Комплексно решение за защита на високонапрегатните кондензатори

Основна цел:​​ Да се осигури безопасната и стабилна работа на кондензаторите и електропредавателната мрежа, както и да се увеличи продължителността на живот на оборудването.

Когато високонапрегнатите кондензатори се включват в електропредавателната мрежа, робустна система за защита е от ключово значение. Това решение, основано на индустриални стандарти и практически опит, предоставя насоки за конфигурация на основните мерки за защита:

​I. Защита на основни електрически параметри​

1. ​Защита срещу прекомерно напрежение:​​
• ​Функция:​​ Да предпази от кумулативен ущърб на диелектрика на кондензаторите или моментен разрушителен ефект, причинени от атмосферни прекомерни напрежения (гром), прекомерни напрежения при свързване и системни стационарни прекомерни напрежения.
• ​Конфигурация:​​
• ​Противобурен ограничител (MOA - Оксид метален ограничител):​​ Установен на крайната точка на линията и нейтралната точка на групата кондензатори, особено на страната на линията и нейтралната точка, за да ограничи проникването на бурни импулси и върха на прекомерните напрежения при свързване.
• ​Реле за прекомерно напрежение:​​ Непрекъснато наблюдава терминалното напрежение на кондензаторите. Когато напрежението надхвърли зададената стойност (обикновено 1.1Un), то изключва групата кондензатори след времева забава, за да се предотврати продължителна работа при прекомерно напрежение. Определението на настройките изисква комплексно обмисляне на допустимия диапазон на колебания на системата.
2. ​Защита срещу прекомерен ток:​​
• ​Функция:​​ Да реагира на аномално повишаване на тока поради вътрешни или външни прекомерни товари на групата кондензатори, или вътрешен разрушителен ефект.
• ​Конфигурация:​​
• ​Времево-забавена защита срещу прекомерен ток:​​ Функционира като резервна защита за основната защита на групата кондензатори и обработва системни прекомерни товари. Настройката трябва да се координира с и да преодолява връхните токове при зареждане, обикновено зададена между 1.5 до 2 пъти по-голяма от номиналния ток.
• ​Моментна защита срещу прекомерен ток:​​ Целта е да обработва сериозни краткосрочни замръзнала и да изключва моментално, за да се изчисти дефекта.
3. ​Защита срещу краткосрочни дефекти:​​
• ​Функция:​​ Предоставя изключително бързо изчистване на дефекта в случай на вътрешни или външни фазови дефекти или единични дефекти на земята, включващи кондензаторите.
• ​Конфигурация:​​
• ​Специализиран високонапрегнат предпазен предохранител:​​ Предпочитана защита за вътрешни дефекти в отделен кондензатор. Моментално се изпълнява при дефект, изолирайки дефектния компонент, докато останалата част от групата продължава да работи.
• ​Автомат + Релейна защита:​​ Предоставя функция за резервна защита срещу краткосрочни дефекти. Трябва да се осигури координация между операцията на предохранителя и времето за изключване на автомата.

​II. Ключово наблюдение на състоянието и защита​

1. ​Температурна защита (Термична защита):​​
• ​Функция:​​ Предотвратява експлозии или пожари, причинени от аномално висока температура, резултат от прекомерен ток, хармоники, лоша вентилация, вътрешно стареене на диелектрика или дефект на компонент (което може първоначално да се покаже чрез операцията на предохранителя).
• ​Конфигурация:​​
• ​Вградени температурни сензори (PTC/Pt100):​​ Вградени в ключови точки за разпръскване на топлина (например, горната част на корпуса на кондензатора) за да наблюдават в реално време вътрешната точка на максимална топлина.
• ​Температурно реле / Интелигентна мониторингова единица:​​ Приема сигнали от сензорите. Активира се, когато температурата надхвърли безопасна граница (например, 75°C - 80°C), издавайки аларми или команди за изключване.
2. ​Хармонична защита и намаляване:​​
• ​Функция:​​ Да потисне "усилващ ефект на хармониките" върху кондензаторите, причинен от системни хармоники, които водят до сериозен прекомерен ток, прекомерна топлина и бързо стареене на оборудването.
• ​Конфигурация:​​
• ​Хармоничен мониторингов измервател:​​ Непрекъснато наблюдава общата хармонична деформация (THD) и индивидуалното съдържание на хармониките на тока/напрежението на шината или цепта на кондензатора. Издава аларми при аномалии.
• ​Хармонични филтри:​​ В околната среда с сериозно хармонично замърсяване или за големи групи кондензатори, трябва да се предпочита установяването на фильтр-кондензаторни групи със съответстващи реактивни отношения (например, с 6%, 13% реактори) вместо чисто компенсиращи кондензаторни групи. В екстремни случаи, конфигурирайте Активни мощностни филтри (APF).

​III. Безопасност и контрол на операции​

1. ​Заземяща защита:​​
• ​Функция:​​ Обеспечава безопасност на персонала и оборудването, предоставяйки ефективен път за дефектния ток.
• ​Конфигурация:​​
• Надеждно заземяване на металния корпус; съпротивлението на заземяването трябва да съответства на регламентите.
• Една от крайните точки на вторичната обмотка на разрядния обик или резистор трябва да бъде заземена.
• Установете защита на отворен триъгълник на напрежението в системи с неефективно заземена нейтрална точка.
2. ​Изолационен ключ (Изключвател):​​
• ​Функция:​​ Създава видимо разделяне по време на поддръжка, осигурявайки, че няма риск от обратно захранване и предоставяйки безопасна точка за изолация.
• ​Конфигурация:​​ Установете изолационни ключове с видимо разделяне на страната на източника (страната на линията) на автоматичния ключ. Операцията трябва стриктно да следва механизма за "Пет-предпази" интерлокуване.
3. ​Автоматично устройство за изключване (Интерлокуване защита):​​
• ​Функция:​​ Комплексно определя дефекти или аномални условия на работа на ниво на контролната система, за да постигне интелигентно изключване.
• ​Конфигурация:​​
• Множество критерии (напрежение, ток, температура, сигнали за операция на предохранителя, и др.) са интегрирани в единицата за защита и управление.
• Автоматично активира логика за изключване при аномални условия, започвайки автоматичния ключ. Интегриран в Автоматизираната система на подстанцията (SAS).