Penyelesaian Perlindungan Kapasitor Tegangan Tinggi Komprehensif

Objektif Utama:​​ Untuk memastikan operasi yang selamat dan stabil bagi kapasitor dan grid elektrik, serta untuk memperpanjang jangka hayat peralatan.

Apabila kapasitor tegangan tinggi dimasukkan ke dalam grid elektrik, sistem perlindungan yang kukuh adalah penting. Penyelesaian ini, berdasarkan piawaian industri dan pengalaman praktikal, menyediakan panduan konfigurasi untuk langkah-langkah perlindungan utama:

​I. Perlindungan Parameter Elektrik Utama​

1. ​Perlindungan Overvoltage:​​
• ​Fungsi:​​ Untuk melindungi terhadap kerosakan kumulatif dielektrik kapasitor atau pemutusan seketika disebabkan oleh overvoltage atmosfer (petir), overvoltage beralih, dan overvoltage keadaan tetap sistem.
• ​Konfigurasi:​​
• ​Pengelak Arus Lompat (MOA - Metal Oxide Arrester):​​ Dipasang di hujung laluan dan hujung neutral bank kapasitor, terutamanya pada sisi laluan dan sisi titik neutral, untuk mengekalkan dengan berkesan intrusi arus lompat petir dan puncak overvoltage beralih.
• ​Relay Overvoltage:​​ Memonitor secara berterusan voltan terminal kapasitor. Apabila voltan melebihi nilai yang ditetapkan (biasanya 1.1Un), ia akan memutuskan bank kapasitor selepas penundaan masa untuk mencegah operasi overvoltage yang panjang. Penentuan seting memerlukan pertimbangan komprehensif tentang julat fluktuasi yang dibenarkan sistem.
2. ​Perlindungan Overcurrent:​​
• ​Fungsi:​​ Untuk merespon kepada kenaikan semula jadi arus disebabkan oleh beban berlebihan dalaman atau luaran bank kapasitor, atau pemutusan komponen dalaman.
• ​Konfigurasi:​​
• ​Perlindungan Overcurrent Bertarikh:​​ Berfungsi sebagai perlindungan sandaran untuk perlindungan utama bank kapasitor dan menangani beban berlebihan sistem. Seting mesti dikordinasikan dengan dan melalui arus inrush semasa penyalaan, biasanya ditetapkan pada 1.5 hingga 2 kali arus nominal.
• ​Perlindungan Overcurrent Segera:​​ Menargetkan kesalahan pendek yang serius dan memutuskan secara segera untuk membersihkan kesalahan.
3. ​Perlindungan Kesalahan Pendek:​​
• ​Fungsi:​​ Memberikan penyingkiran kesalahan yang sangat cepat dalam kejadian kesalahan fasa-ke-fasa dalaman atau luaran, atau kesalahan fasa-tunggal-ke-tanah yang melibatkan kapasitor.
• ​Konfigurasi:​​
• ​Peletup Tegangan Tinggi Khusus:​​ Perlindungan yang dipilih untuk kesalahan dalaman dalam unit kapasitor individu. Peletup bertindak segera apabila kesalahan berlaku, mengasingkan unit yang rosak sambil membolehkan bank lain terus beroperasi.
• ​Breaker + Perlindungan Relay:​​ Memberikan fungsi perlindungan kesalahan pendek sandaran. Koordinasi antara operasi peletup dan masa pemutusan breaker mesti dijamin.

​II. Pemantauan dan Perlindungan Keadaan Utama​

1. ​Perlindungan Suhu (Perlindungan Panas):​​
• ​Fungsi:​​ Mencegah letupan atau kebakaran disebabkan oleh suhu yang sangat tinggi akibat overcurrent, harmonik, ventilasi yang buruk, penuaan dielektrik dalaman, atau pemutusan komponen (yang mungkin awalnya ditunjukkan oleh operasi peletup).
• ​Konfigurasi:​​
• ​Sensor Suhu Terbenam (PTC/Pt100):​​ Dibenamkan di titik-titik pelepasan haba utama (contohnya, atas casing kapasitor) untuk memantau suhu hotspot dalaman secara real-time.
• ​Relay Suhu / Unit Pemantauan Cerdas:​​ Menerima isyarat dari sensor. Aktif apabila suhu melebihi ambang selamat (contohnya, 75°C - 80°C), mengeluarkan isyarat alarm atau perintah pemutusan.
2. ​Perlindungan dan Pengurangan Harmonik:​​
• ​Fungsi:​​ Untuk menekan "kesan pengamplian harmonik" pada kapasitor yang disebabkan oleh harmonik sistem, yang menyebabkan overcurrent yang serius, panas berlebihan, dan penuaan peralatan yang cepat.
• ​Konfigurasi:​​
• ​Meter Pemantauan Harmonik:​​ Memonitor secara berterusan Distorsi Harmonik Total (THD) dan kandungan harmonik individu arus/voltan pada busbar atau litar kapasitor. Mengeluarkan isyarat alarm apabila abnormal.
• ​Penapis Harmonik:​​ Dalam persekitaran dengan pencemaran harmonik yang serius atau untuk bank kapasitor yang besar, prioritaskan pemasangan ​bank kapasitor penapis​ dengan nisbah reaktansi yang sesuai (contohnya, dengan reaktor 6%, 13%) daripada bank kapasitor kompensasi tulen. Dalam kes ekstrem, konfigurasikan ​Penapis Kuasa Aktif (APF)​.

​III. Jaminan Keselamatan dan Kawalan Operasi​

1. ​Perlindungan Pelindian:​​
• ​Fungsi:​​ Memastikan keselamatan orang dan peralatan dengan menyediakan laluan yang berkesan untuk arus kesalahan.
• ​Konfigurasi:​​
• Pelindian yang boleh dipercayai pada rangka logam; rintangan pelindian mesti mematuhi peraturan.
• Satu terminal dari pembungkusan sekunder koil/resistor pelupusan mesti dipelindikan.
• Pasang perlindungan voltan delta terbuka dalam sistem dengan neutral yang tidak dipelindikan dengan berkesan.
2. ​Switch Pemutusan (Isolator):​​
• ​Fungsi:​​ Mencipta putus yang dapat dilihat semasa pemeliharaan, memastikan tiada risiko back-feed dan memberikan titik isolasi yang selamat.
• ​Konfigurasi:​​ Pasang switch pemutusan dengan putus udara yang boleh dilihat pada sisi sumber (sisi laluan) pemutus litar. Operasi mesti mengikuti mekanisme interlock "Lima-Pencegahan" dengan ketat.
3. ​Peranti Trip Automatik (Perlindungan Interlok):​​
• ​Fungsi:​​ Menentukan secara komprehensif kesalahan atau keadaan operasi abnormal pada tahap sistem kawalan untuk mencapai trip cerdas.
• ​Konfigurasi:​​
• Kriteria berganda (voltan, arus, suhu, isyarat operasi peletup, dll.) diintegrasikan ke dalam unit perlindungan dan kawalan.
• Mula-mula inisiasi logik trip semasa keadaan abnormal, memacu pemutus litar untuk beroperasi. Diintegrasikan dalam Sistem Automasi Substesyen (SAS).