Solución comprehensiva de protección para condensadores de alta tensión

Obxectivo central:​​ Asegurar a operación segura e estable dos condensadores e da rede eléctrica, e prolongar a vida útil do equipo.

Cando se ponen en funcionamento condensadores de alta tensión na rede eléctrica, é crucial dispor dun sistema de protección sólido. Esta solución, baseada en normas da industria e experiencia práctica, ofrece directrices de configuración para medidas de protección clave:

​I. Protección de parámetros eléctricos centrais​

1. ​Protección contra sobretensión:​​
• ​Función:​​ Protexer contra o dano acumulativo no dieléctrico do condensador ou a ruptura instantánea causada por sobretensiones atmosféricas (raios), sobretensiones de conmutación e sobretensiones estacionarias do sistema.
• ​Configuración:​​
• ​Pararrayos (MOA - Pararrayos de óxido metálico):​​ Instalado no final da liña e no extremo neutro do banco de condensadores, especialmente no lado da liña e no punto neutro, para clavar eficazmente as intrusións de sobretensiones de raio e os picos de sobretensiones de conmutación.
• ​Relé de sobretensión:​​ Monitoriza continuamente a tensión terminal dos condensadores. Cando a tensión supere o valor fixado (típicamente 1.1Un), desliga o banco de condensadores após un retardo para evitar a operación prolongada en sobretensión. A determinación do axuste require unha consideración comprehensiva do rango de fluctuación permitido polo sistema.
2. ​Protección contra sobrecorrente:​​
• ​Función:​​ Responder ao aumento anormal da corrente debido a sobrecargas internas ou externas do banco de condensadores, ou a falla de componentes internos.
• ​Configuración:​​
• ​Protección contra sobrecorrente con retardo:​​ Serve como protección de respaldo para a protección principal do banco de condensadores e xestiona as sobrecargas do sistema. O axuste debe coordinarse e resistir as correntes de inrush durante a energización, xeralmente fixado entre 1.5 e 2 veces a corrente nominal.
• ​Protección contra sobrecorrente instantánea:​​ Dirixida a fallos de cortocircuito graves e desliga instantaneamente para limpar o fallo.
3. ​Protección contra cortocircuitos:​​
• ​Función:​​ Proporciona unha eliminación de fallos extremadamente rápida en caso de fallos fase-a-fase internos ou externos, ou fallos de fases únicas a terra que involucran os condensadores.
• ​Configuración:​​
• ​Fusible de alta tensión específico:​​ A protección preferida para fallos internos dentro dunha unidade individual de condensador. Os fusibles actúan instantaneamente ante un fallo, aislando a unidade defectuosa mentres permite que o resto do banco siga operando.
• ​Interruptor + Protección de relé:​​ Proporciona funcionalidade de protección de respaldo contra cortocircuitos. Debe asegurarse a coordinación entre a operación do fusible e os tempos de disparo do interruptor.

​II. Monitorización e protección de estados clave​

1. ​Protección térmica (protección de temperatura):​​
• ​Función:​​ Prevenir explosións ou incendios causados por temperaturas anormalmente altas debido a sobrecorrente, harmónicos, ventilación deficiente, envejecimiento interno do dieléctrico ou fallo de componentes (que poden indicarse inicialmente pola operación do fusible).
• ​Configuración:​​
• ​Sensores de temperatura incorporados (PTC/Pt100):​​ Incorporados en puntos clave de dissipación de calor (por exemplo, na parte superior da carcasa do condensador) para monitorizar a temperatura de puntos calientes internos en tempo real.
• ​Relé de temperatura / Unidade de monitorización inteligente:​​ Recibe señales dos sensores. Activa cando a temperatura supere un umbral seguro (por exemplo, 75°C - 80°C), emitindo alarmas ou comandos de desligue.
2. ​Protección e mitigación de harmónicos:​​
• ​Función:​​ Suprimir os efectos de "amplificación harmónica" nos condensadores causados polos harmónicos do sistema, que provocan sobrecorrente grave, sobrexoguemento e envellecemento rápido do equipo.
• ​Configuración:​​
• ​Medidor de monitorización de harmónicos:​​ Monitoriza continuamente a Distorsión Harmónica Total (THD) e o contido harmónico individual de corrente/voltaxe na barra de distribución ou circuito de condensador. Emiten alarmas ante anomalias.
• ​Filtros harmónicos:​​ En entornos con contaminación harmónica grave ou para grandes bancos de condensadores, prioriza a instalación de bancos de condensadores filtro con razóns de reactancia coincidentes (por exemplo, con reactores de 6%, 13%) en lugar de bancos de condensadores de compensación puros. En casos extremos, configura Filtros de Potencia Activa (APF)​.

​III. Asuranza de seguridade e control operativo​

1. ​Protección de aterramento:​​
• ​Función:​​ Asegurar a seguridade das persoas e do equipo proporcionando unha ruta efectiva para a corrente de fallo.
• ​Configuración:​​
• Aterramento fiábel da carcasa metálica; a resistencia de aterramento debe cumprir coas rexulacións.
• Un terminal da bobina secundaria do resistor/descarga debe estar aterrado.
• Instalar protección de voltaxe de delta aberto en sistemas con neutros non efectivamente aterrados.
2. ​Interruptor de manobra (seccionador):​​
• ​Función:​​ Crear unha interrupción visible durante a manutención, asegurando que non hai risco de retroalimentación e proporcionando un punto de aislamento seguro.
• ​Configuración:​​ Instala seccionadores con interrupción visible de aire no lado de fonte (lado da liña) do interruptor. A operación debe seguir estritamente o mecanismo de interbloqueo "Cinco-Protección".
3. ​Dispositivo de desligue automático (protección de interbloqueo):​​
• ​Función:​​ Determina comprehensivamente fallos ou condicións de operación anormais a nivel do sistema de control para lograr un desligue intelixente.
• ​Configuración:​​
• Múltiples criterios (tensión, corrente, temperatura, señales de operación do fusible, etc.) están integrados na unidade de protección e control.
• Inicia automaticamente a lóxica de desligue durante condicións anormais, impulsando o interruptor a operar. Integrado no Sistema de Automatización de Subestación (SAS).