Qu’est-ce que le test de batterie de condensateurs et pourquoi est-il effectué

La batterie de condensateurs est une combinaison de nombreux condensateurs de même puissance qui sont réunis en parallèle ou en série les uns avec les autres pour collecter l’énergie électrique. La banque résultante est ensuite utilisée pour contrer ou corriger un décalage de facteur de puissance ou un déphasage dans une alimentation en courant alternatif. Ils peuvent également être utilisés dans une alimentation en courant continu pour augmenter la quantité totale d’énergie stockée ou pour augmenter la capacité de courant d’ondulation de l’alimentation.

Les batteries de condensateurs sont généralement utilisées pour

Correction du facteur de puissance
Compensation de puissance réactive

Les condensateurs ont l’effet inverse des moteurs inductifs où ils annulent un flux de courant important et, par conséquent, cette batterie de condensateurs réduit votre facture d’électricité.

Pourquoi les Tests de Batteries De Condensateurs Sont-Ils effectués?

Les banques de condensateurs sont un aspect important de votre système d’alimentation qui fournit une correction correcte du facteur de puissance. Les unités de correction du facteur de puissance ont différents paramètres de fonctionnement en fonction de la position où elles sont installées. L’humidité, le temps, les harmoniques et la température modifient la correction du facteur de puissance des batteries de condensateurs. Les batteries de condensateurs déjà installées, si elles ne sont pas testées ou non entretenues dans un délai précis, deviennent incapables de fonctionner à leurs niveaux les plus élevés. Avec le temps, le fonctionnement des condensateurs peut s’affaiblir, diminuant le facteur de puissance de votre système d’alimentation, entraînant une perte de facteur de puissance.

Que Font Les Tests De Batteries De Condensateurs ?

Pour vérifier une batterie de condensateurs, la norme IEEE ou ANSI est utilisée. Il existe 3 types de test effectués sur des batteries de condensateurs. Il s’agit de

Essais de Conception ou Essais de Type
Essais de Production ou Essais de Routine
Essais sur le terrain ou Essais de pré-mise en service

Essais de Conception ou Essais de Type de Batterie de condensateurs

Lorsqu’une nouvelle conception de condensateur de puissance est lancée par un fabricant, il faut vérifier si le nouveau lot de condensateur est conforme à la norme ou non. Les tests de type ou les tests de conception ne sont pas effectués sur un seul condensateur, mais sur certains condensateurs choisis avec désinvolture pour s’assurer de la conformité à la norme.

Lors du lancement d’une nouvelle conception, une fois ces tests de conception effectués, il n’est pas nécessaire de répéter ces tests pour tout autre lot de production jusqu’à ce que la conception soit modifiée. Les essais de conception ou les essais de type sont généralement coûteux ou destructeurs.

Les essais de type effectués sur Batterie de condensateurs sont –

Test de tenue aux impulsions Haute Tension.
Essai de douille.
Essai de stabilité thermique.
Test de Tension d’influence Radio (RIV).
Test de décroissance de tension.
Essai de Décharge de court-circuit.

Test de routine de la batterie de condensateurs

Le test de routine est également appelé test de production. Ces tests doivent être effectués sur chaque unité de condensateur d’un lot de production pour garantir le paramètre de performance de l’individu.

Essai de surtension de courte durée

Dans cet essai, une tension continue de 4,3 fois la tension nominale efficace ou une tension alternative de 2 fois la tension nominale efficace est appliquée aux supports de douille de l’unité de condensateur. La plage de condensateurs doit résister à l’une de ces tensions pendant au moins dix secondes. La température de l’appareil pendant l’essai doit être maintenue à 25 ± 5 degrés. Dans le cas d’une unité de condensateur triphasée, si les éléments de condensateur triphasés sont connectés en étoile avec un neutre connecté par une quatrième douille ou un boîtier traversant, la tension appliquée entre les bornes de phase, serait √3 fois des tensions mentionnées ci-dessus. La même tension que ci-dessus serait appliquée aux bornes de phase et de neutre.

Test de tension de la borne au boîtier

Cet essai ne s’applique que lorsque des éléments de condensateur internes d’une unité sont isolés de son boîtier. Cela garantit la capacité de tenue de surtension de l’isolation offerte entre les éléments de condensateur et le boîtier métallique. La tension d’essai est appliquée entre le boîtier et le support de douille pendant 10 secondes. Pour l’unité de condensateur ayant des bagues de BIL différentes, ce test est effectué sur la base d’une bague BIL inférieure.

Test de capacité

Ce test est effectué pour s’assurer que chacun des condensateurs d’un lot ou d’un lot ne doit pas donner plus de 110% de sa VAR nominale pendant un fonctionnement normal dans la limite de température possible qui est considérée comme C. Si la mesure est effectuée à une température autre que 25C, le résultat sinueux doit être calculé en fonction de 25C.

Test d’étanchéité des unités de condensateur

Ce test est effectué pour s’assurer que la limite est exempte de toute fuite. Dans cet essai, l’unité d’essai est chauffée par un four externe, pour forcer le liquide isolant à sortir du boîtier s’il y a un point de fuite. Ce test permet de s’assurer que tous les joints sont serrés et scellés correctement.

Test de résistance de décharge

Ce test est effectué sur chaque unité de condensateur pour s’assurer que le dispositif de décharge interne ou la résistance est suffisamment capable de décharger l’unité de condensateur de sa tension résiduelle initiale à 50 V ou moins avec une limite de temps spécifiée. La tension résiduelle initiale peut être √2 fois la tension efficace nominale du condensateur.

Test de détermination de la perte

Ce test est effectué sur chaque unité de condensateur pour démontrer que la perte qui se produit dans l’unité pendant le fonctionnement est inférieure à la perte maximale admissible de l’unité.

Essai de capacité de fusible de l’unité de condensateur Fondue interne

Dans ce test, l’unité de condensateur est d’abord chargée avec une tension continue (CC) jusqu’à 1,7 fois la tension efficace nominale de l’unité de condensateur. Ensuite, cette unité peut se décharger à travers un espace situé le plus près possible sans impédance supplémentaire au circuit de décharge. La capacité du condensateur doit être mesurée avant l’application de la tension de charge et après la décharge de l’appareil. La variance de ces 2 mesures doit être inférieure à la variance de la capacité lorsqu’un élément fusible interne est activé.

Test de pré-mise en service ou d’installation de la batterie de condensateurs

Lorsqu’une batterie de condensateurs est pratiquement installée sur le site, des tests spécifiques doivent être effectués pour s’assurer que la connexion de chaque unité et de la batterie sont en ordre et conformes aux spécifications.

Mesure de capacité

Pour déterminer la capacité de la banque dans son ensemble, un compteur de capacité sensible est utilisé pour s’assurer que la connexion de la banque est conforme aux exigences. Si la valeur mesurée n’est pas telle que calculée, il doit y avoir une mauvaise connexion dans la banque qui doit être corrigée. Nous devrions appliquer la tension nominale complète pour déterminer la capacité d’une banque, au lieu de seulement dix pour cent de la tension nominale pour connaître la capacité de l’unité. La formule de capacité est Où, V est la tension appliquée à la banque, I est le courant d’alimentation et ω = 377,7 qui est une qualité constante.

Test d’isolation Haute tension

Ce test est effectué selon NBMA CP-1.

Comment se Fait le Test de la Batterie de Condensateurs?

Effectuer une évaluation des risques sur place

Avant d’effectuer cette tâche, toute menace sur le site doit être évaluée et identifiée avec des mesures de contrôle appropriées.
Si des dangers ne peuvent pas être réduits ou gérés à une limite appropriée, ne poursuivez pas la tâche et demandez l’aide de votre superviseur.

Tous les travaux à effectuer avec la batterie de condensateurs hors tension

Tous les essais doivent être effectués avec la batterie de condensateurs hors tension et des mesures de contrôle appropriées doivent être mises en place pour éviter tout contact par inadvertance avec une plante vivante adjacente ou une violation des zones d’exclusion.
Délivrez un permis de test et suivez les exigences de P53 Pour faire fonctionner le processus de réseau. Selon les essais sur le terrain des Centrales primaires et des Systèmes secondaires des sous-stations, les risques de sécurité applicables aux condensateurs comprennent:

Contact avec une tension élevée au niveau des connexions primaires de la batterie de condensateurs
Courant de défaut extrême
Énergie stockée dans les condensateurs chargés

Effectuer une isolation secondaire

Évaluer les nécessités pour effectuer une isolation secondaire des systèmes de protection.
Il faut tenir compte de la sensibilité de la protection de la batterie de condensateurs lors de cette évaluation et de la possibilité qu’un condensateur à l’essai décharge par inadvertance l’énergie stockée dans un système de protection.
Dans la majorité des cas, une isolation secondaire du système de protection serait nécessaire.

Détails de l’installation d’enregistrement

Enregistrer les détails d’identification de chaque unité de condensateur

Nom du fabricant
Description du type du fabricant
Numéro de série du fabricant
Année de fabrication
Capacité mesurée et capacité nominale Cn indiquées sur la plaque signalétique
Numéro de série de chaque capacité can
Sortie nominale Qn
Tension nominale Un
Courant nominal En
Catégorie de température

Inspection visuelle de l’état de la batterie de condensateurs

Inspectez les surfaces externes et assurez-vous que le les condensateurs et les réacteurs sont propres et secs.
Vérifiez que les connexions primaires sont correctes.
Vérifiez la mise à la terre des cadres de montage et du boîtier de la batterie de condensateurs.

Mesurer la résistance d’isolation

Les tests de résistance d’isolation énumérés ci-dessous doivent être appliqués pour une durée d’une minute chacun.
Les CTS/VTS de sécurité fixés au point étoile de la rive doivent être détachés pour ces essais.
Lorsque plusieurs composants sont connectés en parallèle, par exemple des boîtes de condensateurs, il n’est pas nécessaire d’obtenir une mesure de résistance d’isolement séparée de chaque composant.
Pour s’assurer que les condensateurs évalués ont été correctement modifiés pour attribuer une mesure IR précise, assurez-vous que le condensateur a été chargé par le megger de manière à ce qu’il y ait moins de 5% de changement d’IR sur une période de 1 minute.

Mesurer la capacité

Mesurer la capacité de chaque unité de condensateur individuelle à l’aide d’un pont de capacité. L’utilisation de tout équipement d’essai doit être effectuée conformément aux instructions d’utilisation spécifiques à l’équipement utilisé.
Notez que les ponts de capacité de type pince peuvent normalement être utilisés sans déconnecter les unités de condensateur de la banque.
Il est préférable de ne pas détacher les unités de condensateur pour la mesure afin d’éviter des dommages involontaires aux bagues de l’unité de condensateur.
Notez que les bagues ont des limites de couple maximales strictement spécifiées qui ne doivent pas être dépassées lors du serrage des connexions.
D’autre part, une source de courant alternatif doit être fixée pour être insérée dans une unité de condensateur en série.
La tension mesurée aux bornes de chaque unité à partir de laquelle la capacité peut être calculée selon la formule:
C = I/ (2 x Pi x f x V)
Où C = capacité en farads. V = tension induite en volts. I = courant injecté en ampères. f = fréquence du courant injecté.
Le calcul de la capacité doit être effectué à une période où la température est stable à travers la banque.

Mesurer la réactance

Lorsque des réacteurs de limitation d’appel ou de réglage sont installés, mesurer la réactance des réacteurs.
La technique privilégiée consiste à insérer un courant alternatif énorme et à déterminer la tension induite aux bornes du réacteur, à partir de laquelle la réactance peut être calculée selon la formule:
Z = V /I
Où Z = réactance en ohms. V = tension induite en volts. I = courant injecté en ampères.
Cette formule ne tient pas compte de la composante résistive de l’impédance, ce qui est une simplification valable pour les réacteurs typiques (le Q d’un réacteur à air fourré typique dépasse 40.

Effectuer un test haute tension

Les tests haute tension CA et CC des condensateurs ne sont nécessaires que sur demande du propriétaire et ne sont généralement demandés que s’il y a des problèmes de fabrication ou de lot à résoudre.
Alternativement, il peut être requis à la discrétion de l’ingénieur de mise en service lorsqu’une banque mise hors service est remise en service. Un condensateur doit résister à une tension d’essai continue appliquée pendant 10 secondes entre les bornes primaires.
Le niveau de tension à appliquer est:
Utest= Un x 4,3 x 0,75
Où Utest = tension d’essai appliquée. Un = tension nominale du condensateur.
Le condensateur doit également résister à un essai de résistance à la fréquence de puissance d’une minute d’une tension d’essai appliquée entre les bornes du condensateur et la masse.

Vérifier l’équilibrage de chaque banque

Effectuer la vérification de l’équilibre de chaque banque en insérant la quantité de capacité mesurée dans un programme d’équilibrage approprié.
Si nécessaire, échangez des boîtes pour obtenir un équilibrage acceptable de la banque.

Effectuer l’injection primaire

L’injection primaire peut être effectuée pour vérifier le fonctionnement des systèmes de protection des unités de banque en reliant les boîtes de condensateurs de banque et en utilisant une source de courant basse tension pour injecter à travers les CT appropriés.
Si une injection primaire est nécessaire pour confirmer que l’équilibre de la batterie de condensateurs est correct, elle doit être effectuée à un moment où la température est relativement stable et uniforme sur l’ensemble de la batterie.
Utiliser une source triphasée équilibrée dans les bornes d’entrée de la banque et déterminer:
- La tension appliquée à chaque phase (phase à phase et phase à neutre).
- Chaque courant de ligne de phase.
- La tension des points d’étoile de la batterie de condensateurs par rapport au neutre.
- La tension/le courant mesurés à la protection de déséquilibre.
- Le courant secondaire de chaque noyau de mesure/protection CT.
Confirmer que tout courant/tension de déséquilibre, lorsqu’il est mis à l’échelle de la tension d’essai d’injection primaire à la tension nominale réelle, est inférieur au seuil requis pour qu’une alarme ou un déclenchement de déséquilibre se produise.

Liste de contrôle de pré-mise en service complète

Une batterie de condensateurs mise en service pour la première fois nécessite que les éléments suivants soient vérifiés (le cas échéant) avant la mise sous tension:

Vérifiez que la tôle n’est pas endommagée par le transport et assemblée correctement.
Vérifiez que tous les panneaux fixes sont correctement boulonnés en position.
Vérifiez que tous les raccords de porte sont serrés.
Vérifiez que les serrures de porte fonctionnent correctement.
Vérifiez l’apparence générale et la peinture est propre et exempte de marques de rayures.
Vérifiez que toutes les terminaisons des câbles de commande sont correctes et serrées.
Les condensateurs de contrôle sont propres et exempts de ruptures ou de fuites.
Vérifiez que les connexions des barres omnibus ont été correctement couplées.
Vérifiez que les connexions des bagues de condensateur ont été correctement serrées.
Vérifiez le fonctionnement du commutateur de terre.
Vérifiez le fonctionnement de l’isolateur.
Vérifier le fonctionnement des minuteries de décharge et du verrouillage électrique avec des systèmes de commande et des disjoncteurs et interrupteurs HT capables d’alimenter la banque.
Vérifier le fonctionnement des relais point sur onde, y compris la capacité d’adaptation des relais POW.
Assurez-vous que les clés du système de verrouillage sont fournies.
Vérifiez le fonctionnement de l’éclairage de la cabine.
Vérifiez le fonctionnement du chauffage.
Vérifiez que tous les fusibles /liens sont en place.
Vérifiez que tous les liens secondaires CT sont fermés.
Vérifiez les clôtures et les portails extérieurs.
Vérifiez que toutes les étiquettes et plaques signalétiques sont en place.
Enregistrez les détails de l’usine de gestion des actifs pour SAP/MIMS.
Vérifiez le fonctionnement de toutes les fonctions de contrôle et de protection.

Mettre sous tension et effectuer des tests de charge

Après mise sous tension, enregistrer les courants et tensions secondaires sur tous les circuits secondaires de protection et de dosage, y compris les mesures résiduelles, de phase et de déséquilibre.
Prouver et enregistrer le bon fonctionnement et l’adaptabilité des dispositifs de commutation point sur onde. Plusieurs tests d’activation peuvent être nécessaires.

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