Λεπτομερής Περιγραφή Κοινών Προβλημάτων και Λύσεων για Υψηλής Τάσης Καπακίτορες
Θέμα Τάσης Λειτουργίας Καπακίτων
Η μέγεθος της τάσης λειτουργίας ενός καπακίτου επηρεάζει σημαντικά τη διάρκεια ζωής και την ικανότητα εξόδου, κάνοντάς το ένα βασικό δείκτη παρακολούθησης στο σύστημα μπάρας υποσταθμίων. Η απώλεια ενεργού ισχύος μέσα σε ένα καπακίτο προέρχεται κυρίως από τις απώλειες διελκτικών και τις απώλειες αντίστασης των διαγωνιστών, με τις απώλειες διελκτικών να αντιπροσωπεύουν περισσότερο από το 98%. Οι απώλειες διελκτικών επηρεάζουν σημαντικά τη θερμοκρασία λειτουργίας του καπακίτου. Αυτή η επιρροή μπορεί να ποσοτικοποιηθεί με την παρακάτω τύπωση:
Pr = Qc * tgδ = ω * C * U² * tgδ * 10⁻³
Όπου:
- Το Pr αντιπροσωπεύει την απώλεια ενεργού ισχύος του υψηλής τάσης καπακίτου
- Το Qc δηλώνει την ανενεργή ισχύ
- Το tgδ είναι ο εφαπτομένης της διελκτικής απώλειας
- Το ω είναι η γωνιακή συχνότητα του δικτύου
- Το C είναι η χωρητικότητα του καπακίτου
- Το U είναι η τάση λειτουργίας του καπακίτου
Όπως φαίνεται από τον παραπάνω τύπο, η απώλεια ενεργού ισχύος (Pr) ενός καπακίτου υψηλής τάσης είναι ανάλογη με το τετράγωνο της τάσης λειτουργίας (U²). Όσο αυξάνεται η τάση λειτουργίας, η απώλεια ενεργού ισχύος αυξάνεται γρήγορα. Αυτή η γρήγορη αύξηση οδηγεί σε αύξηση της θερμοκρασίας, επηρεάζοντας τη διάρκεια ζωής της απομόνωσης του καπακίτου. Επιπλέον, η μακρά λειτουργία του καπακίτου υπό συνθήκες υπερτάσης θα προκαλέσει υπερρεύμα, με δυνητική καταστροφή του καπακίτου. Συνεπώς, τα συστήματα καπακίτων υψηλής τάσης απαιτούν ολοκληρωμένα συστήματα προστασίας από υπερτάση.
▲ Επίδραση Υψηλότερων Αρμονικών
Οι υψηλότερες αρμονικές μέσα στο δίκτυο ενέργειας μπορούν επίσης να επηρεάσουν αρνητικά τα καπακίτα. Όταν τα ρεύματα αρμονικών εισέρχονται σε ένα καπακίτο, υπεριστοσοποιούνται στο βασικό ρεύμα, αυξάνοντας την κορυφαία τιμή του ρεύματος λειτουργίας και την βασική τάση. Εάν η αντιστάση καπακίτου του καπακίτου ταιριάζει με την αντιστάση ενδυνάμωσης του συστήματος, οι υψηλότερες αρμονικές θα ενισχυθούν. Αυτή η ενίσχυση μπορεί να προκαλέσει υπερρεύματα και υπερτάσεις, με δυνητική παραγωγή μερικής αποδόσεως μέσα στην εσωτερική απομονωτική διελκτική. Αυτή η μερική απόδοση μπορεί να προκαλέσει αποτυχίες όπως παραμόρφωση και σφήνωση ομάδας φυσικών.
▲ Θέμα Απώλειας Τάσης στην Μπάρα
Η απώλεια τάσης στη μπάρα στην οποία είναι συνδεδεμένο το καπακίτο είναι άλλο ένα βασικό θέμα. Ένα καπακίτο που χάνει ξαφνικά την τάση κατά τη λειτουργία του μπορεί να προκαλέσει τροχοπέδηση στην πλευρά εφοδιασμού της υποσταθμίδας ή αποσύνδεση του κυρίως μετατροπέα. Εάν το καπακίτο δεν αποσυνδεθεί άμεσα υπό τέτοιες συνθήκες, μπορεί να υποστεί καταστροφική υπερτάση. Επιπλέον, η αποσύνδεση του καπακίτου πριν από την επαναφορά τάσης μπορεί να οδηγήσει σε υπερτάση συντονίας, με δυνητική καταστροφή του μετατροπέα ή του καπακίτου. Συνεπώς, είναι απαραίτητο ένα σύστημα προστασίας από απώλεια τάσης. Αυτό το σύστημα πρέπει να εξασφαλίζει ότι το καπακίτο αποσυνδέεται αξιόπιστα μετά την απώλεια τάσης και αξιόπιστα συνδέεται μόνο μετά την πλήρη επαναφορά της τάσης σε κανονικά επίπεδα.
▲ Υπερτάση Που Προκαλείται από την Λειτουργία Τελεστών
Η λειτουργία των τελεστών μπορεί επίσης να προκαλέσει υπερτάση. Επειδή οι τελεστές κενού είναι κυρίως χρησιμοποιούμενοι για την εναλλαγή καπακίτων, η αναπήδηση επαφών κατά την ενεργοποίηση μπορεί να προκαλέσει υπερτάση. Παρόλο που αυτές οι υπερτάσεις έχουν μια σχετικά χαμηλή κορυφαία, η επίδρασή τους στα καπακίτα δεν πρέπει να παραβλεφθεί. Αντίθετα, κατά την ανοίγματος του τελεστή (αποσύνδεση), οι δυνητικά παραγόμενες υπερτάσεις μπορούν να είναι σημαντικά υψηλότερες και μπορούν να διαρρήξουν το καπακίτο. Συνεπώς, είναι απαραίτητο να εφαρμοστούν αποτελεσματικά μέτρα για την μείωση της υπερτάσης που παράγεται κατά τη λειτουργία των τελεστών.
▲ Διαχείριση Θερμοκρασίας Λειτουργίας Καπακίτων
Η θερμοκρασία λειτουργίας των καπακίτων είναι επίσης ένα βασικό παράγοντα. Εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες επηρεάζουν αρνητικά τη διάρκεια ζωής και την ικανότητα εξόδου των καπακίτων, δικαιολογώντας προσεκτική διαχείριση και μέτρα. Σημαντικά, η ταχύτητα μείωσης της χωρητικότητας διπλασιάζεται για κάθε 10°C αύξηση της θερμοκρασίας. Τα καπακίτα που λειτουργούν μακροχρόνια υπό υψηλά ηλεκτρικά πεδία και υψηλές θερμοκρασίες βιώνουν σταδιακή γήρανση της εσωτερικής απομονωτικής διελκτικής. Αυτή η γήρανση οδηγεί σε αύξηση των απωλειών διελκτικών, επιτρέποντας μια γρήγορη αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας. Αυτό μειώνει τη διάρκεια ζωής του καπακίτου, ενώ σε σοβαρές περιπτώσεις μπορεί να οδηγήσει σε αποτυχία λόγω θερμικής διάσπασης.
Για να εξασφαλιστεί η ασφαλής λειτουργία των καπακίτων, οι σχετικές κανονισμοί προσδιορίζουν εξαρτημένα:
- Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος υπερβαίνει τα 30°C, οι συσκευές αερισμού πρέπει να ενεργοποιηθούν για ψύξη.
- Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος φθάσει ή υπερβεί τα 40°C, τα καπακίτα πρέπει να απενεργοποιηθούν άμεσα.
Συνεπώς, είναι απαραίτητο να εφαρμοστεί ένα σύστημα παρακολούθησης θερμοκρασίας για τη συνεχή παρακολούθηση της θερμοκρασίας λειτουργίας των καπακίτων σε πραγματικό χρόνο. Επιπλέον, είναι κρίσιμα τα μέτρα αναγκαστικού αερισμού για τη βελτίωση των συνθηκών αποδόσεως θερμότητας, εξασφαλίζοντας ότι η παραγόμενη θερμότητα απορρίπτεται αποτελεσματικά και αποδοτικά μέσω αποτελεσματικής συντονίας και ακτινοβολίας.
