Penjelasan Terperinci tentang Isu-Isu Biasa dan Penyelesaian untuk Kapasitor Tegangan Tinggi

Isu Voltan Operasi Kapasitor​

Magnitude voltan operasi kapasitor mempengaruhi jangka hayat dan keupayaan outputnya secara signifikan, menjadikannya indikator pemantauan utama dalam sistem busbar substesyen. Kerugian kuasa aktif dalam kapasitor terutamanya berasal dari kerugian dielektrik dan kerugian rintangan konduktor, dengan kerugian dielektrik menyumbang lebih daripada 98%. Kerugian dielektrik mempunyai pengaruh yang besar terhadap suhu operasi kapasitor. Pengaruh ini boleh dikuantifikasi melalui formula berikut:

Pr = Qc * tgδ = ω * C * U² * tgδ * 10⁻³

​Di mana:​​

• Pr mewakili kerugian kuasa aktif kapasitor tekanan tinggi
• Qc menandakan kuasa reaktifnya
• tgδ adalah tangen kerugian dielektrik
• ω adalah frekuensi sudut grid
• C adalah kapasitansi kapasitor
• U adalah voltan operasi kapasitor

Seperti yang ditunjukkan oleh formula di atas, kerugian kuasa aktif (Pr) kapasitor tekanan tinggi berkadar langsung dengan kuasa dua voltan operasinya (U²). Apabila voltan operasi meningkat, kerugian kuasa aktif juga meningkat dengan cepat. Kenaikan ini menyebabkan peningkatan suhu, akibatnya mempengaruhi jangka hayat isolasi kapasitor. Selain itu, operasi kapasitor dalam keadaan overvoltan yang berpanjangan akan menyebabkan overcurrent, yang mungkin merosakkan kapasitor. Oleh itu, sistem kapasitor tekanan tinggi memerlukan peranti perlindungan overvoltan yang komprehensif.

▲ Impak Harmonik Tingkat Tinggi

Harmonik tingkat tinggi dalam grid tenaga juga boleh memberi kesan negatif kepada kapasitor. Apabila arus harmonik mengalir ke dalam kapasitor, ia bertambah kepada arus asas, meningkatkan nilai puncak arus operasi dan voltan asas. Jika reaktans kapasitif kapasitor sepadan dengan reaktans induktif sistem, harmonik tingkat tinggi akan diperbesar. Pemperbesaran ini boleh menyebabkan overcurrents dan overvoltages, yang mungkin menyebabkan pelepasan separa dalam dielektrik insulasi dalaman kapasitor. Pelepasan separa ini boleh memicu kegagalan seperti ​bulging​ dan ​group fuse blowing.

​▲ Isu Kehilangan Voltan Busbar

Kehilangan voltan pada busbar yang terhubung dengan kapasitor adalah isu kritikal lain. Kapasitor yang tiba-tiba kehilangan voltan semasa operasi boleh menyebabkan trip pada sisi bekalan substesyen atau putusnya transformer utama. Jika kapasitor tidak diputuskan dengan segera dalam keadaan tersebut, ia mungkin mengalami overvoltan yang merosakkan. Tambahan pula, gagal mengeluarkan kapasitor sebelum pemulihan voltan boleh menyebabkan ​overvoltan resonan, yang mungkin merosakkan transformer atau kapasitor itu sendiri. Oleh itu, peranti ​perlindungan kehilangan voltan​ adalah penting. Peranti ini mesti memastikan kapasitor diputuskan dengan dapat dipercayai selepas kehilangan voltan dan direhubungkan hanya setelah voltan telah sepenuhnya pulih ke keadaan normal.

▲ Overvoltan yang Ditimbulkan oleh Operasi Circuit Breaker

Operasi circuit breaker juga boleh menghasilkan overvoltan. Sejak ​circuit breakers vakum​ digunakan secara meluas untuk pemutusan kapasitor, ​loncatan kontak​ semasa operasi penutupan mungkin memicu overvoltan. Walaupun overvoltan-ovoltan ini mempunyai ​puncak yang relatif rendah, impaknya terhadap kapasitor ​tidak boleh diabaikan. Sebaliknya, semasa pembukaan circuit breaker (putus), overvoltan yang mungkin dihasilkan boleh jauh lebih tinggi dan mungkin ​merobek​ kapasitor. Oleh itu, adalah penting untuk melaksanakan ​langkah-langkah efektif untuk mengurangkan​ overvoltan yang dihasilkan semasa operasi circuit breaker.

​▲ Pengurusan Suhu Operasi Kapasitor

Suhu operasi kapasitor juga merupakan faktor kritikal. Suhu yang terlalu tinggi memberi kesan negatif terhadap jangka hayat dan keupayaan output kapasitor, memerlukan langkah-langkah kawalan dan pengurusan proaktif. ​Dengan signifikan, kadar penurunan kapasiti berganda untuk setiap peningkatan 10°C dalam suhu.​​ Kapasitor yang beroperasi dalam jangka masa panjang di bawah medan elektrik yang tinggi dan suhu yang tinggi mengalami penuaan beransur-ansur pada dielektrik insulasinya. Penuaan ini menyebabkan peningkatan kerugian dielektrik, seterusnya memicu peningkatan suhu dalaman yang cepat. Ini bukan sahaja memendekkan jangka hidup operasi kapasitor tetapi, dalam kes yang teruk, boleh menyebabkan kegagalan disebabkan ​pecahan termal.

Untuk memastikan operasi kapasitor yang selamat, peraturan berkaitan menetapkan dengan jelas:

• ​Apabila suhu sekitar melebihi 30°C, peranti ventilasi ​patut diaktifkan​ untuk mendinginkan.
• ​Jika suhu sekitar mencapai atau melebihi 40°C, kapasitor ​mesti dimatikan dengan segera.

Oleh itu, sistem ​pemantauan suhu​ mesti dilaksanakan untuk mengesan suhu operasi kapasitor secara berterusan. Selain itu, langkah-langkah ventilasi paksa adalah penting untuk meningkatkan keadaan pendinginan, memastikan haba yang dihasilkan dibuang secara berkesan dan cekap melalui ​konveksi dan radiasi yang berkesan.