Højspændingskondensator Komplet Beskyttelsesløsning

Kernmål:​​ At sikre sikker og stabil drift af kondensatorer og strømnettet samt forlænge udstyrslivstiden.

Når højspændingskondensatorer sættes i drift i strømnettet, er et robust beskyttelsessystem afgørende. Denne løsning, baseret på branchestandarder og praktisk erfaring, giver konfigurationsvejledninger for de vigtigste beskyttelsesforanstaltninger:

​I. Kerneelektriske parametrebeskyttelse​

1. ​Overvoltagebeskyttelse:​​
• ​Funktion:​​ At beskytte mod kumulativ skade på kondensatorisolering eller øjeblikkelig nedbrydning forårsaget af atmosfæriske overvoltage (lyn), tændingsovervoltage og systemets stabile overvoltage.
• ​Konfiguration:​​
• ​Overvoltageaftrykker (MOA - Metal Oxide Arrester):​​ Installeres ved linjeendelsen og neutralendelsen af kondensatorbanken, især på linjesiden og neutralpunktssiden, for effektivt at begrænse indtrængen af lynovervoltage og toppe af tændingsovervoltage.
• ​Overvoltage relæ:​​ Overvåger kontinuerligt spændingen ved kondensatorernes terminaler. Når spændingen overstiger det indstillede værdi (typisk 1.1Un), udløser det kondensatorbanken efter en forsinkelse for at forhindre langvarig overvoltagebetjening. Indstillingen kræver en omfattende overvejelse af systemets tilladte svingsbredde.
2. ​Overstrømmebeskyttelse:​​
• ​Funktion:​​ At reagere på abnorm stigning i strømmen som følge af interne eller eksterne overbelastninger af kondensatorbanken eller intern komponentnedbrydning.
• ​Konfiguration:​​
• ​Forsinket overstrømmebeskyttelse:​​ Tjener som backup-beskyttelse for hovedkondensatorbankbeskyttelsen og håndterer systemoverbelastninger. Indstillingen skal koordineres med og klare inruskningstrøm under energisupply, typisk indstillet til 1,5-2 gange den nominale strøm.
• ​Øjeblikkelig overstrømmebeskyttelse:​​ Målrettede alvorlige kortslutningsfejl og udløser øjeblikkeligt for at rydde fejlen.
3. ​Kortslutningsbeskyttelse:​​
• ​Funktion:​​ Leverer ekstremt hurtig fejlrydning i tilfælde af interne eller eksterne fasetil-fase fejl eller enefase til jord fejl involverende kondensatorerne.
• ​Konfiguration:​​
• ​Dedikeret højspændingsfuse:​​ Foretrukken beskyttelse for interne fejl i en enkelt kondensatorenhed. Fuser øjeblikkeligt ved fejlforekomst, isolerer den defekte enhed, mens resten af banken fortsætter med at fungere.
• ​Kredsløbsbryder + Relæbeskyttelse:​​ Leverer backup kortslutningsbeskyttelsesfunktion. Koordination mellem fuseoperation og bryderudløsnings tider skal sikres.

​II. Vigtige tilstandsovervågning og beskyttelse​

1. ​Temperaturbeskyttelse (Termisk beskyttelse):​​
• ​Funktion:​​ Forebygger explosioner eller brande forårsaget af abnormt høje temperaturer som følge af overstrøm, harmonier, dårlig ventilering, intern isoleringsaldring eller komponentnedbrydning (som kan være angivet ved fuseoperation).
• ​Konfiguration:​​
• ​Indlejrede temperatursensorer (PTC/Pt100):​​ Indlejret ved vigtige varmeafledningspunkter (f.eks. top af kondensatorbeholder) for at overvåge intern hotspottemperatur i realtid.
• ​Temperaturrelæ / Intelligent overvågningsenhed:​​ Modtager signaler fra sensorerne. Aktiveres, når temperaturen overstiger en sikker tærskel (f.eks. 75°C - 80°C), udsender alarme eller udløsningskommandoer.
2. ​Harmonibeskyttelse og -reduktion:​​
• ​Funktion:​​ At undertrykke "harmoniforstærknings" effekter på kondensatorerne som følge af systemharmonier, hvilket fører til alvorlig overstrøm, overophedning og hurtig udstyrslivsaldring.
• ​Konfiguration:​​
• ​Harmoniovervågningsmåler:​​ Overvåger kontinuerligt Total Harmonic Distortion (THD) og individuelle harmonier i strøm/spænding på busbar eller kondensatorkredsløb. Udsender alarme ved anomalier.
• ​Harmonifiltre:​​ I miljøer med alvorlig harmoniforurening eller for store kondensatorbanker, prioriterer installation af filterkondensatorbanker med matchende reaktansforhold (f.eks. med 6%, 13% reaktorer) i stedet for rene kompensationskondensatorbanker. I ekstreme tilfælde konfigureres Aktive Strømfiltre (APF).

​III. Sikkerhedsgaranti og driftskontrol​

1. ​Jordbeskyttelse:​​
• ​Funktion:​​ Sikrer personales og udstyrs sikkerhed ved at give en effektiv vej for fejlstrøm.
• ​Konfiguration:​​
• Pålidelig jordforbindelse af metalomhuelsen; jordmodstand skal overholde regler.
• En ende af sekundærspolen af udskydningsbobinen/modstand må være jordet.
• Installér åben-delta spændingsbeskyttelse i systemer med ikke-effektivt jordet neutrale.
2. ​Afkoblingskontakt (Isolator):​​
• ​Funktion:​​ Skaber en synlig afbrydelse under vedligeholdelse, der sikrer ingen risiko for tilbageføring og giver en sikker isolationspunkt.
• ​Konfiguration:​​ Installér afkoblingskontakter med synlige luftafbrydelser på kildestyren (linjesiden) af kredsløbsbryderen. Operation skal strengt følge "Fem-forsynings" låsesmekanisme.
3. ​Automatisk udløsningsenhed (Interlockbeskyttelse):​​
• ​Funktion:​​ Gennemgår fuldt ud fejl eller anormale driftsforhold på kontrollsystemniveau for at opnå intelligent udløsning.
• ​Konfiguration:​​
• Flere kriterier (spænding, strøm, temperatur, fuseoperations signaler osv.) er integreret i beskyttelses- og kontrolenheden.
• Initierer automatisk udløsning logik under anormale betingelser, drevet kredsløbsbryder til at fungere. Integreret inden for Substation Automation System (SAS).