ANDITIGER EPCOS EURAL Fandis Kubara Lamina LEM Ostberg POWERSEM Semikron SEZ SUNON TUMA Voltex датчики тока Voltex освещение Zettler Протон-Импульс
ANDITIGER EPCOS EURAL Fandis Kubara Lamina LEM Ostberg POWERSEM Semikron SEZ SUNON TUMA Voltex датчики тока Voltex освещение Zettler Протон-Импульс
Отдел продаж +38 (044) 359-05-04

Причины выхода из строя косинусных конденсаторов

Конденсаторы для компенсации реактивной мощности (косинусные конденсаторы) — очень надежные устройства, по сравнению с другими типами конденсаторов, например с электролитическими. Но для обеспечения долгой работы 100...200 тыс. часов необходимо придерживаться правил эксплуатации этих конденсаторов. Известность бренда косинусных конденсаторов, в нашем случае Epcos, не является гарантией надежной их работы при нарушении рекомендуемых правил эксплуатации.


Основные причины выхода из строя косинусных конденсаторов:


1. Превышение номинального напряжения.

Превышение номинального напряжения, указанного на конденсаторах не допускается и приводит к их повреждению. Хотя, согласно справочным данным, допускается перенапряжение на конденсаторе: 10% в теч. 8ч и 20% в теч. 5мин. Кроме того, в компенсационных установках с дросселями необходимо обращать внимание на то, что при последовательном включении косинусного конденсатора и антирезонансного дросселя , к конденсатору прикладывается напряжение, значение которого выше напряжения сети. Эти дроссели применяются для предотвращения резонансов, вызываемых индуктивностью сети и высшими гармониками. Напряжение на конденсаторе в этом случае можно определить по формуле:

UC = UN / (1 - p/100%),

где UN = номинальное напряжение сети, UС = напряжение на конденсаторе, p = коэффициент расстройки.


2. Превышение номинального тока.

Предельно допустимые значения номинального тока конденсаторов приведены в их справочных данных. Постоянное превышение этого значения ведет к повышенному нагреву и к снижению срока службы. Различают 2 типа токовых перегрузок: 1) в процессе включения (пусковой ток); 2) в процессе работы (от гармоник и перенапряжений — см. выше).


2.1. Превышение пускового тока.

Для конденсаторов Epcos типа MKP допускаются пусковые токи до 200*IN, а для MKK — до 300*IN при нормированном количестве включений (5000...8000 в год). При коммутации конденсаторов обычными контакторами (в установках без антирезонансных дросселей) пусковые токи могут значительно превышать эти значения (выше 2кА), поэтому необходимо использовать специальные конденсаторные контакторы с предзарядкой . Особенностью этих конденсаторных контакторов является наличие дополнительной контактной группы, которая коммутирует конденсатор через зарядные резисторы, а затем с определенной задержкой срабатывает основная контактная группа (коммутирующая напрямую). При правильном подборе контактора пусковой ток снижается до значения <70* IN. Конденсаторный контактор Epcos изображен на рис. 1.

Необходимо не забывать, что конденсаторы должны быть снабжены разрядными модулями, поскольку есть вероятность перезаряда противоположным по знаку напряжением при повторном пуске конденсатора и, соответственно, увеличению пускового тока. Перед повторным включением косинусные конденсаторы необходимо разрядить до напряжения, значение которого ниже 10% номинального значения. В случае Epcos все косинусные конденсаторы комплектуются разрядными резисторами. При частой коммутации конденсаторов с интервалами менее 3мин (например в первой и второй ступени) необходимо использовать разрядные дроссели,,

(см.рис.2) 

          

Рисунок 1                                                                      Рисунок 2

2.2. Превышение тока в процессе работы.

Для конденсаторов Epcos типа MKP допускаются рабочие токи до 1,5*IN, а для MKK — 1,6*IN. Превышение тока от комбинации гармоник и перенапряжений не должно превышать эти пределы. Повышенные токи возникают от гармоник входящей сети или использования тиристорного регулятора. Для моторов тиристорные регуляторы скорости вращения (за исключением софтстартеров) приводят к высоким значениям 3-й, 5-й, 7-й и 9-й гармоник, что приводит к токовым перегрузкам. Для борьбы с этими гармониками используют дроссели, которые в свою очередь увеличивают ток через повышенное напряжение UC > UN. Наибольшую опасность несут 5-я и 7-я гармоники, особенно для серии MKP.


3. ВЧ-помехи в сети.

Еще одной из причин выхода из строя косинусных конденсаторов может быть наличие высокочастотных импульсных помех, если в сети используются мощные импульсные блоки питания, сконструированные без соблюдения требований ЭМС. Если не используется антирезонансный дроссель, такие ВЧ-помехи могут вызвать локальные микропробои диэлектрика, которые в свою очередь приводят к преждевременному старению и, в конечном счете, выходу конденсатора их строя.


4. И последняя причина выхода из строя косинусных конденсаторов — заводской брак. Должен отметить, что у конденсаторов Epcos доля такого брака <2%. Следует отметить, что заводской брак проявляется достаточно быстро — в течении нескольких часов (если, конечно, отсутствуют другие причины выхода из строя).


Методы предотвращения выхода из строя косинусных конденсаторов.


Из всего вышесказанного вырисовываются следующие меры по предотвращению выхода из строя конденсаторов для компенсации реактивной мощности:

1. Использование специальных конденсаторных контакторов (с зарядными резисторами). Причем их следует подбирать с параметрами близкими к реактивной мощности (на рабочем напряжении) коммутируемых конденсаторов ± 20%. В противном случае эффективность использования этих контакторов снижается.

2. Использование конденсаторов с разрядными резисторами, а для первой ступени — с разрядными дросселями.

3. При высоком коэффициенте гармоник питающей сети (>12%), при наличии ВЧ-помех в сети или применении тиристорных регуляторов необходимо использовать антрезонансные дроссели гармоник. При этом следует не забывать, что конденсаторы следует подбирать с повышенным напряжением (см.выше). Например, в сети 400В вместо конденсатора к примеру 20кВАр(400в) лучше применять 25кВАр(440в) или 28,1кВАр(480в).

4. Использование контроллера Epcos для автоматической компенсации реактивной мощности . Он является не только автоматом компенсации, но и регистрирующим прибором, который сохраняет в памяти: уровни температуры эксплуатации установки КРМ, уровни сетевого напряжения, уровни гармоник напряжения по входу КРМ, уровни гармоник тока на каждой ступени конденсаторов, число коммутаций каждой ступени и многое другое. Даже если конденсатор и вышел из строя, контроллер даст информацию о причине этой проблемы и предотвращению выхода из строя в дальнейшем.

5. Если контроллер для автоматической компенсации реактивной мощности не используется, то перед включением косинусных конденсаторов следует промониторить качество электропитания на предмет гармоник и импульсных помех с помощью анализатора спектра и осциллографа.


Конденсатор, который неправильно эксплуатируется сильно греется, и в последствии вздувается и выходит из строя на разрыв. Так выглядит конденсатор после «непаспортной» эксплуатации (см. рис. 3).

Рисунок 3


Покупая у компании Дискон конденсаторы для компенсации реактивной мощности вы получаете 5% скидку на конденсаторные контакторы.


Оставьте свой комментарий

Пожалуйста авторизируйтесь или создайте учетную запись перед тем как написать комментарий
Широкий ассортимент
Прямые поставки из Европы и Азии
Профессиональные консультанты
Честные цены
Многолетний опыт
Комплексные решения