Kapasitör Bank’ın Korumaları

Korunma sigortaları akımı If≅2I_n olarak seçilmelidir.

51 rölesi 4-6In arasında 0.1 saniye gecikmeli olmalı (kısa devre koruması)

50 rölesi 1.3In 4 saniye gecikmeli (aşırı yük koruması)

50N rölesi, 0.05In 4 saniye gecikmeli tavsiye edilir

C (μF) kapasitesine sahip kapasitör bataryasının 10 dakika (600 saniye) sonra voltajının 75 Volt’un altına düşmesi için C’nin uçlarına bağlanması gereken R (kΩ) direnç değeri,

 

Tek Bataryanın Devreye Alınması Sırasında Demaraj Akımı (Ic)’nin Hesabı:

• - U: Faz-Nötr gerilimi (V)
• - Xc: Faz-Nötr kapasitif reaktans (Ω)
• - XL: Bataryalar arasındaki toplam indüktif reaktans (Ω)
• - Q; Q_1; Q_2: Batarya güçleri (kVAr)
• - Ssc: Kapasitansın bağlandığı noktada kısa devre gücü (kVA)
• - I_N : Bataryanın nominal akımı (A_rms)
• - I_SC : Bataryanın bağlı olduğu noktada kısadevre akımı (A_rms)

 

I_C ≤100I_N olabilmesi için kapasitöre seri bağlanacak bobin değeri:

Örnek:

Q=200 kVAr U=5000 V f-f

S=1000 kVA Z=%5

Demaraj(inrush) akımı I_C =I_N √(2 S_SC/Q)

I_N=Q/(√3.U)=200/(√3 x5)=23 A_rms

S_SC=S/Z_SC =1000/(5/100)=20.000 kVA

I_C=23√(2 20.000/200)=325 A, 100 x 23 A'dan küçük

Demaraj akım reaktörü gerektirmez.

 

(n+1) Adet Kapasitör Bataryanın Paralel Bağlanması Halinde, Demaraj Akımı (Ic)’nin Hesabı:

 

((n) adet batarya enerjili iken, (n+1)’inci kademe enerjilenecek.

 

Q (kVAr): Tek kademeli bataryanın gücü

U (kV) : Şebeke gerilimi (faz faz arası)

ω (rad/s): 2πf

C (μF) : Kondansatör kapasitansı

I (μH/m) : Bataryalar arasında bara ve kabloların endüktansı

f_r (Hz) : Rezonans frekansı

L (μH) : Bataryaya seri bağlı demeraj reaktörü

I_C (A): İlk şarj akımının tepe değeri

I_N (A_rms): Pilin nominal akımı

 

S =U^2.C.ω= √3.U.I_N

I_C= √(2/3)U.n/(n+1).√(C/I)

f_r=1/(2π√(I.C))

 

I_C≤100I_N ifadesini karşılamak için gerekli reaktör:

L (μH)=(2.10^6)/3 x Q/(2πf) x (n/(n+1))^2 x 1/((I_C )^2)

 

Açma reaktörü (L) eklenirse,

I_C= √((2x10^6)/3 x Q/(2πf) x (n/(n+1))^2 x 1/L )

 

 

Örnek:

(n+1) = 3 kademeli ve her biri Q = 200 kVAr olan, U=5000 V (faz-faz) voltajina haiz, bataryalar arası 5 metre boyunda 0,5 𝜇H/m endüktansa sahip kapasitör bankın;< /p>

- I_N=Q/(√3U)=200/(1.73 x 5) = 23 A_rms

C= √3(U x I_N)/(U^2 x 2πf) = 1,73(23 x 5000)/(5000^2.314)=25,3x10^-6

C=25,3 μF

Demaraj akımı I_C=√(2/3)U x n/(n+1)√(C/I)

 

- I_C = 0,81 x 5000 x 2/3 √(25,3/(0,5 x 5)) =>

I_C=8589 A_p = 8,59 kA ≥ 100 x 23 A Reaktör gerekli!

 

- Reaktör endüktansı L(𝜇H)

L ≥(2 x 10^6)/3 x (Q.10^(-3))/ω x (n/(n+1))^2 x 1/((I_C )^2)< /p>

= 2x10^6 x 0,2/(2π50)(2/3)^2 x 1/(8590)^2 = 7,67 μH

 

7,67 𝜇H yerine 50 𝜇H reaktör bağlanırsa, demaraj akım şu şekilde olacaktır:

I_C=√(2/3) x 5000 x 2/3 x √(25,3/50) = 1935 A_p

 

- Rezonans frekansı f_r = 1/(2π√(L.C))

 

Kapasitör Bankları İle İlgili Hesaplar:

Kapasitörlerde I_max=1.3 I_n

• V_max=1.1 V_n - 12 saat/gün
• V_max=1.2 V_n - 5 dk
• V_max=1.3 V_n - 1 dk

Q (kVAr) gücündeki bir kapasitör bankı, S_sc (kVA) kısa devre gücündeki bir şebekeye bağlı ise, rezonans frekansı:

 

• S: Kapasitörü besleyen trafonun gücü (kVA)
• S_SC: Kapasitörü besleyen trafonun kısadevre gücü (kVA)
• Z_SC: Kapasitörü besleyen trafonun kısadevre empedansı (%)

(U_s) gerilimine sahip şebekeye, Q_s kadar kapasitif güç vermek için, gerekli kapasitörün Q_N’inin tesbiti: