Kiểm tra Ngân hàng tụ điện

Tiêu chuẩn ANSI, IEEE, NEMA hoặc IEC được sử dụng để kiểm tra ngân hàng tụ điện.
Có ba loại kiểm tra được thực hiện trên ngân hàng tụ điện. Đó là

1. Kiểm tra Thiết kế hoặc Kiểm tra Loại.

2. Kiểm tra Sản xuất hoặc Kiểm tra Thường xuyên.

3. Kiểm tra Thực địa hoặc Kiểm tra Trước khi đưa vào sử dụng.

Kiểm tra Thiết kế hoặc Kiểm tra Loại của Ngân hàng Tụ Điện

Khi một thiết kế mới của tụ điện được ra mắt bởi nhà sản xuất, nó cần được kiểm tra xem lô mới của tụ điện có tuân thủ tiêu chuẩn hay không. Kiểm tra thiết kế hoặc kiểm tra loại không được thực hiện trên từng tụ điện riêng lẻ mà chúng được thực hiện trên một số tụ điện được chọn ngẫu nhiên để đảm bảo tuân thủ tiêu chuẩn.

Trong quá trình ra mắt thiết kế mới, sau khi các kiểm tra thiết kế được thực hiện, không cần phải lặp lại các kiểm tra này cho bất kỳ lô sản xuất nào tiếp theo cho đến khi thiết kế thay đổi. Các kiểm tra loại hoặc kiểm tra thiết kế thường là phá hủy và tốn kém.
Các kiểm tra loại được thực hiện trên Ngân hàng Tụ Điện bao gồm –

1. Kiểm tra Chịu đựng Xung Điện Áp Cao.

2. Kiểm tra Đầu cắm.

3. Kiểm tra Độ ổn định Nhiệt.

4. Kiểm tra Điện áp Sóng vô tuyến (RIV).

5. Kiểm tra Giảm Điện áp.

6. Kiểm tra Thả ngắn mạch.

Kiểm tra Chịu đựng Xung Điện Áp Cao

Kiểm tra này đảm bảo khả năng chịu đựng của cách điện được sử dụng trong đơn vị tụ điện. Cách điện được cung cấp trên đơn vị tụ điện phải có khả năng chịu đựng điện áp cao trong điều kiện điện áp tạm thời quá mức.
Có ba loại đơn vị tụ điện.

1. Đơn vị Tụ Điện Một Đầu cắm

   Ở đây, một đầu cực của phần tử tụ điện đi ra từ vỏ thông qua một đầu cắm và đầu cực khác của phần tử tụ điện được kết nối trực tiếp với vỏ. Ở đây, vỏ của đơn vị tụ điện đóng vai trò như một đầu cực của đơn vị tụ điện, và đầu cực của đơn vị tụ điện được kết nối với chân đế đầu cắm thông qua các phần tử tụ điện. Kiểm tra chịu đựng xung điện áp cao không thể được thực hiện trên đơn vị này.
   

2. Đơn vị Tụ Điện Hai Đầu cắm

   Ở đây, hai đầu của phần tử tụ điện được kết thúc trên vỏ thông qua hai đầu cắm riêng biệt. Ở đây, vỏ hoàn toàn bị cô lập khỏi thân vỏ.
   

3. Đơn vị Tụ Điện Ba Đầu cắm

   Trong đơn vị tụ điện ba pha, đầu cực dòng của mỗi pha của phần tử tụ điện ba pha đi ra từ vỏ thông qua ba đầu cắm riêng biệt.
   
   Kiểm tra này chỉ được thực hiện trên đơn vị tụ điện nhiều đầu cắm. Tất cả các chân đế đầu cắm phải được nối ngắn mạch bằng dây dẫn có độ dẫn cao trước khi áp dụng xung điện áp cao. Thân vỏ phải được nối đất đúng cách.
   Nếu có nhiều hơn một đơn vị của một số BIL hoặc Mức Cách điện Cơ bản cần được kiểm tra, thì tất cả các đầu cắm của các lô phải được nối ngắn mạch cùng nhau.
   Trong kiểm tra này, điện áp xung tiêu chuẩn được áp dụng cho mỗi chân đế đầu cắm. Điện áp xung khuyến nghị là 1.2/50 µsec. Nếu đơn vị tụ điện có hai đầu cắm BIL khác nhau, thì điện áp xung được áp dụng dựa trên đầu cắm BIL thấp hơn. Nếu không có chập ở đầu cắm trong ba lần áp dụng liên tiếp điện áp xung định mức, đơn vị được coi là đã vượt qua kiểm tra.

Kiểm tra Đầu cắm

Nếu không có chập trong kiểm tra xung trước đó, không cần phải kiểm tra đầu cắm riêng. Nhưng nếu có chập trong ba lần áp dụng liên tiếp điện áp xung, thì ba lần áp dụng điện áp xung tiếp theo sẽ được thực hiện. Nếu không có chập bổ sung xảy ra ở đầu cắm, thì đầu cắm được coi là đã vượt qua kiểm tra.

Kiểm tra Độ ổn định Nhiệt của Tụ Điện Công suất

Kiểm tra này được thực hiện để xem đơn vị tụ điện ổn định nhiệt đến mức nào. Đối với kiểm tra này, đơn vị kiểm tra được gắn giữa hai đơn vị tụ điện giả. Các đơn vị giả phải có kích thước giống như đơn vị kiểm tra.
Các đơn vị giả và đơn vị kiểm tra phải được gắn theo cách tương tự như chúng sẽ được gắn thực tế trên cấu trúc ngân hàng tụ điện.
Để giảm lưu thông không khí, cả ba tụ điện đều được đặt trong một hộp kín. Các đơn vị giả có thể là đơn vị tụ điện có cùng định mức với đơn vị kiểm tra hoặc chúng là mô hình điện trở của đơn vị kiểm tra. Mô hình điện trở có nghĩa là thay vì các phần tử tụ điện, điện trở được đặt bên trong vỏ tụ điện để tạo ra hiệu ứng nhiệt giống như đơn vị tụ điện ban đầu với cùng công suất đơn vị. Không khí bên trong hộp không được làm tuần hoàn ép buộc. Tất cả ba mẫu, tức là tụ điện kiểm tra và hai tụ điện giả, được kích hoạt bằng một điện áp kiểm tra được tính toán theo công thức dưới đây,

Trong đó,
VT là điện áp kiểm tra,
VR là điện áp định mức của đơn vị kiểm tra,
WM là công suất hao phí tối đa cho phép,
WA là công suất hao phí thực tế.
Mặc dù điện áp kiểm tra được tính từ công thức trên, nhưng điện áp kiểm tra nên được giới hạn ở giá trị tạo ra tối đa 144% của KVAR định mức của đơn vị tụ điện. Điện áp một khi đã tính toán hoặc ước lượng và áp dụng, phải được duy trì trong ± 2% trong suốt 24 giờ của thời gian kiểm tra.

Kiểm tra Điện áp Sóng vô tuyến

Kiểm tra này được thực hiện ở tần số định mức và 115% của điện áp rms định mức của tụ điện. Kiểm tra này chỉ được thực hiện trên đơn vị có nhiều hơn một đầu cắm. Vì đơn vị một đầu cắm có vỏ được kết nối trực tiếp với phần tử tụ điện. Trong quá trình kiểm tra, vỏ của đơn vị nhiều đầu cắm phải được nối đất đúng cách. Đơn vị tụ điện kiểm tra phải được giữ ở nhiệt độ phòng và đầu cắm phải khô và sạch. Đơn vị phải được gắn ở vị trí được khuyến nghị. Trong quá trình đo ở 1 MHz, điện áp sóng vô tuyến không được vượt quá 250 µv.

Kiểm tra Giảm Điện áp

Ở đây, đơn vị tụ điện được sạc bằng điện áp một chiều có giá trị bằng giá trị đỉnh của điện áp xoay chiều định mức của đơn vị. Sau khi sạc, hãy để nó xả bằng một số phương pháp và đo sự giảm điện áp. Nếu điện áp giảm xuống dưới 50 V trong vòng 5 phút đối với đơn vị tụ điện có định mức cao hơn 600 V (rms), thì đơn vị được coi là đã vượt qua kiểm tra giảm điện áp. Sự giảm điện áp này phải nằm trong 1 phút đối với đơn vị tụ điện có định mức thấp hơn 600 V (rms).

Kiểm tra Thả ngắn mạch

Kiểm tra này được thực hiện để xác minh độ chặt của tất cả các kết nối nội bộ của một đơn vị tụ điện. Không chỉ độ chặt, nó còn xác minh kích thước của các dây dẫn và các thuộc tính điện của chúng có được lựa chọn và thiết kế đúng cách hay không, trong một đơn vị tụ điện. Trong kiểm tra này, các đơn vị tụ điện được sạc lên 2.5 lần của điện áp rms định mức. Sau đó, đơn vị tụ điện được xả. Việc sạc và xả này phải được thực hiện ít nhất 5 lần. độ tụ của đơn vị tụ điện được đo trước khi áp dụng điện áp sạc và cũng sau lần xả thứ năm của đơn vị. Sự khác biệt giữa độ tụ ban đầu và cuối cùng được ghi lại và nó không nên lớn hơn sự khác biệt về độ tụ của đơn vị khi một phần tử tụ điện bị ngắn mạch hoặc một phần tử cầu chì được vận hành.
Điều đó có nghĩa là,
(Độ tụ đo ban đầu - độ tụ đo sau lần xả thứ năm) < (độ tụ của đơn vị với tất cả các phần tử và phần tử cầu chì - độ tụ với một phần tử tụ điện bị ngắn mạch hoặc một phần tử cầu chì được vận hành)

Kiểm tra Thường xuyên của Ngân hàng Tụ Điện

Kiểm tra thường xuyên cũng được gọi là kiểm tra sản xuất. Các kiểm tra này phải được thực hiện trên từng đơn vị tụ điện của một lô sản xuất để đảm bảo các thông số hiệu suất của từng đơn vị.

Kiểm tra Điện áp Quá mức Thời gian Ngắn

Trong kiểm tra này, một điện áp một chiều bằng 4.3 lần của điện áp rms định mức hoặc điện áp xoay chiều bằng 2 lần của điện áp rms định mức được áp dụng cho các chân đế đầu cắm của đơn vị tụ điện. Giới hạn tụ điện phải chịu được một trong các điện áp này ít nhất trong 10 giây. Nhiệt độ của đơn vị trong quá trình kiểm tra phải được duy trì ở 25 ± 5 Độ. Đối với đơn vị tụ điện ba pha, nếu các phần tử tụ điện ba pha được kết nối thành sao với trung tính được kết nối thông qua một đầu cắm thứ tư hoặc thông qua vỏ, điện áp được áp dụng giữa các đầu cực pha, sẽ là √3 lần của các điện áp được đề cập ở trên. Cùng một điện áp như trên sẽ được áp dụng giữa đầu cực pha và đầu cực trung tính.
Đối với đơn vị tụ điện ba pha kết nối tam giác, điện áp định mức là điện áp pha-pha.
Độ tụ phải được đo trước và sau khi áp dụng điện áp kiểm tra. Sự thay đổi về độ tụ phải nhỏ hơn 2% của độ tụ đo ban đầu hoặc do hỏng một phần tử tụ điện hoặc phần tử cầu chì, tùy theo cái nào ít hơn.

Kiểm tra Điện áp giữa Đầu cực và Vỏ

Kiểm tra này chỉ áp dụng cho trường hợp các phần tử tụ điện bên trong của một đơn vị được cách ly khỏi vỏ của nó. Kiểm tra này đảm bảo khả năng chịu đựng của điện áp quá mức của cách điện được cung cấp giữa vỏ kim loại và các phần tử tụ điện. Điện áp kiểm tra được áp dụng giữa vỏ và chân đế đầu cắm trong 10 giây. Đối với đơn vị tụ điện có các đầu cắm BIL khác nhau, kiểm tra này được thực hiện dựa trên đầu cắm BIL thấp hơn.

Kiểm tra Độ tụ

Kiểm tra này được thực hiện để đảm bảo rằng mỗi đơn vị tụ điện trong một lô hoặc lô phải không cho nhiều hơn 110% của VAR định mức trong điều kiện hoạt động bình thường, đó là sạc áp dụng điện áp và tần số định mức cho đơn vị trong phạm vi nhiệt độ có thể, được coi là Độ C. Nếu việc đo được thực