ಹೈ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕಪಾಸಿಟರ್ಗಳ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಮಸ್ಯೆಗಳ ಮತ್ತು ಪರಿಹಾರಗಳ ವಿಶೇಷವಾದ ವಿವರಣೆ
kondensernin operasyonel voltaj sorunu
Kondansörün operasyonel voltajının büyüklüğü, hizmet ömrü ve çıktı yeteneğine önemli ölçüde etki eder, bu nedenle dönen kısım sisteminde ana izleme göstergesidir. Kondansör içindeki aktif güç kaybı çoğunlukla dielektrik kayıplardan ve iletken direnç kayıplarından kaynaklanır, dielektrik kayıpların %98'den fazla payı vardır. Dielektrik kayıplar, kondansörün operasyonel sıcaklığı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Bu etki, aşağıdaki formül ile nicelleştirilebilir:
Pr = Qc * tgδ = ω * C * U² * tgδ * 10⁻³
Burada:
- Pr yüksek gerilimli kondansörün aktif güç kaybını temsil eder
- Qc reaktif gücünü gösterir
- tgδ dielektrik kayıp tanjantıdır
- ω şebeke açısal frekansıdır
- C kondansörün kapasitesidir
- U kondansörün operasyonel voltajıdır
Yukarıdaki formülden görüleceği gibi, yüksek gerilimli kondansörün aktif güç kaybı (Pr), operasyonel voltajının (U²) karesiyle orantılıdır. Operasyonel voltaj arttıkça, aktif güç kaybı hızlı bir şekilde artar. Bu hızlı artış, sıcaklık yükselmesine neden olur, bu da kondansörün yalıtım ömrünü etkiler. Ayrıca, kondansörün uzun süre aşırı gerilim altında çalışması, aşırı akımı tetikleyerek kondansörü hasarlı hale getirebilir. Bu nedenle, yüksek gerilimli kondansör sistemleri kapsamlı aşırı gerilim koruma cihazlarına ihtiyaç duyar.
▲ Yüksek Mertebeden Harmoniklerin Etkisi
Şebekedeki yüksek mertebeden harmonikler de kondansörlere olumsuz etki edebilir. Harmonik akımlar kondansöre girdiğinde, temel akım üzerine eklenir, operasyonel akımın tepe değerini ve temel gerilimi artırır. Eğer kondansörün kapasitif reaktansı sistemin endüktif reaktansıyla eşleşiyorsa, yüksek mertebeden harmonikler amplifikasyona uğrar. Bu amplifikasyon, aşırı akım ve aşırı gerilime neden olabilir, bu da kondansörün iç yalıtım dielektriğinde kısmi salınmaya yol açabilir. Bu kısmi salınma, kondansörün şişmesi ve grup sigortalarının patlaması gibi arızalara neden olabilir.
▲ Ana Hat Gerilim Kaybı Sorunu
Kondansöre bağlı ana hat üzerindeki gerilim kaybı, başka bir kritik endişedir. İşlem sırasında aniden gerilim kaybeden bir kondansör, alttaki tesisat sağlayıcı tarafında atlamaya veya ana transformatörün ayrılmasına neden olabilir. Bu koşullar altında kondansör hızla devredildiği takdirde, zararlı aşırı gerilim deneyimleyebilir. Ayrıca, gerilimin tamamen normal seviyeye geri dönmesinden önce kondansör çıkarılmadığı takdirde, rezonans aşırı gerilimi oluşabilir, bu da transformatör ya da kondansörün kendisini hasarlı hale getirebilir. Bu nedenle, gerilim kaybı koruma cihazı gereklidir. Bu cihaz, gerilim kaybından sonra kondansörün güvenilir bir şekilde devredilmesini ve sadece gerilimin tamamen normale dönmesinden sonra yeniden bağlanmasını sağlamalıdır.
▲ Devre Kesici İşlemi Tarafından Oluşturulan Aşırı Gerilim
Devre kesici işlemi de aşırı gerilim oluşturabilir. Vakum devre kesicileri kondansör anahtarlama için yaygın olarak kullanıldığından, kapanma işlemi sırasında temas sıçraması aşırı gerilim tetikleyebilir. Bu aşırı gerilimlerin tepe değeri nitelik itibariyle düşük olsa da, kondansörlere olan etkileri göz ardı edilemez. Buna karşılık, devre kesicinin açılması (devre dışı bırakılması) sırasında üretilen potansiyel aşırı gerilimler çok daha yüksek olabilir ve kondansörü deli bilir. Bu nedenle, devre kesici işlemler sırasında üretilen aşırı gerilimi azaltmak için etkili önlemlerin uygulanması önemlidir.
▲ Kondansör Operasyonel Sıcaklık Yönetimi
Kondansörlerin operasyonel sıcaklığı da kritik bir faktördür. Çok yüksek sıcaklıklar, kondansörün hizmet ömrü ve çıktı yeteneğine olumsuz etki eder, bu nedenle proaktif kontrol ve yönetim önlemleri gereklidir. Özellikle, her 10°C sıcaklık artışıyla kapasite düşüş oranı ikiye katlanır. Kondansörler, yüksek elektrik alanları ve sıcaklıklarda uzun süre işletildiğinde, iç yalıtım dielektriği yavaş yavaş yaşlanır. Bu yaşlanma, dielektrik kayıpların artmasına neden olur, bu da hızlı bir iç sıcaklık yükselişine yol açar. Bu, kondansörün operasyonel ömrünü kısaltır ve ciddi durumlarda, ısıl çökme nedeniyle hatta başarısızlığa bile yol açabilir.
Kondansörlerin güvenli işletilmesi için ilgili yönetmelikler açıkça belirtir:
- Çevresel sıcaklık 30°C'yi aşarsa, soğutma cihazları çalıştırılmalıdır.
- Çevresel sıcaklık 40°C'ye ulaşır veya aşarsa, kondansörler derhal devre dışı bırakılmalıdır.
Bu nedenle, kondansörlerin operasyonel sıcaklığını gerçek zamanlı olarak sürekli izlemek için bir sıcaklık izleme sistemi uygulanmalıdır. Ayrıca, zorlanmış hava soğutma önlemleri, etkili konveksiyon ve radyasyon yoluyla üretilen ısıyı etkili ve verimli bir şekilde dışarı çıkarmak için önemlidir.
