IEC VDE استفاده و. Version 1.0

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "IEC VDE استفاده و. Version 1.0"

Έρως Νικολαΐδης
5 χρόνια πριν
Προβολές:

1 کیفیت و ایمنی در خازنهای قدرت کیفیت هر محصول لازمە عمر طولانی آن محصول است. این مطلب به ویژه در مورد خازنهای قدرت صادق است تا آنجا که میزان اضافهبار قابل تحمل خازن و ایمنی خازن در هنگام خرابی آن از عوامل اصلی و تعیینکنندۀ کیفیت خازن هستند و حتی در حال حاضر با افزایش هارمونیک در شبکه میزان مقاومت خازن نسبت به اضافهبارهای هارمونیکی نیز به جمع شروط لازم جهت کیفیت خازن پیوسته است. در حال حاضر تولید خازنهایی چگالی بسیار بالا امکانپذیر است در حال حاضر فراکوه قادر به تولید خازنی شده است که در حجمی کمتر از یک لیتر 15 کیلووار توان راکتیو تولید مینماید. رمز چنین پیشرفتی در به کارگیری دیالکتریکهایی: 100 یا 100 v / µ m است. 0/2 w kvar با ضریب تلفات کمتر از kv / mm با قابلیت تحمل شدت میدانهای قوی با شدت بیش از برای تولید خازنی با عمر طولانی و تضمین شده باید از تخلیههای جزي ی Discharge) (Partial درون دیالکتریک جلوگیری نماییم. با توجه به شدت میدان بسیار قوی داخل دیالکتریک ) mm 140) kv میتوان تصوری از قدرت تخلیههای جزي ی بدست آورد. روشهای جلوگیری از وقوع تخلیههای جزي ی بر اساس ترکیبی از خلاقیت و تجربه استوار است. در این زمینه نیز فراکوه توانسته است با تکیه بر تجارب و تکنولوژیهای خود به موادی بسیار موثر و در عین حال سازگار با محیط زیست (نوعی ماده گیاهی) دست یابد. به عنوان نمونه در خازنهای تیپ LKI از مواد پرکنندهای استفاده شده که دمای اشتعال آنها بیش از 250 درجە سانتیگراد بوده که در مقایسه با دیگر مواد پرکننده به ویژه روغنهای معدنی با دمای اشتعال حدود 130 درجە سانتیگراد تحقیقا غیر قابل اشتعال هستند. در مدل خازنهای جدید فراکوه (تیپ SF 6 یا گازهای مشابه دیگر استفاده نشده است (LKT از هیچ مادۀ پرکنندهای مثل رزین ژله مواد ژلمانند گاز بلکه مواد غیر قابل اشتعال با منشاء معدنی به عنوان پایدارساز مورد استفاده قرار گرفته است. تست طول عمر و نتایج عملی حاصل از نصب خازنها در شبکه IEC VDE غالبا برای تعیین طول عمر خازن از آزمایش طول عمر شرح داده شده در استانداردهای استفاده و میگردد. در بخش 8 از استاندارد VDE 0560 روش آزمایش به شرح زیر تعیین شده است. 1

2 ه ب شرکت فراکوه خازن را تحت ولتاژی بالاتر از ولتاژ نامیاش قرار دهید. زمانی از لحظە اعمال اضافه ولتاژ تا لحظە خرابی خازن) در ضریب %3 خرابی نمونههای آزمایشی مجاز است. طول عمر خازن از ضرب مدت زمان آزمایش U TEST ( ) U N 7 (فاصلە دست میآید در طول مدت آزمون این تست ابتدا برای خازنهای کاغذی-روغنی با ضریب تلفات حدود 5 w مورد کاربرد قرار میگرفته kvar است. برای خازنهای MKP جدید با عایق پلیپروپیلن و جوشنهای بخار فلز و ضریب تلفات کمتر از %10 تلفات خازنهای قدیمی این تست صادق نمیباشد. است که امروزه چندان مقبول نیست. دلیل آن به علاوه بر اینکه در خلال تست %3 خرابی مجاز شمرده شده که این تست هیچ اطلاعاتی در خصوص طول عمر مفید و قابل انتظار به دست نمیدهد تنها برای تعریف و تعیین کلی کیفیت یک خازن مفید است. بر این اساس فراکوه از چنین آزمونهایی برای تعیین طول عمر استفاده نکرده بلکه بر اساس آمار و اطلاعات اخذ شده از خازنهای نصبشده در شبکه طول عمر خازن را تعیین مینماید. نوع LKI 1991 LKI 1992 LKI 1993 LKI 1994 LKI 1995 LKI 1996 LKI 1997 مجموع (h) MTBF نرخ خرابی نرخ خرابی (در هر یک میلیون) / / / / / / / / تاکنون 13 الی 15 سال از نصب خازنهای تیپ LKI در شبکه میگذرد. بر اساس آمارهای دریافتی از سال 1983 الی 1985 هیچ افزایش نرخ خرابی مشاهده نشده است. در خلال این دوره چهار نسل پیشرفتهتر از این تیپ تولید و به بازار عرضه شدهاند که به مراتب دارای کیفیت برتری نسبت به اولین نسل تولید شده در سال 1983 بودهاند. واحد مدیریت کیفیت فراکوه به جمعآوری و تحلیل اطلاعات خازنهای خرابشده در هنگام کار چه آنها که خراب شدنشان گزارش شده است و چه آنها که عودت داده میشوند میپردازد. از سال 1991 تا به حال بر اساس 2

3 آمار و اطلاعات به دستآمده نرخ خرابی 200 عدد در یک میلیون بوده است که حتی با فرض این که تنها یکسوم خرابیها گزارش شده باشند نرخ خرابی تنها %1 در طول 15 سال بوده است. این سو ال مطرح میشود که چگونه FRAKO از خرابی ها مطلع میگردد پاسخ چنین است که بخش عمدۀ فروش FRAKO (بیش از %91 آن) سیستمهای اصلاح ضریب قدرت است و FRAKO در مقابل عملکرد تمامی آنها مسو ول است و اگر خرابی یا مشکلی رخ دهد مصرفکننده FRAKO را مطلع کرده تا نسبت به رفع عیب اقدام نماید. ایمنی با اهمیتترین ویژگی هر خازنی با هر درجه کیفیت و با عمری هر چند طولانی روزی خراب میشود. با توجه به این نکته که پس از مدت زمان طولانی که خازن خراب میشود گارانتی آن دیگر معتبر نیست. خرابی خازن نباید هیچ گونه اثر سوء یا خرابی در اطرافش در اثر انفجار آتشسوزی و یا انتشار گازهای آتشزا یا سمی ایجاد نماید. لذا در طراحی خازن باید احتمال هرگونه خرابی در نظر گرفته شود و طراحی به پذیرد تا از ایجاد تخریب و آثار سوء در محیط اطراف جلوگیری گردد. به همین دلیل خازنهای فراکوه دارای دو سیستم ایمنی مجزا هستند: 1) مکانیسیم خود ترمیمی 2) قطعکنندۀ اضافهفشار داخلی گونهای صورت در خازنهای فراکوه به جای جوشنهای معمولی (فویل فلزات) از لایههای بسیار نازک بخار فلزات استفاده شده است. ضخامت و دیگر مشخصات این لایهها به گونهای است که با وجود ضخامت بسیار اندک در برابر موجها و حالتهای گذرای جریان و ولتاژ مقاوم هستند و در عین حال تبخیر سطح جوشن در اطراف محل اتصالی در دیالکتریک موجب ایزولهشدن محل ضعیف جوشن از دست میرود تنها یک ده میلیونیم ) (اتصال کوتاه) ( 10 7 ظرفیت کاهش مییابد. در دیالکتریک میشود. با وجود آنکه بخشی از خازنهای قدرت فراکوه مجهز به قطعکنندۀ اضافهفشار داخلی هستند که در طی 15 سال گسترش و بهبود یافتهاند و حتی امروز هم تلاش بسیاری در بهبودی این مکانیسم صورت میپذیرد. در خازنهای فراکوه از هیچ گازی به عنوان پرکننده استفاده نشده است چرا که به دلیل تراکمپذیری گازها برای رسیدن به فشار داخلی خازن به حدی که قطعکنندۀ اضافهفشار داخلی فعال شود لازم است تا تخریب شدیدی در خازن ایجاد گردد. دیالکتریک همچنین از پرکنندههای ژلهای و ژلمانند نیز استفاده نشده است. چون در صورت تخریب گازهای تولید شده نمیتوانند در مواد مذکور حرکت کنند لذا امکان فعالسازی مکانیسم قطعکنندۀ اضافهفشار وجود ندارد که نهایتا منجر به انفجار خازن میگردد. 3

4 مو ثرترین و در عین حال گرانترین نوع قطعکنندۀ اضافهفشار درپوشهای دیافراگمی است. در خط تولید در بین درپوش و بدنە آلومینیمی مادهای الاستیک به منظور درزگیری قرار میگیرد و درپوش و بدنه کاملا در هم پیچیده میشوند. بدین ترتیب نرخ نشتی خازن در طول زمانی طولانی قابل صرفنظر است. (در صورتی که تدابیری برای کاهش نرخ به کار بسته نشود گازهای تولید شده در داخل خازن به بیرون نشت کرده موجب اختلال در عملکرد مکانیسم قطعکنندۀ اضافهفشار داخلی میگردد). سیمهای ارتباطی در روی درپوش به ترمینالها لحیم میشوند. با افزایش فشار داخلی درپوش میتواند تا 10 میلیمتر به سمت بالا حرکت کند. در اغلب اوقات پس از پنج میلیمتر حرکت دیافراگم سیمهای ارتباطی قطع شده و خازن از شبکه جدا میگردد. اطمینانبخش بودن این مکانیسم (قابلیت اطمینان آن) بر اساس آزمایشهای مذکور در استانداردهای IEC 831 و VDE 0560 مورد ارزیابی قرار میگیرد. بدین ترتیب خازنهای فراکوه از ایمنی بسیار بالایی برخوردارند. قابلیت تحمل اضافهبار لازمە کیفیت است. در شبکههای آلوده به هارمونیک وقوع اضافهولتاژ و اضافهجریان ناشی از رزونانس اجتناب ناپذیر است. به عنوان مثال تنها با حضور %8 هارمونیک مرتبە یازدهم مقدار موثر ولتاژ 0/3 درصد افزایش مییابد ولی جریان عبوری از خازن %33 افزایش مییابد. همانطور که دیده میشود ظرفیت تحمل اضافهجریان به مراتب مهمتر از ظرفیت تحمل اضافهولتاژ است. با این وجود فراکوه خازنهایی با مشخصات ذیل را برای شبکه 400 ولت تولید مینماید: ولتاژ قابل تحمل 470 ولت به صورت داي می قابلیت تحمل داي می حداقل 2 برابر جریان نامی مقاوم در برابر جریان لحظهای حداقل 300 برابر جریان نامی 4

5 ه ب شرکت فراکوه دمای قابل تحمل به ازای هر 10 درجه سانتیگراد کاهش در دما سرعت واکنشهای شیمیایی (مثل خوردگی و مانند آن) نصف میشود. به همین دلیل به طور کلی اگر خازن در محیطی با دمای کمتر از دمای نامی خود قرار گیرد طول عمری طولانیتر خواهند داشت. 10,0 L / L 0 relative life expectancy L/L 0 depending on the temperature 1,0 0, T / C خازنهای فراکوه گرمای بسیار اندکی تولید مینمایند و دمای بدنە خازنها بیشتر تحت تا ثیر گرمای محیط و گرمای تولید شدۀ دیگر تجهیزات مثل چوکها و فیوزها قرار میگیرند. به ویژه فیلترهای هارمونیکی باید به گونهای نصب شوند تا گرمای تولیدی آنها کمترین اثر را بر بدنه خازنها داشته باشند و این نکتهای است که در سیستمهای جبرانساز فراکوه کاملا رعایت میگردد. دمای نامی خازنهای تیپ LKT برابر 75 C است بدین معنی که آنها میتوانند در محیطی با دمای 75 C طور داي می کار کنند. 5

6 کیفیت قابل اندازهگیری ظرفیت بارپذیری و در نتیجه کیفیت محصولات به روشهای زیر تضمین میگردند. آموزش کامل افراد خط تولید به نحوی که تمامی آنها به طور کامل از روند تولید و اهمیت هر مرحله مطلع باشند. با انجام تستهای نمونهای در خلال فرآیند تولید کویلهای خازنی روزانه بازرسی شده باید جریان هجومی با دامنە 500 برابر جریان نامی را به دفعات تحمل نمایند. است. 2/5) I n و ولتاژی در محدودۀ 600 الی تست بارگذاری درازمدت با جریان حداقل 2/5 برابر جریان نامی ) 700 ولت به مدت حداقل 1000 ساعت در تستهای نهایی با شرایطی به مراتب فراتر از آنچه در استانداردهای EN و IEC 831 ذکر شده (برای کسب اطلاعات بیشتر در این خصوص به کاتالوگهای شرکت فراکوه مراجعه نمایید.) ضریب تلفات دیالکتریک پلیپروپیلین مورد استفاده در خازنهای در حدود MKP ) w 0/2) است. جوشنهای متالیزه کنتاکتها و kvar تلفات اهمی میشوند به نحوی که ضریب تلفات اندازگیری شده در ترمینالهای خازن تا مسیرهای جریان در خازن موجب افزایش ) w 0/5) افزایش مییابد. مقدار ضریب تلفات خازن در فرکانس 1 کیلوهرتز اندازگیری kvar میشود که نشانگر مقدار مقاومت اهمی مدارات داخلی است و برای دستیابی به حداکثر ظرفیت بار خازنی باید تا سر حد امکان کوچک نگاه داشته شود. 100,0 tan δ / 10-4 loss factor 10,0 1, frequency / Hz 6

Σχετικά έγγραφα

روش محاسبه ی توان منابع جریان و منابع ولتاژ

روش محاسبه ی توان منابع جریان و منابع ولتاژ ابتدا شرح کامل محاسبه ی توان منابع جریان: برای محاسبه ی توان منابع جریان نخست باید ولتاژ این عناصر را بدست آوریم و سپس با استفاده از رابطه ی p = v. i توان این