Korkean jännitteen shunt-kondensaattoriyksikön vianmääritysratkaisu

1 Virheen jälkeinen testaus ja diagnostiikka​
​1.1 Virhesyiden tunnistaminen ja testattavien yksiköiden määrittäminen​
Käytetään esimerkkinä räplännettävää kondensaattoriyhdistelmää, jossa jokaisella yksikkökondensaattorilla on yleensä ulkopuolinen purkuputki, joka toimii pääsuojalaitteena. Jos yksi kondensaattori sammuu, muut kondensaattorit purkautuvat vikaan joutuneen kohdasta. Vian joutunutta kondensaattoria vastaava purkuputki voi rikkoutua nopeasti, eristäen viallisen osan ja varmistamalla yhdistelmän jatkuvan toiminnan.
Jos kondensaattorissa kehittyy avoimet piirijärjestelyt tai muut vikat, ne voivat jatkaa toimintaa ilman purkuputken rikkoutumista. ​Kriittinen kaskadevaara: Naapureiden purkuputkien ennenaikainen rikkoutuminen aiheuttaa ketjureaktioita. Liian paljon kondensaattoreiden irrotus aiheuttaa epätasapainon, joka ylittää suunnittelurajat, lopulta johtuen koko yhdistelmän purkuputkien sammumiseen. Esimerkiksi 220kV-alustuksen 10kV Kondensaattoryhdistelmä No. 2 Fasa B:ssa kondensaattori, jolla oli vain 14 % mittausvirhe, aloitti tällaisen kaskaden, joka johti koko ryhmän purkuputkien sammumiseen.

​Johtopäätös: Kun ryhmän purkuputki sammuu, jokaisen kondensaattorin on käydä läpi yksityiskohtainen tarkastus ja testaus seuraavien havaintojen löytämiseksi:

• Sisäisten kosteuden pääsy
• Komponenttien sammuminen/lyhytkierre
• Erityyppisen hajoaminen
  Tämä auttaa tunnistamaan vialliset yksiköt, vähentää virhetasoja ja poistaa toiminnalliset vaarat.

​1.2 Virheen tutkimuksen testikohdevalinta​
​1.2.1 Visuaalinen tarkastus​
​Tarkastuksen painopiste:

• Rakenteen puhtaus/silikkuus
• Öljyn vuoto, rajaukset, purkualoitukset
• Ylikuumeneminen, värimuutos
• Paikallinen laajeneminen/muotoutuminen
  Nämä ongelmat viittaavat sisäisiin rakenteellisiin muutoksiin, komponenttien vahingoittumiseen tai kapasiteettihajoamiseen, jotka luovat toiminnallisia riskejä. Värimuutos edellyttää usein purkua ylikuumenemisen/virheen analysointia, mikä lisää tarkastuksen monimutkaisuutta.

​1.2.2 Terminaalien ja kotelun välisen eristysvastuksen mittaaminen​
​Mittauksen tarkoitus: Havaitse eristyksen heikentyminen kosteudesta, huurosta tai sammumisesta valvomalla vastuksen laskua.
​Rajoitukset: Tämä testi toimii aputoimena viitteena vain, kun muita vikoja esiintyy samanaikaisesti.
​Soveltuvuus:

• ✅ Suoritetaan kaksitermisaalisille kondensaattoreille
• ❌ Ei tarvita yksitermisaalisille kondensaattoreille (kotelo toimii elektronina)

Alla oleva kuva havainnollistaa mittemenetelmää:

1.2.3 Kapasiteetin mittaaminen

Räplännettävissä kondensaattoryhmissä yleensä käytetään sarja-parallelisuutta kondensaattoryhmiä vastaamaan jännite- ja kapasiteettivaatimuksiin.

• ​Kapasiteetin kasvu: Viittaa väheneviin sarjasegmentteihin sisäisten vikoiden (lyhytkierre/sammuminen) vuoksi. Kosteuden pääsy (veden korkea dielektrinen vakio) tai elementtipurkuputkien sammuminen saattavat myös aiheuttaa kapasiteetin nousun.
• ​Kapasiteetin lasku: Viittaa väheneviin parallelisuusiin avoimista piireistä, löysistä yhteyksistä tai sisäisten purkuputkien toiminnasta. ​⚠️ Kriittinen riski: Terveyllisten elementtien jännitetason stressi kasvaa, nopeuttaen sammumista ja vähentäen reaktiivisen tehon tuotantoa.
• ​Öljyn vuodon vaikutus: Öljyn korkeampi dielektrinen vakio verrattuna ilmaan aiheuttaa mitattavan kapasiteettihajoamisen.

​Diagnostinen merkitys: Kapasiteetin poikkeama heijastaa suoraan sisäistä eheyttä ja on kriittinen kenttävianmäärityksessä.

​Hyväksyttävyysalue: ±5% - +10% tavaramerkin arvosta.
​Mittausmenetelmä:

1. Poissulje jäänyt varauksen häiriö
2. Toista useiden kapasiteettipuolen avulla
3. Jos poikkeama jatkuu:
• Irrota purkuyhdyntäputket
• Poista HV-puolen yhteydet
4. Mitta uudelleen. Jatkuva poikkeama vahvistaa sisäisen vian.

​Tapaus: 110kV-alustuksen 10kV 11A Kondensaattoryhdistelmä (Yksikkö B2)

1.3 AC-vastuksen kestotestausmenetelmä

​Tarkoitus: Varmista pääeristystä (putket/panostus) soveltamalla AC-jännitettä lyhennettyjen terminaalien ja kotelun välillä.
​Testiarvo: Havaitsee:

• Alhaiset öljyn tasot
• Sisäinen kosteus
• Vauriot putkeissa
• Mekaaniset vikat

​Terminaalin käsittely:

• Lyhennä molemmat terminaalit yhteen
• Soita jännite lyhennettyjen terminaalien ja maanjäristykseen

​Teollisuusmerkintä: Säännöllinen AC-vastuskestotestaus on usein tarpeeton kondensaattorien omassa korkeassa terminaalikoteluun eristystä.

2. Kapasiteettimittausmenetelmien rationaalinen valinta

​Yleiset menetelmät:

​I/V-menetelmän etu:

• ​Jännitteen etu: Soitettu testijännite > kondensaattorin käyttöjännite
• ​Piilottujen vikoiden havaitseminen: Aktivoi sammumispisteitä, joissa:
• Hylättyjen elementtien jäävä eristysresistanssi
• Kapasiteettimitarit näyttävät väärän normaaliarvon
• ​Menetelmä: Katso Kuva 2 (Jännitehallitseva reaktanssimittaus)

3. Ammeter/Voltmeter-mittauksen keskeiset tekniset kohtia

​3.1 Standardikelpoinen testijännite ja taajuus​

• ​Jännitteen valinta: ≤5× nomin