Detalyadong Paliwanag ng mga Karaniwang Isyu at Solusyon para sa Mataas na Voltaheng Kapasador

Isyu sa Operating Voltage ng Capacitor​

Ang laki ng operating voltage ng capacitor ay may malaking epekto sa kanyang serbisyo at kakayahan, kaya ito ay isang pangunahing indikador na dapat bantayan sa substation busbar system. Ang active power loss sa loob ng capacitor ay nanggagaling sa dielectric losses at conductor resistance losses, kung saan ang dielectric losses ay bumubuo ng higit sa 98%. Ang dielectric losses ay may malaking impluwensya sa operating temperature ng capacitor. Ito ay maaaring kwentahin gamit ang sumusunod na formula:

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

​Kung saan:​​

• Pr kumakatawan sa active power loss ng high-voltage capacitor
• Qc ang reactive power nito
• tgδ ang dielectric loss tangent
• ω ang grid angular frequency
• C ang capacitance ng capacitor
• U ang operating voltage ng capacitor

Bilang napapakita sa itaas na formula, ang active power loss (Pr) ng high-voltage capacitor ay direktang proporsyonal sa kwadrado ng kanyang operating voltage (U²). Habang tumaas ang operating voltage, ang active power loss ay tumaas nang mabilis. Ang pagtaas nito ay nagdudulot ng pagtaas ng temperatura, na kaya nagbabago ang insulation life ng capacitor. Bukod dito, ang matagal na pag-operate ng capacitor sa ilalim ng overvoltage conditions ay magdudulot ng overcurrent, na maaaring masira ang capacitor. Kaya, ang high-voltage capacitor systems ay nangangailangan ng komprehensibong overvoltage protection devices.

▲ Epekto ng Mas Mataas na Harmonics

Ang mas mataas na harmonics sa power grid ay maaari ring makapinsala sa capacitors. Kapag ang harmonic currents ay pumasok sa capacitor, sila ay idinadagdag sa fundamental current, na nagpapataas ng peak value ng operating current at fundamental voltage. Kung ang capacitive reactance ng capacitor ay tumutugon sa inductive reactance ng sistema, ang mas mataas na harmonics ay maaaring lumaki. Ang paglaki nito ay maaaring magdulot ng overcurrents at overvoltages, na maaaring magresulta sa partial discharge sa loob ng insulating dielectric ng capacitor. Ang partial discharge na ito ay maaaring humantong sa mga pagkakamali tulad ng ​bulging​ at ​group fuse blowing.

​▲ Busbar Loss-of-Voltage Issue

Ang pagkawala ng voltage sa busbar kung saan konektado ang capacitor ay isa pang mahalagang isyu. Ang capacitor na biglang nawalan ng voltage habang operasyon ay maaaring magdulot ng tripping sa supply side ng substation o pag-disconnect ng main transformer. Kung hindi agad ididisconnect ang capacitor sa ganitong kondisyon, maaari itong makaranas ng nakakasirang overvoltage. Bukod dito, ang pagkakamali na hindi tanggalin ang capacitor bago ang pagbalik ng voltage ay maaaring magdulot ng ​resonant overvoltage, na maaaring masira ang transformer o ang capacitor mismo. Kaya, ang isang ​loss-of-voltage protection device​ ay kinakailangan. Ang device na ito ay kailangang tiyakin na ang capacitor ay mapagkakatiwalaang ididisconnect pagkatapos ng pagkawala ng voltage at mapagkakatiwalaang i-reconnect pagkatapos lamang na lubos na bumalik ang voltage sa normal.

▲ Overvoltage na Nagmumula sa Circuit Breaker Operation

Ang pag-operate ng circuit breaker ay maaari ring magdulot ng overvoltage. Dahil ang ​vacuum circuit breakers​ ang karaniwang ginagamit para sa switching ng capacitor, ang ​contact bounce​ sa panahon ng closing operation ay maaaring mag-trigger ng overvoltage. Bagama't ang mga overvoltage na ito ay may ​relatively low peak, hindi ito dapat ipagsawalang-bahala ang epekto nito sa capacitors. Sa kabaligtaran, sa panahon ng pagbubuksan (disconnection) ng circuit breaker, ang potentially generated overvoltages ay maaaring maging mas mataas at maaaring ​puncture​ ang capacitor. Kaya, mahalaga ang pag-implement ng ​effective measures to mitigate​ ang overvoltage na nabubuo sa panahon ng circuit breaker operations.

​▲ Pagmamanage ng Operating Temperature ng Capacitor

Ang operating temperature ng capacitors ay isang kritikal na factor. Ang sobrang mataas na temperatura ay negatibong nakaapekto sa serbisyo at kakayahan ng capacitor, kaya kinakailangan ang proaktibong control at management measures. ​Significantly, the rate of capacity decline doubles for every 10°C increase in temperature.​​ Ang mga capacitor na nag-ooperate nang matagal sa mataas na electric fields at elevated temperatures ay nagdudulot ng gradual aging ng kanilang insulating dielectric. Ang aging na ito ay nagdudulot ng pagtaas ng dielectric loss, na nagsisimula ng mabilis na internal temperature rise. Ito ay hindi lamang nagpapakurta ng operational lifespan ng capacitor, ngunit sa mga severe cases, maaari itong humantong sa failure dahil sa ​thermal breakdown.

Upang siguruhin ang ligtas na operasyon ng capacitors, ang mga regulasyon ay eksplisitong nagtatakda:

• ​Kapag ang ambient temperature ay lumampas sa 30°C, ang ventilation devices ​ay dapat i-activate​ upang magbigay ng cooling.
• ​Kapag ang ambient temperature ay umabot o lumampas sa 40°C, ang capacitors ​ay dapat i-deactivate agad.

Kaya, ang isang ​temperature monitoring system​ ay kailangang maipatupad upang patuloy na sundin ang operating temperature ng capacitors sa real-time. Bukod dito, ang mga ​forced-air ventilation measures​ ay mahalaga upang mapabuti ang kondisyon ng heat dissipation, na siguraduhin na ang lumilikhang init ay epektibong at efektibong inilalabas sa pamamagitan ng ​effective convection and radiation.