Como otros equipos eléctricos, condensador de derivación también puede estar sujeto a la interna y externa fallos eléctricos. Por lo tanto, este equipo también debe ser protegido de las fallas internas y externas. Hay varios esquemas disponibles para protección de la batería de condensadorespero durante la aplicación de cualquiera de los planes, debemos recordar la inversión inicial en ese condensador desde el punto de vista económico. Deberíamos comparar la inversión inicial y el costo de la protección que se aplica sobre ella. Hay principalmente 3 tipos de protección que se aplican a un banco de condensadores.
- Elemento Fusible.
- Unidad. Fusible.
- Protección del Banco.
Fusibles de los elementos
Los fabricantes de unidades de condensadores suelen proporcionar fusibles incorporados en cada elemento de la unidad. En este caso, si se produce algún fallo en algún elemento en sí mismo, se desconecta automáticamente del resto de la unidad. En este caso, la unidad sigue cumpliendo su función, pero con una salida menor. En las baterías de condensadores de menor capacidad sólo se aplican estos esquemas de protección incorporados para evitar el gasto de otros equipos de protección especiales.
Fusible de la unidad
El fusible de la unidad En general, la protección se proporciona para limitar la duración de arc dentro de una unidad de condensador defectuosa. Como la duración del arco es limitada, hay menos posibilidades de una deformación mecánica importante y una enorme producción de gas en la unidad defectuosa, y por lo tanto se salvan las unidades vecinas del banco. Si cada unidad de un banco de condensadores está protegida individualmente contra los fusibles, entonces en caso de fallo de una unidad, el banco de condensadores puede seguir funcionando sin interrupción antes de retirar y reemplazar la unidad defectuosa.
Otra ventaja importante de proporcionar protección con fusibles a cada unidad del banco es que, indica la ubicación exacta de la unidad defectuosa. Pero al elegir el tamaño del fusible para este propósito, debe tenerse en cuenta que el elemento fusible debe soportar la carga excesiva debido a los armónicos del sistema. En vista de ello, la capacidad de corriente del elemento fusible para este propósito se toma como un 65% por encima de la corriente de carga completa. Siempre que la unidad individual de la batería de condensadores esté protegida por un fusible, es necesario proporcionar una descarga resistencia en cada una de las unidades.
Protección del Banco
Aunque en general la protección con fusibles se proporciona con cada una de las unidades de condensador, pero cuando una unidad de condensador está en fallo y el elemento fusible asociado se funde, el voltaje La tensión aumenta en las otras unidades de condensadores conectadas en serie en la misma fila. Generalmente, cada unidad de condensador está diseñada para soportar el 110% de su voltaje nominal normal. Si cualquier otra unidad de condensador se queda más tiempo fuera de servicio, en la misma fila en la que previamente se dañó una unidad, el estrés del voltaje sobre otras unidades sanas de esa fila aumentará aún más y cruzará fácilmente el límite del voltaje máximo permitido de estas unidades.
Por lo tanto, siempre es deseable reemplazar la unidad de condensador dañada del banco tan pronto como sea posible para evitar el exceso de tensión en las otras unidades sanas. Por lo tanto, debe haber algún tipo de indicación para identificar la unidad defectuosa exacta. Tan pronto como se identifique la unidad defectuosa en un banco, éste debe ser retirado del servicio para reemplazar la unidad defectuosa. Existen varios métodos para detectar el voltaje de desequilibrio causado por el fallo de la unidad de condensador.
La siguiente figura muestra la disposición más común de protección de la batería de condensadores. Aquí, el banco de condensadores está conectado en la formación de estrellas. El primario de un transformador de potencial está conectado a través de cada fase. El secundario de los tres transformadores de potencial están conectados en serie para formar un delta abierto y un relé sensible al voltaje está conectado a través de este delta abierto. En condiciones de equilibrio exacto no debe haber ningún voltaje aparece a través del relé sensible al voltaje porque la suma de los voltajes trifásicos equilibrados es cero. Pero cuando se produce un desequilibrio de voltaje debido a un fallo en la unidad de condensador, el voltaje resultante aparece a través del relé y éste se activa para proporcionar una alarma y señales de disparo.
El relé sensible al voltaje puede ajustarse de tal manera que hasta un cierto desequilibrio de voltaje sólo se cerrarían los contactos de alarma y para cierto nivel de voltaje más alto se cerrarían los contactos de disparo junto con los contactos de alarma. El transformador de potencial conectado a través de los condensadores de cada fase también sirve para la descarga del banco después de ser apagado.
En otro esquema, el condensadores en cada fase se dividen en dos partes iguales conectadas en serie. La bobina de descarga está conectada a través de cada una de las partes como se muestra en la figura. Entre el secundario de la bobina de descarga y el voltaje sensible que desequilibra el relé se conecta un transformador auxiliar que sirve para regular la diferencia de voltaje entre los voltajes secundarios de la bobina de descarga en condiciones normales.
Aquí el banco de condensadores está conectado en estrella y el punto neutro está conectado a la tierra a través de un transformador de potencial. Un relé sensible al voltaje está conectado a través del secundario del transformador de potencial. Tan pronto como hay algún desequilibrio entre las fases, el resultante voltaje aparecerá a través de la transformador de potencia y por lo tanto el relé sensible al voltaje se activará más allá de un valor preestablecido.
Aquí, el banco de condensadores de cada fase se divide en dos partes iguales conectadas en paralelo y los puntos estelares de ambas partes están interconectados a través de un transformador de corriente. Los secundarios del transformador de corriente están conectados a través de un actual un relé sensible. En caso de que se produzca un desequilibrio entre las dos partes del banco, habrá una corriente de desequilibrio que fluya a través del transformador de corriente y, por lo tanto, se activará el relé sensible a la corriente. En este esquema de descarga del banco después de la desconexión, la bobina de descarga puede ser conectada a través de los condensadores en cada fase.
En otro esquema de protección de la batería de condensadoresel punto estelar de un banco de condensadores trifásicos está conectado a tierra a través de un transformador de corriente y un relé sensible a la corriente está conectado a través del secundario del transformador de corriente. Tan pronto como hay un desequilibrio entre las fases de la batería de condensadores, debe haber una corriente que fluye hacia la tierra a través del transformador de corriente y, por lo tanto, el relé sensible a la corriente se activará para disparar el interruptor de circuito… asociado con el banco de condensadores.
