Yüksek Gerilim Kondansatörü kapsamlı Koruma Çözümü

Ana Hedef:​​ Kondansatörlerin ve elektrik şebekesinin güvenli ve istikrarlı çalışmasını sağlamak ve ekipman ömrünü uzatmak.

Yüksek gerilimli kondansatörler elektrik şebekesine yerleştirildiğinde, güçlü bir koruma sistemi hayati öneme sahiptir. Bu çözüm, endüstri standartları ve pratik deneyimlere dayanarak, temel koruma önlemleri için yapılandırma kılavuzları sunmaktadır:

​I. Temel Elektriksel Parametre Koruması​

1. ​Aşırı Gerilim Koruması:​​
• ​Fonksiyon:​​ Atmosferik aşırı gerilimler (yıldırım), anahtarlama aşırı gerilimleri ve sistem durağan aşırı gerilimleri nedeniyle kondansatör dielektriksinde yığılan hasarı veya anlık çökmesini önlemek için.
• ​Yapılandırma:​​
• ​Dalga Tutucu (MOA - Metal Oksit Dalga Tutucu):​​ Kondansatör bankasının hat ucunda ve nötr ucunda, özellikle hat tarafında ve nötr nokta tarafında kurulur, bu sayede yıldırım dalgalanmalarının ve anahtarlama aşırı gerilimlerinin zirvesini etkili bir şekilde sınırlandırır.
• ​Aşırı Gerilim Rölesi:​​ Kondansatörlerin uç gerilimini sürekli izler. Gerilim belirlenmiş değeri (genellikle 1.1Un) aşınca, süre gecikmesi sonrasında kondansatör bankasını devre dışı bırakarak uzun süreli aşırı gerilim çalışmasını önler. Ayar belirlenirken sistemin izin verilen dalgalanma aralığını kapsamlı bir şekilde göz önünde bulundurulmalıdır.
2. ​Aşırı Akım Koruması:​​
• ​Fonksiyon:​​ Kondansatör bankasındaki iç veya dış aşırı yükler veya iç bileşen arızalarından kaynaklanan anormal akım artışına tepki vermek için.
• ​Yapılandırma:​​
• ​Zaman Gecikmeli Aşırı Akım Koruması:​​ Ana kondansatör bankası korumasının yedek koruması olarak görev yapar ve sistemi aşırı yüklerden korur. Ayar, enerjileştirmede giriş akımlarını geçiş sağlayacak şekilde genellikle nominal akımın 1.5 ile 2 katı arasında belirlenir.
• ​Ani Aşırı Akım Koruması:​​ Ciddi kısa devre arızalarına hedef alınıp, arızayı anında temizlemek için çalışır.
3. ​Kısa Devre Koruması:​​
• ​Fonksiyon:​​ Kondansatörleri içeren iç veya dış faz-arası arızalar veya tek faz-kara arızalar olaylarında son derece hızlı arıza temizlemesi sağlar.
• ​Yapılandırma:​​
• ​Özel Yüksek Gerilimli Sigortalar:​​ Tekil kondansatör birimindeki iç arızalar için tercih edilen koruma. Arızanın meydana gelmesiyle anında açılır, hatalı birimi yalıtırken bankanın geri kalanının çalışmaya devam etmesini sağlar.
• ​Kontaktör + Röle Koruması:​​ Yedek kısa devre koruma işlevi sağlar. Sigorta çalışması ve kontaktörün açılma zamanları arasındaki uyumu sağlamalıdır.

​II. Ana Durum İzleme ve Koruması​

1. ​Sıcaklık Koruması (Termal Koruma):​​
• ​Fonksiyon:​​ Aşırı akım, harmonikler, kötü havalandırma, iç dielektrik yaşlanması veya bileşen arızalarından (ilk olarak sigorta çalışmasıyla belirtilebilir) kaynaklanan anormal yüksek sıcaklıklar nedeniyle patlamaları veya yangınları önlemek için.
• ​Yapılandırma:​​
• ​Gömülü Sıcaklık Sensörleri (PTC/Pt100):​​ Ana ısı dağılma noktalarında (örneğin, kondansatör kabının üstünde) yerleştirilerek, iç sıcak nokta sıcaklığını gerçek zamanlı olarak izler.
• ​Sıcaklık Rölesi / Akıllı İzleme Birimi:​​ Sensörlerden gelen sinyalleri alır. Sıcaklık güvenli eşiği (örneğin, 75°C - 80°C) aşınca, uyarılar veya devre kesme komutları verir.
2. ​Harmonik Koruma ve Azaltma:​​
• ​Fonksiyon:​​ Sistem harmonikleri nedeniyle kondansatörlerde oluşan "harmonik amplifikasyon" etkilerini baskılamak, bu da ciddi aşırı akım, aşırı ısınma ve ekipmanın hızlı yaşlanmasına neden olur.
• ​Yapılandırma:​​
• ​Harmonik İzleme Metresi:​​ Anahtarlama çizgisinde veya kondansatör devresindeki akım/voltajın Toplam Harmonik Bozulma (THD) ve bireysel harmonik içeriklerini sürekli izler. Anormallik olması durumunda uyarı verir.
• ​Harmonik Filtreler:​​ Ağır harmonik kirliliği olan ortamlarda veya büyük kondansatör bankaları için, eşleşen reaktif oranlara (örneğin, %6, %13 reaktörlerle) sahip ​filtre kondansatör bankalarını​ tercih edin, saf telafi kondansatör bankaları yerine. Son durumlarda, ​Aktif Güç Filtreleri (APF)​ yapılandırın.

​III. Güvenlik Sağlaması ve İşletimsel Kontrol​

1. ​Karaya Koruması:​​
• ​Fonksiyon:​​ Arıza akımı için etkili bir yolu sağlayarak personelin ve ekipmanların güvenliğini sağlar.
• ​Yapılandırma:​​
• Metal kaplamaların güvenilir karaya bağlanması; karaya direnci düzenlemelere uymalıdır.
• Boşaltma bobini/dirençin ikincil sarımının bir ucunun mutlaka karaya bağlanması.
• Etkisiz karaya bağlanmış nötr sistemlerde açık-delta voltaj koruması kurulmalı.
2. ​Bağlantıyı Kesme Anahtarı (Ayırıcı):​​
• ​Fonksiyon:​​ Bakım sırasında görünür bir kopuş oluşturarak, geri beslemenin riskini ortadan kaldırır ve güvenli bir izolasyon noktası sağlar.
• ​Yapılandırma:​​ Kontaktörün kaynak tarafında (hat tarafında) görünen hava boşluğu olan bağlantıyı kesme anahtarlarını kurun. İşlem, "Beş Önleme" kilitlenme mekanizmasına sıkı sıkıya uymalıdır.
3. ​Otomatik Devre Kesme Cihazı (Kilitleme Koruması):​​
• ​Fonksiyon:​​ Kontrol sistemi düzeyinde arızaları veya anormal çalışma koşullarını kapsamlı bir şekilde belirleyerek, akıllı devre kesmeyi sağlar.
• ​Yapılandırma:​​
• Çoklu kriterler (gerilim, akım, sıcaklık, sigorta çalışması sinyalleri vb.) koruma ve kontrol birimine entegre edilir.
• Anormal koşullar sırasında otomatik olarak devre kesme mantığı başlatılır, kontaktörü çalıştırmaya neden olur. Alt İstasyon Otomasyon Sistemi'ne (SAS) entegre edilir.