Kapasitör Banklar hakkında genel bilgi: Aslında bildiğiniz üzere; Kapasitör banklar orta gerilim şebekelerinde endüstrilerde reaktif güç üretmek için kullanılırlar.
Ve Kapasitör banklar hemen hemen her zaman ani akımı (inrush current) sınırlamak için bir seri reaktörle donatılmışlardır.
Komple bağlantı şeması; Kapasitör bank koruma rölesi SPAJ 160 C ile tüm röle matrisi, blokaj ve kontrol girişi programlama anahtarlamalarını içeren bağlantı şeması
Tristör kontrollü reaktörler için harmonik filtreler, aynı zamanda, belirli bir frekansta seri rezonans için ayarlanmış kapasitör kapasitansı ile birlikte reaktör indüktansına da sahip olan kapasitör bankların bir varyasyonudur.
Şekil 1 – Seri reaktörlü Kapasitör banklar
Ayarlama bilinçli olarak, ayarlı olduğu harmonik için aşırı düşük empedans değeri almamak için biraz yanlıştır. Kapasitör banklar genellikle yarım bağlı nötrler ile çift Y bağlantı ile bağlantılıdır.
Ve bu iki yarı bağlantılı nötr arasındaki akım ise aşırı akım rölesi (unbalance relay) tarafından denetlenir.
KAPASİTÖR BANK KORUMASI:
1- Aşırı Akım Rölesi (Dengesizlik Rölesi):
Aşırı akım rölesi, buşingler boyunca ya da kapasitör üniteleri yada bu ünitelerin monte edildiği raflar arasında meydana gelen kısa devreden kaynaklı olarak iç sigortalarda şişme meydana gelmesiyle kapasitör bankta bir asimetri(düzensizlik) tespit eder.
Her kapsitör ünitesi, dahili sigortalarla korunan bir dizi elemandan oluşur. Kapasitör ünitesindeki arızalı elemanların bağlantısı, dahili sigortalar tarafından kesilir. Bu sağlıklı, sağlam Kapasitör ünitelerinde aşırı gerilimlere sebep olur.
!!! Kapasitör üniteleri anma geriliminin %110 una sürekli olarak dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Eğer bu seviye aşılırsa yada arızalı ünitelerin kapasitansı nominal değerin 5/6 sının altına düşerse Kapasitör bank devre dışına çıkarılmalıdır.
Normal çalışma durumunda tüm Kapasitör bankları sağlıklı, sağlam olduğunda dengesizlik akımı çok azdır. Şişmiş, arızalı sigortaların sayısının artmasıyla dengesizlik akımının değeri artar ve Aşırı Akım Rölesi bir alarm, uyarı verecektir. Alarm seviyesi normalde izin verilen maksimum seviyenin %50 sine ayarlıdır.
Sonrasında arızalı üniteleri değiştirmek için kapasitör bank devre dışına çıkarılmalıdır. Aksi halde maksimum izin verilen dengesizlik akımının aşılması durumunda kapasitör bank trip edecektir.
2- Kapasitör Bank Termik Rölesi:
Bugünkü kondansatörler çok düşük kayıplara sahiptir ve bu nedenle de devredeki aşırı akımdan kaynaklı olarak ısınmadan dolayı oluşan aşırı yüklenmelere uygun değildir.
“Kondansatörlerdeki aşırı yüklenme bugün ağırlıklı olarak aşırı gerilimlerden kaynaklanmaktadır. Kondansatörlerin aşırı yüklenmesine sebep olan tepe gerilimi, temel ve harmonik gerilimlerin bir bileşkesidir."
Kondansatörler anma geriliminin %110 una sürekli olarak dayanabilirler.Yüklenme eğrisi sonrasında dayanıklılığın yaklaşık 1 saniyede -%180 ve 10 döngüde -%210 olduğu yerde bir ters zaman karakteristiği gösterir.
!!! Kapasitörler çoğunlukla bir reaktörle seri olarak bağlandığından bara gerilimini ölçerek aşırı yük tespitini yapmak mümkün değildir. Bunun nedeni reaktörde gerilim artışı olması ve aşırı gerilime neden olan harmonik akımlarının bara gerilimini etkilememesidir.
Örneğin: ABB, kapasitör bankasındaki akımı ölçen ve bunu kapasitör bankasındaki elemanlar arasındaki voltaja karşılık gelen bir gerilime dönüştüren bir röle tasarladı.
Bu röle SPAJ 160C olarak isimlendirilmiştir ve bu röle aşırı akım, aşırı yük(termik) ve düşük akım koruma rölelerini içerir.
Düşük akım koruma fonksiyonu, besleme gerilimi kesildiği zaman yüklü kapasitör bankın yeniden bağlanmasını önlemek için kullanılır.
Rölenin bağlantısı şekil 2 de gösterilmiştir:
Şekil 2 – SPAJ 160C koruma rölesi bağlantılı Kapasitör bank
3- Kısa Devre Koruması:
Yukarıda açıklanan Röle fonksiyonlarına ek olarak; Kısa devrelere ve toprak arızalarına karşı da Kapasitör bankların korunması gerekir. Bu sıradan toprak aşırı akım rölesi ile kombine edilmiş iki yada üç faz kısa devre korumasıyla yapılır.
KAYNAK // ABB Protection Application Handbook / EEP - Electrical-Engineering Portal - Edvard Csanyi