उच्च वोल्टेज कपासिटरहरूको सामान्य समस्याहरू र उनीहरूका समाधानको विस्तृत विश्लेषण

कपासिटर कार्यान्वयन वोल्टेज समस्या​

कपासिटरको कार्यान्वयन वोल्टेजको मात्रा यसको सेवा आयु र उत्पादन क्षमतामा बहुतै प्रभाव राख्छ, जसले इयालाई उप-स्टेशन बसबार सिस्टममा एउटा महत्त्वपूर्ण निरीक्षण संकेत बनाउँछ। कपासिटरको अन्दर चालु शक्ति हानि मुख्यतया डाइएलेक्ट्रिक हानि र चालक रिसिस्टेन्स हानिद्वारा उत्पन्न हुन्छ, जहाँ डाइएलेक्ट्रिक हानि ९८% भन्दा बढी छ। डाइएलेक्ट्रिक हानि कपासिटरको कार्यान्वयन तापमानमा बहुतै प्रभाव राख्छ। यो प्रभाव निम्न फारमुला द्वारा मापिन सकिन्छ:

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

​जहाँ:​​

• Pr उच्च वोल्टेज कपासिटरको चालु शक्ति हानि प्रतिनिधित्व गर्छ
• Qc यसको रिएक्टिभ शक्ति जनाउँछ
• tgδ डाइएलेक्ट्रिक हानि ट्यान्जेन्ट हो
• ω ग्रिड कोणात्मक आवृत्ति हो
• C कपासिटरको क्षमता हो
• U कपासिटरको कार्यान्वयन वोल्टेज हो

उपरोक्त फारमुलामा देखिएको जस्तै, उच्च वोल्टेज कपासिटरको चालु शक्ति हानि (Pr) यसको कार्यान्वयन वोल्टेज (U²)को वर्गको साथ अनुक्रमिक रूपमा समानुपातिक छ। जसमा वोल्टेज बढ्दै जाने त्यसमा चालु शक्ति हानि द्रुत बढ्छ। यो द्रुत वृद्धि तापमान वृद्धि ल्याउँछ, जसले कपासिटरको अन्तःस्थ आइसुलेशन आयुमा प्रभाव राख्छ। अधिक वोल्टेज शर्तहरूमा लामो समयसम्म कपासिटरको कार्यान्वयन गर्ने ले ओभरकरेन्ट उत्पन्न गर्न सक्छ, जसले कपासिटरको नुकसान गर्न सक्छ। त्यसैले, उच्च वोल्टेज कपासिटर सिस्टमहरूलाई व्यापक ओभरवोल्टेज रक्षात्मक उपकरणहरूको आवश्यकता छ।

▲ उच्च तर हार्मोनिकहरूको प्रभाव

पावर ग्रिडमा उपस्थित उच्च तर हार्मोनिकहरू भन्दा पनि कपासिटरलाई नकारात्मक प्रभाव दिन सक्छ। जब हार्मोनिक धाराहरू कपासिटरमा प्रवेश गर्छन्, तिनीहरू मौलिक धारामा राख्छन्, जसले कार्यान्वयन धाराको शिखर मान र मौलिक वोल्टेज वृद्धि गर्छ। यदि कपासिटरको कपासिटिभ रिएक्टेन्स सिस्टमको इनडक्टिभ रिएक्टेन्सको बराबर छ भने, उच्च तर हार्मोनिकहरू बढ्नेछन्। यो बढी ओभरकरेन्ट र ओभरवोल्टेज उत्पन्न गर्न सक्छ, जसले कपासिटरको अन्तःस्थ आइसुलेटिङ डाइएलेक्ट्रिकमा आंशिक डिस्चार्ज ल्याउँछ। यो आंशिक डिस्चार्ज बल्लो फट्न र ग्रुप फ्युज फ्याट्न जस्ता विफलताहरू ल्याउँछ।

​▲ बसबार वोल्टेज नष्ट हुने समस्या

कपासिटरलाई जोडिएको बसबारमा वोल्टेज नष्ट हुने अर्को गुरुत्वपूर्ण चिन्ता छ। कार्यान्वयन भित्र राहेको वोल्टेज नष्ट हुने कपासिटर उप-स्टेशन पावर साइडमा ट्रिपिङ वा मुख्य ट्रान्सफार्मरको विच्छेद गर्न सक्छ। यदि यस अवस्थामा कपासिटरलाई तुरुन्तै विच्छेद न गरिने भएको छ भने, यसलाई नुकसान दिने ओभरवोल्टेज भेट्न सक्छ। अत्याधिकतया, वोल्टेज नष्ट हुने पहिले कपासिटरलाई निकाल्न नदिने ले रिझोनेन्ट ओभरवोल्टेज उत्पन्न गर्न सक्छ, जसले ट्रान्सफार्मर वा कपासिटर स्वयंलाई नुकसान गर्न सक्छ। त्यसैले, एउटा वोल्टेज नष्ट हुने रक्षात्मक उपकरण आवश्यक छ। यो उपकरणले वोल्टेज नष्ट हुने पछि कपासिटरलाई विश्वसनीय रूपमा विच्छेद गर्न र वोल्टेज पूर्ण रूपमा सान्ध्य भएपछि मात्र फेरि जोड्न गर्न आवश्यक छ।

▲ सर्किट ब्रेकर कार्यान्वयनद्वारा उत्पन्न ओभरवोल्टेज

सर्किट ब्रेकर कार्यान्वयन पनि ओभरवोल्टेज उत्पन्न गर्न सक्छ। चूँकि कपासिटर स्विचिङको लागि व्यापक रूपमा वेक्युम सर्किट ब्रेकरहरू प्रयोग गरिन्छन्, बन्द गर्ने क्रियाकलापमा कन्टेक्ट बाउन्स ओभरवोल्टेज उत्पन्न गर्न सक्छ। यद्यपि यी ओभरवोल्टेजहरूको शिखर मान सापेक्ष रूपमा निम्न छ, तिनीहरूको कपासिटरमा प्रभाव नजान्नुपर्छ। उल्टो, सर्किट ब्रेकर खुल्ने (विच्छेद) क्रियाकलापमा उत्पन्न हुन सक्ने ओभरवोल्टेजहरू धेरै उच्च हुन सक्छन् र यी कपासिटरलाई फट्न सक्छन्। त्यसैले, सर्किट ब्रेकर कार्यान्वयनद्वारा उत्पन्न ओभरवोल्टेज रोक्नका लागि प्रभावी उपायहरू लागू गर्न आवश्यक छ।

​▲ कपासिटर कार्यान्वयन तापमान प्रबन्धन

कपासिटरको कार्यान्वयन तापमान पनि एउटा गुरुत्वपूर्ण कारक हो। अत्यधिक उच्च तापमान यसको सेवा आयु र उत्पादन क्षमतामा नकारात्मक प्रभाव राख्छ, जसले सक्रिय प्रवर्तन र प्रबन्धन उपायहरूको आवश्यकता बनाउँछ। विशेष रूपमा, तापमानमा प्रत्येक १०°C वृद्धि ले क्षमता घट्ने दर दुई गुना बढ्छ। लामो समयसम्म उच्च विद्युत क्षेत्र र उच्च तापमानमा कार्यान्वयन गर्ने कपासिटरहरूको अन्तःस्थ आइसुलेटिङ डाइएलेक्ट्रिक धीरे-धीरे विकृत हुन्छ। यो विकृति डाइएलेक्ट्रिक हानि बढाउँछ, जसले त्वरित अन्तःस्थ तापमान वृद्धि ल्याउँछ। यो न केवल कपासिटरको कार्यान्वयन आयुलाई छोटो गर्छ, तर गम्भीर स्थितिमा तापीय विकृति ले विफलता ल्याउँछ।

कपासिटरको सुरक्षित कार्यान्वयन गर्न, सम्बन्धित नियमहरू निर्दिष्ट गर्छन्:

• जब पर्यावरण तापमान ३०°C भन्दा बढी छ, वेन्टिलेशन उपकरणहरू सक्रिय गरिनुपर्छ ठण्डाउनका लागि।
• यदि पर्यावरण तापमान ४०°C वा त्यो भन्दा बढी छ, कपासिटरहरूलाई ुरुन्तै निष्क्रिय गर्नुपर्छ।

त्यसैले, कपासिटरको कार्यान्वयन तापमानलाई निरन्तर वास्तविक समयमा ट्रेक गर्नका लागि एउटा तापमान निरीक्षण सिस्टम लागू गर्नुपर्छ। अत्यन्त, बलात्मक वायु वेन्टिलेशन उपायहरू ताप वितरण शर्तहरूलाई सुधार गर्न आवश्यक छ, जसले उत्पन्न ताप प्रभावी संवहन र ताप उत्सर्जन द्वारा दक्ष र प्रभावी रूपमा बाहिर निकाल्न सक्छ।