Qué es la prueba del Banco de Condensadores y Por qué se Hace

El banco de condensadores es una combinación de numerosos condensadores de clasificación similar que se unen en paralelo o en serie entre sí para recolectar energía eléctrica. El banco resultante se utiliza para contrarrestar o corregir un retraso del factor de potencia o un cambio de fase en una fuente de alimentación de CA. También se pueden utilizar en una fuente de alimentación de CC para aumentar la cantidad total de energía almacenada o para aumentar la capacidad de corriente de ondulación de la fuente de alimentación.

Los bancos de condensadores se utilizan generalmente para

Corrección del factor de potencia
Compensación de potencia reactiva

Los condensadores tienen el efecto opuesto a los motores inductivos, donde cancelan un gran flujo de corriente y, por lo tanto, este banco de condensadores reduce su factura de electricidad.

¿Por qué se Realiza la Prueba del Banco de Condensadores?

Los bancos de condensadores son un aspecto importante de su sistema de potencia que proporciona una corrección correcta del factor de potencia. La unidad de corrección del factor de potencia tiene varios ajustes de funcionamiento dependiendo de la posición en la que esté instalada. La humedad, el tiempo, los armónicos y la temperatura cambian la corrección del factor de potencia de los bancos de condensadores. Los bancos de condensadores ya instalados, si no se prueban o no se mantienen en un tiempo específico, se vuelven incapaces de funcionar en sus niveles más finos. Con el tiempo, el funcionamiento de los condensadores puede debilitarse, disminuyendo el factor de potencia de su sistema de potencia, lo que resulta en una pérdida de factor de potencia.

¿Qué se Hace Durante la Prueba del Banco de Condensadores?

Para comprobar un banco de condensadores, se utiliza el estándar IEEE o ANSI. Hay 3 tipos de pruebas realizadas en bancos de condensadores. Son

Pruebas de Diseño o Pruebas de Tipo
Pruebas de Producción o Pruebas de Rutina
Pruebas de campo o Pruebas de Pre-puesta en marcha

Pruebas de Diseño o Pruebas de Tipo de Banco de condensadores

Cuando un fabricante lanza un nuevo diseño de condensador de potencia, se debe probar si el nuevo lote de condensadores cumple con el estándar o no. Las pruebas de tipo o de diseño no se realizan en un solo condensador, sino que se realizan en algunos condensadores elegidos casualmente para garantizar la conformidad con el estándar.

Durante el lanzamiento de un nuevo diseño, una vez que se realizan estas pruebas de diseño, no hay necesidad de repetir estas pruebas para ningún otro lote de producción hasta que se cambie el diseño. Las pruebas de diseño o de tipo suelen ser costosas o destructivas.

Las pruebas de tipo Realizadas en el Banco de Condensadores son –

Prueba de Resistencia a Impulsos de Alto Voltaje.Prueba de bujes
.
Prueba de Estabilidad térmica.Prueba de Tensión de Influencia de Radio (RIV).
Prueba de Decaimiento de voltaje.
Prueba de Descarga de Cortocircuito.

La prueba de rutina del banco de condensadores

La prueba de rutina también se conoce como pruebas de producción. Estas pruebas deben realizarse en cada unidad de condensador de un lote de producción para garantizar el parámetro de rendimiento del individuo.

Prueba de sobretensión de corto tiempo

En esta prueba, se aplica un voltaje directo de 4,3 veces el voltaje rms nominal o un voltaje alterno de 2 veces el voltaje rms nominal a los soportes de bujes de la unidad de condensador. El rango del condensador debe soportar cualquiera de estos voltajes durante al menos diez segundos. La temperatura de la unidad durante el ensayo debe mantenerse a 25 ± 5 grados. En el caso de una unidad de condensador trifásico, si los elementos de condensador trifásico están conectados en estrella con neutro conectado a través de un cuarto buje o a través de una carcasa, la tensión aplicada entre los terminales de fase sería √3 veces la tensión mencionada anteriormente. El mismo voltaje que el anterior se aplicaría a través del terminal de fase y el terminal neutro.

Prueba de voltaje de terminal a caja

Esta prueba solo es aplicable cuando los elementos del condensador interno de una unidad están aislados de su carcasa. Esto asegura la capacidad de resistencia de sobretensión del aislamiento ofrecido entre los elementos del condensador y la carcasa metálica. La tensión de prueba se aplica entre la carcasa y el soporte del buje durante 10 segundos. Para la unidad de condensador que tiene bujes de diferentes BIL, esta prueba se realiza en función del buje BIL inferior.

Prueba de capacitancia

Esta prueba se realiza para garantizar que cada unidad de condensador en un lote o lote no debe dar más del 110% de su VAR nominal durante el funcionamiento normal dentro del límite de temperatura posible que se considera C. Si la medición se realiza a cualquier temperatura que no sea 25C, el resultado serpenteado debe calcularse de acuerdo con 25C.

Prueba de fugas de Unidades de condensadores

Esta prueba se realiza para garantizar que el límite esté libre de fugas. En esta prueba, la unidad de prueba se calienta con un horno externo, para forzar la salida del líquido aislante de la carcasa si hay algún punto de fuga. Esta prueba se asegura de que todas las juntas estén apretadas y selladas correctamente.

Prueba de resistencia de descarga

Esta prueba se realiza en cada unidad de condensador para garantizar que el dispositivo o resistencia de descarga interna sea lo suficientemente capaz para descargar la unidad de condensador de su voltaje residual inicial a 50 V o menos con un límite de tiempo especificado. La tensión residual inicial puede ser √2 veces la tensión nominal rms del condensador.

Prueba de determinación de pérdida

Esta prueba se realiza en cada unidad de condensador para demostrar que la pérdida que se produce en la unidad durante el funcionamiento es inferior a la pérdida máxima permitida de la unidad.

Prueba de capacidad de fusible de la Unidad de condensador fundido Interno

En esta prueba, la unidad de condensador se carga primero con voltaje directo (CC) hasta 1,7 veces el voltaje rms nominal de la unidad de condensador. Luego, esta unidad puede descargar a través de un espacio situado lo más cerca posible sin ninguna impedancia adicional al circuito de descarga. La capacitancia del condensador debe medirse antes de aplicar la tensión de carga y después de descargar la unidad. La varianza de estas 2 mediciones debe ser menor que la varianza de capacitancia cuando se activa un elemento de fusible interno.

Prueba de pre-puesta en marcha o instalación del Banco de condensadores

Cuando un banco de condensadores está prácticamente instalado en el sitio, debe haber algunas pruebas específicas que se deben realizar para garantizar que la conexión de cada unidad y el banco esté en orden y según las especificaciones.

Medición de capacitancia

Para determinar la capacitancia del banco en su conjunto, se utiliza un medidor de capacitancia sensible, para asegurarse de que la conexión del banco esté según los requisitos. Si el valor medido no es el calculado, debe haber alguna conexión incorrecta en el banco que se debe rectificar. Debemos aplicar voltaje nominal completo para determinar la capacitancia de un banco, en lugar de solo el diez por ciento del voltaje nominal para averiguar la capacitancia de la unidad. La fórmula de capacitancia es Donde, V es la tensión aplicada al banco, I es la corriente de alimentación y ω = 377,7 que es una calidad constante.

Prueba de aislamiento de alto voltaje

Esta prueba se realiza de acuerdo con NBMA CP-1.

¿Cómo se Realiza la Prueba del Banco de Condensadores?

Realice una Evaluación de Riesgos In Situ

Antes de realizar esta tarea, cualquier amenaza en el sitio debe evaluarse e identificarse con medidas de control adecuadas.
Si no se puede reducir o manejar cualquier peligro hasta un límite adecuado, no continúe con la tarea y solicite ayuda a su Supervisor.

Todo el trabajo a realizar con el Banco de condensadores desenergizado

Todas las pruebas deben llevarse a cabo con el banco de condensadores desenergizado y con las medidas de control adecuadas para evitar el contacto inadvertido con plantas vivas adyacentes o zonas de exclusión de ruptura.
Emitir un Permiso de prueba y seguir los requisitos de P53 Operar el Proceso de Red. De acuerdo con las Pruebas de Campo de la Planta Primaria y los Sistemas Secundarios de la Subestación, los riesgos de seguridad aplicables a los condensadores incluyen:

Contacto con conexiones primarias de alto voltaje en el banco de condensadores
Corriente de falla extrema
Energía almacenada en condensadores cargados

Realizar Aislamiento secundario

Evaluar las necesidades para realizar aislamiento secundario de los sistemas de protección.
Se debe tener en cuenta la sensibilidad de la protección del banco de condensadores al realizar esta evaluación y el potencial de que un condensador sometido a prueba descargue inadvertidamente energía almacenada en un sistema de protección.
En la mayoría de los casos sería necesario un aislamiento secundario del sistema de protección.

Registre los detalles de la planta

Registre los detalles de identificación de cada unidad de condensador

Nombre del fabricante
Descripción del tipo del fabricante
Número de serie del fabricante
Año de fabricación
Capacitancia medida y Capacitancia nominal Cn según lo marcado en la placa de identificación
Número de serie de cada condensador puede
Salida nominal Qn
Voltaje nominal Un
Corriente nominal En
Categoría de temperatura

Inspección visual del estado del Banco de condensadores

Inspeccione las superficies externas y asegúrese de que las unidades de condensadores y los reactores están limpios y secos.
Compruebe que las conexiones son correctas.
Compruebe la conexión a tierra a los marcos de montaje y la carcasa del banco de condensadores.

Mida la resistencia de aislamiento

Las pruebas de resistencia de aislamiento que se enumeran a continuación se aplicarán durante un minuto cada una.
Los CTS/VTs de seguridad conectados al punto de estrella del banco deben estar separados para estas pruebas.
Cuando varios componentes están conectados en paralelo, por ejemplo, latas de condensadores, no es necesario obtener una medición de resistencia de aislamiento separada de cada componente.
Para asegurarse de que los condensadores que se están evaluando se han alterado adecuadamente para asignar una medición de INFRARROJOS precisa, asegúrese de que el condensador haya sido cargado por el megger de manera que haya menos de un 5% de cambio en el IR durante un período de 1 minuto.

Medir la Capacitancia

Medir la capacitancia de cada unidad del condensador mediante un puente de capacitancia. El uso de cualquier equipo de ensayo se realizará de acuerdo con las instrucciones de funcionamiento específicas del equipo utilizado.
Tenga en cuenta que los puentes de capacitancia de tipo pinza normalmente se pueden usar sin desconectar las unidades de condensador del banco.
Se prefiere no desconectar las unidades de condensador para su medición para evitar daños involuntarios a los bujes de la unidad de condensador.
Tenga en cuenta que los casquillos tienen límites de par máximo estrictamente especificados que no deben excederse durante el apriete de las conexiones.
Por otro lado, se debe conectar una fuente de corriente alterna para insertarla en una unidad de condensador en serie.
El voltaje medido a través de cada unidad a partir del cual se puede calcular la capacitancia de acuerdo con la fórmula:
C = I / (2 x Pi x f x V)
Donde C = capacitancia en faradas. V = tensión inducida en voltios. I = corriente inyectada en amperios. f = frecuencia de la corriente inyectada.
El cálculo de la capacitancia debe hacerse en un período en el que la temperatura es constante en todo el banco.

Medir la reactancia

Cuando se instalen reactores limitadores de entrada o reactores de ajuste, medir la reactancia de los reactores.
La técnica preferida es insertar una enorme corriente alterna y determinar la tensión inducida a través del reactor, a partir de la cual se puede calcular la reactancia de acuerdo con la fórmula:
Z = V / I
Donde Z = reactancia en ohmios. V = tensión inducida en voltios. I = corriente inyectada en amperios.
Esta fórmula ignora el componente resistivo de la impedancia, que es una simplificación válida para reactores típicos (la Q de un reactor con núcleo de aire típico excede 40.

Realizar pruebas de alto voltaje

Las pruebas de CA y CC de alto voltaje de los condensadores solo son necesarias si el propietario lo exige y, por lo general, solo se pregunta si hay problemas de fabricación o de lotes que resolver.
Alternativamente, puede ser requerido a discreción del ingeniero de puesta en servicio cuando un banco de puesta en servicio está siendo devuelto al servicio. Un condensador soportará una tensión de prueba de CC aplicada durante 10 segundos entre los terminales primarios.
El nivel de tensión a aplicar es:
Utest = Un x 4,3 x 0,75
Donde Utest = tensión de prueba aplicada. Un = voltaje nominal del condensador.
El condensador también soportará una prueba de resistencia a la frecuencia de potencia de 1 minuto de una tensión de prueba aplicada entre los terminales del condensador y la tierra.

Comprobar el equilibrio de cada banco

Realizar la comprobación del equilibrio de cada banco insertando la cantidad de capacitancia medida en un programa de equilibrio adecuado.
Cuando sea necesario, intercambie latas para lograr un equilibrio aceptable del banco.

Realizar inyección primaria

La inyección primaria se puede realizar para verificar el funcionamiento de los esquemas de protección de la unidad de banco mediante el puente de las latas de condensadores de banco y el uso de una fuente de corriente de bajo voltaje para inyectar a través de CTs apropiados.
Si se requiere inyección primaria para confirmar que el saldo del banco de condensadores es correcto, debe llevarse a cabo en un momento en que la temperatura sea relativamente estable y uniforme en todo el banco.
Emplear una fuente trifásica balanceada en los terminales de entrada del banco y determinar:
- La tensión aplicada a cada fase (fase a fase y fase a neutro).
- Corriente de cada línea de fase.
- El voltaje de los puntos estrella del banco de condensadores en relación con el punto neutro.
- El voltaje / corriente medido en la protección fuera de balance.
- La corriente secundaria de cada núcleo CT de medición / protección.
Confirme que cualquier corriente/voltaje fuera de balance, cuando se escala de la tensión de prueba de inyección primaria a la tensión nominal real, está por debajo del umbral requerido para que se produzca una alarma de desequilibrio o un disparo.

Lista completa de comprobación previa a la puesta en marcha

Un banco de condensadores que se pone en servicio por primera vez requiere que se comprueben los siguientes elementos (si corresponde) antes de la energización:

Comprobar que el trabajo de chapa metálica está libre de daños por transporte y se ensambla correctamente.
Compruebe que todos los paneles fijos permanentes estén correctamente atornillados en su posición.
Compruebe que todos los accesorios de las puertas estén apretados.
Compruebe que las cerraduras de las puertas funcionan correctamente.
Compruebe el aspecto general y la pintura esté limpia y libre de marcas de arañazos.
Compruebe que todas las terminaciones del cable de control son correctas y ajustadas.
Los condensadores de comprobación están limpios y libres de roturas o fugas.
Compruebe que las conexiones de barras colectoras se han torcido correctamente.
Compruebe que las conexiones de bujes de condensador se han torcido correctamente.
Compruebe el funcionamiento del interruptor de tierra.
Comprobar el funcionamiento del aislador.
Compruebe el funcionamiento de los temporizadores de descarga y el enclavamiento eléctrico con sistemas de control y disyuntores e interruptores de alto voltaje capaces de energizar el banco.
Comprobar el funcionamiento de los relés de punto en onda, incluida la capacidad de adaptación de los relés POW.
Asegúrese de que se proporcionan las llaves del sistema de enclavamiento.
Compruebe el funcionamiento de la iluminación de los cubículos.
Compruebe el funcionamiento del calentador.
Compruebe que todos los fusibles / enlaces están en su lugar.
Comprobar que todos los enlaces secundarios de CT están cerrados.
Compruebe las vallas y puertas externas.
Compruebe que todas las etiquetas y placas de identificación estén en su posición.
Registre los detalles de la planta de gestión de activos para SAP / MIMS.
Compruebe el funcionamiento de todas las funciones de control y protección.

Energizar y Realizar pruebas de carga

Después de la energización, ahorre corrientes y voltajes secundarios en todos los circuitos secundarios de protección y medición, incluidas las mediciones de residuos, fase y fuera de balance.
Probar y registrar el funcionamiento y la adaptabilidad correctos de los dispositivos de conmutación de onda de punto. Varias pruebas de energización pueden ser necesarias.

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