Högspeglat kondensator skyddslösning

Kärnmål:​​ Att säkerställa den säkra och stabila drift av kondensatorer och elkraftnätet, samt förlänga utrustningens livslängd.

När högspänningskondensatorer sätts i drift i elkraftnätet är ett robust skyddssystem avgörande. Denna lösning, baserad på industristandarder och praktisk erfarenhet, ger konfigurationsriktlinjer för viktiga skyddsåtgärder:

​I. Kärnelektriska parametervarningar​

1. ​Överspänningsskydd:​​
• ​Funktion:​​ För att skydda mot kumulativ skada på kondensatorernas dielektrik eller plötslig genombrott orsakade av atmosfäriska överspänningar (blixt), växlingsöverspänningar och systemets stegståndsöverspänningar.
• ​Konfiguration:​​
• ​Överspänningsbeskydd (MOA - Metalloxidbeskydd):​​ Installerat vid linjeslutet och neutral slutet av kondensatorbanken, särskilt på linjesidan och neutralpunkten, för att effektivt begränsa intrång av blixtimpulser och toppar av växlingsöverspänningar.
• ​Överspänningsrelä:​​ Övervakar kontinuerligt kondensatorernas terminalspänning. När spänningen överskrider inställd värde (vanligtvis 1,1Un) kopplar det ur kondensatorbanken efter en tidsfördröjning för att förhindra långvarig överspänning. Inställningsbestämmande kräver en omfattande övervägande av systemets tillåtna svängningsområde.
2. ​Överströmskydd:​​
• ​Funktion:​​ För att reagera på ovanliga strömökning orsakad av interna eller externa överbelastningar av kondensatorbanken, eller intern komponentgenombrott.
• ​Konfiguration:​​
• ​Tidsfördröjt överströmskydd:​​ Fungerar som reservskydd för huvudkondensatorbanksskydd och hanterar systemöverbelastningar. Inställningen måste samordnas med och klara inruschningströmmar under energiförsörjning, vanligtvis inställd på 1,5 till 2 gånger den nominella strömmen.
• ​Omedelbart överströmskydd:​​ Riktar in sig på allvarliga kortslutningsfel och kopplar ur omedelbart för att rensa felet.
3. ​Kortslutningsskydd:​​
• ​Funktion:​​ Ger extremt snabb felrensning vid interna eller externa fass-till-fassfel eller ensidigt till jordfel som involverar kondensatorerna.
• ​Konfiguration:​​
• ​Dedikerad högspänningsfuskel:​​ Det föredragna skyddet för interna fel inom en individuell kondensatorenhet. Fusken aktiveras omedelbart vid felets uppståndelse, isolerar den defekta enheten medan resten av banken kan fortsätta att fungera.
• ​Brytare + Reläskydd:​​ Ger reservfunktionalitet för kortslutningsskydd. Samordning mellan fuskelaktivering och brytartidsinställning måste vara säkerställd.

​II. Viktig tillståndsövervakning och skydd​

1. ​Temperaturvarning (Termiskt skydd):​​
• ​Funktion:​​ Förhindrar explosioner eller brandor orsakade av ovanligt höga temperaturer som resulterar från överström, harmoniska, dålig ventilation, intern dielektrisk åldring eller komponentgenombrott (som kan indikeras av fuskelaktivering).
• ​Konfiguration:​​
• ​Inbyggda temperatursensorer (PTC/Pt100):​​ Inbyggda vid viktiga värmeavledningspunkter (t.ex., överst på kondensatorhöljet) för att övervaka interna heta punkter i realtid.
• ​Temperaturrelé / Intelligent övervakningsenhet:​​ Tar emot signaler från sensorerna. Aktiveras när temperaturen överskrider ett säkert tröskelvärde (t.ex., 75°C - 80°C), utfärdar varningar eller kopplingskommandon.
2. ​Harmoniskt skydd och minskning:​​
• ​Funktion:​​ För att dämpa "harmoniskt förstärknings" effekter på kondensatorerna orsakade av systemharmoniska, vilket leder till allvarliga överström, överhettning och snabb utrustningsåldring.
• ​Konfiguration:​​
• ​Harmoniskt övervakningsmätare:​​ Övervakar kontinuerligt total harmonisk deformation (THD) och individuellt harmoniskt innehåll av ström/spänning på busbar eller kondensatorcirkuit. Utfärdar varningar vid avvikelse.
• ​Harmoniska filter:​​ I miljöer med allvarlig harmonisk förorening eller för stora kondensatorbanker, prioritera installation av filterkondensatorbanker med matchande reaktansförhållanden (t.ex., med 6%, 13% reaktorer) istället för ren kompensationskondensatorbanker. I extrema fall konfigurera Aktiva effektfilter (APF).

​III. Säkerhetsgarantier och driftkontroll​

1. ​Jordningskydd:​​
• ​Funktion:​​ Garanterar personal- och utrustningssäkerhet genom att erbjuda en effektiv väg för felström.
• ​Konfiguration:​​
• Tillförlitlig jordning av metallhölje; jordningsmotståndet måste följa bestämmelser.
• Ett terminal på sekundär vindning av utlösarkil/resistor måste vara jordad.
• Installera öppen-delta spänningsskydd i system med icke-effektivt jordad neutral.
2. ​Kopplingsbrytare (Isolator):​​
• ​Funktion:​​ Skapar en synlig brytning under underhåll, säkerställer inga risker för bakåtmata och ger en säker isoleringspunkt.
• ​Konfiguration:​​ Installera kopplingsbrytare med synliga luftavstånd på källsidan (linjesidan) av brytaren. Drift måste strikt följa "Fem-förhindrande" låsningsmekanism.
3. ​Automatisk utlösare (Låsningskydd):​​
• ​Funktion:​​ Bestämmer omfattande fel eller avvikande driftsförhållanden på kontrollsystemnivå för att uppnå intelligent utlösning.
• ​Konfiguration:​​
• Flera kriterier (spänning, ström, temperatur, fuskelaktiveringssignaler, etc.) integreras i skydd- och styrningsenheten.
• Initierar automatiskt utlöslogik vid avvikande förhållanden, drivande brytaren att agera. Integrerad i Understationsautomatiseringssystem (SAS).