulsnom testu, nema potrebe za odvojenim testom čvrstaka. Ali ako dođe do isparkivanja u prvih tri uzastopna primjena impulsnog prekomjernog napona, onda se dodatno primjenjuju još tri uzastopna prekomjerna napona. Ako ne dođe do dodatnog isparkivanja na čvrstci, onda se čvrstka smatra prošla testom.
Test termalne stabilnosti moćnog kondenzatora
Ovaj test izvršava se kako bi se videlo koliko je kondenzatorska jedinica termalno stabilna. Za ovaj test testna jedinica montira se između dve dummy kondenzatorske jedinice. Dummy kondenzatorske jedinice moraju imati iste dimenzije kao testna jedinica.
Dummy jedinice i testna jedinica treba montirati na isti način kao što bi bile praktično montirane na strukturu banke kondenzatora.
Za smanjenje cirkulacije zraka, sve tri kondenzatora drže se unutar zatvorene okoline. Dummy jedinice mogu biti iste kapacitivne jedinice kao testna jedinica ili to mogu biti rezistorski modeli testne jedinice. Rezistorski model znači da umjesto kondenzatorskih elemenata, rezistori postavljaju se unutar omotača kondenzatora kako bi generirali isti termalni efekt kao originalna kondenzatorska jedinica za istu snagu jedinice. Zrak unutar okoline ne smije biti prisilno cirkulisan. Sva tri uzorka, tj. testni kondenzator i dva dummy kondenzatora energiziraju se testnim naponom koji se izračunava formulom datom ispod,
Gdje,
VT je testni napon,
VR je nominalni napon testne jedinice,
WM je maksimalno dopuštena gubitna snaga,
WA je stvarna gubitna snaga.
Iako se testni napon izračunava prema gore navedenoj formuli, testni napon treba ograničiti na onu vrijednost koja proizvodi maksimalno 144 % nominalnog KVAR-a kondenzatora. Napon, nakon što se izračuna ili procijeni i primijeni, mora se održavati unutar ± 2 % kroz 24 sata vremena testiranja.
Test radio uticaja
Ovaj test izvršava se na nominalnoj frekvenciji i 115 % nominalnog efektivnog napona kondenzatora. Ovaj test izvršava se samo na jedinicama sa više od jedne čvrstke. Zbog toga što jedinica sa jednom čvrstkom ima omotač direktan povezan s kondenzatorskim elementima. Tijekom testa, omotač višečvrstkog uređaja mora biti pravilno zemljen. Testni kondenzator treba držati na sobnoj temperaturi, a njegove čvrstke trebaju biti suhe i čiste. Uredjaj treba montirati na preporučeno mjesto. Tijekom mjerenja na 1 MHz, radiofrekvencijski napon ne smije preći 250 µV.
Test padanja napona
Ovdje se kondenzatorska jedinica puni direktnim naponom čija je vrijednost jednaka vrhovnoj vrijednosti nominalnog alternativnog napona jedinice. Nakon punjenja jedinice, napijela se nekim sredstvom i mjeri se padanje napona. Ako napon pada ispod 50 V unutar 5 minuta u slučaju kondenzatorske jedinice s nominalnim naponom većim od 600 V (efektivno), onda se jedinica smatra prošla testom padanja napona. Ovo padanje napona treba biti unutar 1 minute u slučaju kondenzatorske jedinice s nominalnim naponom manjim od 600 V (efektivno).
Test iskoričenja kratkog spoja
Ovaj test izvršava se kako bi se verificirala čvrstoća svih internih spojeva kondenzatorske jedinice. Ne samo čvrstoća, ali i provjerava se da li su veličine vodilaca i njihove električne osobine pravilno odabrane i dizajnirane u kondenzatorskoj jedinici. U ovom testu kondenzatorske jedinice puni se do 2.5 puta njegovog nominalnog efektivnog napona. Zatim se kondenzatorska jedinica ispraznjava. Ovo punjenje i ispraznjava treba izvršiti najmanje 5 puta. Kapacitet kondenzatorske jedinice mjeri se prije primjene punjenog napona i također nakon petog ispraznjava jedinice. Razlika između početnog i konačnog kapaciteta se bilježi i ne smije biti veća od razlike kapaciteta jedinice kada je jedan kondenzatorski element skraćen ili jedan prekidnik upravlja.
To znači,
(Početno izmjereni kapacitet – kapacitet izmjereno nakon petog ispraznjava) < (kapacitet jedinice sa svim elementima i prekidničkim elementom - kapacitet s jednim kondenzatorskim elementom skraćenim ili jednim prekidničkim elementom upravljanim)
Rutinski testovi banke kondenzatora
Rutinski testovi su također poznati kao proizvodni testovi. Ovi testovi trebaju se izvršiti na svakoj kondenzatorskoj jedinici proizvodnog serije kako bi se osigurali performans parametri pojedinačnih jedinica.
Test kratkog vremena prekomjernog napona
U ovom testu, direktni napon od 4.3 puta nominalnog efektivnog napona ili alternativni napon od 2 puta nominalnog efektivnog napona primjenjuje se na stojala čvrstki kondenzatorske jedinice. Kondenzatorska granica treba podnijeti bilo koji od ovih napona najmanje 10 sekundi. Temperatura jedinice tijekom testa treba održavati na 25 ± 5 stepeni. U slučaju trofazne kondenzatorske jedinice, ako su trofazni kondenzatorski elementi povezani u zvijezdu s neutralnim vezanim putem četvrte čvrstke ili putem omotača, napon primjenjuje se između faznih terminala, a to bi bio √3 puta navedeni naponi. Isti napon kao gore bi se primjenio između faznog terminala i neutralnog terminala.
Za trofaznu deltovu povezanu jedinicu, nominalni napon je napon između faza.
Kapacitet treba mjeriti prije i poslije primjene testnog napona. Promjena u kapacitetu
