termékkatalógus - krl kontrol kft.krl.hu/wp-content/pdf/e-kof 2013.pdf · msd...

ását

as

Középfeszültségű

kondenzátorok

Termékkatalógus

Energiaveszteség kizárva!

ásj

atá

sáá

sja

tásssáátt

aass

fázi

sja

vít

ás

Felhasználói információk 0013.10

WWW.KRL.HU

MSD KÖZÉPFESZÜLTSÉGŰKONDENZÁTOROKMSD MEDIUM VOLTAGE CAPACITORS

ELECTRONICON KONDENSATOREN GMBH GERA · GERMANY

KOF 2013_09.indd 1KOF 2013_09.indd 1 10/1/13 2:39 PM10/1/13 2:39 PM

WWW.KRL.HU

BEVEZETÉS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5A fázisjavítás alapjai – A szükséges kondenzátorteljesítményszámítása – A felharmonikusok hatása, felharmonikusokszűrése

A HAGYOMÁNYOS KÖZÉPFESZÜLTSÉGŰ KONDENZÁTOROK ÉSAZ ÜZEMELTETÉSI TECHNIKÁK ÖSSZEHASONLÍTÁSA . . . . . . . . . . . . .9A „csupafi lm” kondenzátorok üzemi terhelése – Kondenzátor-védelmi technikák célja – A „csupafi lm” kondenzátoroktönkremeneteli viselkedése – 3 fázisú KÖF kondenzátorok

KOCKÁZATAI ÉS HIÁNYOSSÁGAI AZ ELŐZŐEKBENTÁRGYALT ALAPFOGALMAKNAK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11Névleges biztosító áramának megválasztása – A kondenzátorbiztosítójának névleges feszültségszintjénekkiválasztása – A tekercselési biztosítással készült kondenzáto rok tönkremeneteli folyamata – A hiba keletkezésénekhelyes kezelése

MSD – ÖNGYÓGYULÓ SZÁRAZ TECHNOLÓGIÁVAL KÉSZÜLTKÖZÉPFESZÜLTSÉGŰ KONDENZÁTOROK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Kialakítás és jellemzők – Előnyök – Gazdaságilagéletképes – Alkalmazása

DEFINÍCIÓK ÉS KIVÁLASZTÁSI KRITÉRIUMOK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Feszültségszintek – Teszt feszültségszintek – Névlegesteljesítmény – Névleges áramok – Hőmérséklet kategóriák

SZERELÉSI ÉS ÜZEMELTETÉSI UTASÍTÁSOK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Szerelési helyzet – Felszerelés helye/ hűtés –Rezgés-terhelés – Csatlakoztatás –Rögzítési nyomaték – Kisütés – Földelés –Környezeti veszélyek – Megsemmisítés

BIZTONSÁG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

Öngyógyuló dielektrikum – Véletlen érintés elleni védelem

– Túlterhelés elleni védelem

INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5Basics of power factor correction – Calculationof required capacitor power – Infl uence of harmonics,Harmonic fi lteringCOMPARISON OF CONVENTIONAL MEDIUMVOLTAGE CAPACITORS AND ENGINEERING

TECHNIQUES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9Operational stress of ALLFILM capacitors – Objectiveof capacitor protection techniques – Breakdownbehaviour of ALLFILM capacitors – 3phase MV capacitors

RISKS AND SHORTCOMINGS OF

FORMER COMMON CONCEPTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11Choice of nominal fuse current – Selection of therated voltage for capacitor fuses – Course of damageat capacitors with winding fuses – Correct handling offault tripping

MSD – SELF-HEALING MEDIUM VOLTAGE

CAPACITORS IN DRY TECHNOLOGY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17Design and characteristics – Benefi ts – Economicviability – Application

DEFINITIONS AND SELECTION CRITERIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20Voltage ratings – Test voltages – Rated power –Current ratings – Temperature categories

MOUNTING AND OPERATING INSTRUCTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Mounting position – Mounting location/Cooling –Vibration stress – Connection – Fixing torque –Discharge – Earthing – Environment hazards –Disposal

SAFETY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Self-Healing Dielectric – Protection AgainstAccidental Contact – Protection against Overload

4


WWW.KRL.HU

A fázisjavítás alapjai

Normál üzemi körülmények között bizonyos elektromos fogyasz-tók (pl. indukciós motorok, hegesztőberendezések, ívkemencék és fénycsövek) nemcsak hatásos teljesítményt, hanem induktív meddő teljesítményt (kvar) is felvesznek a hálózatból. Az in-duktív meddő teljesítmény a példaként felsorolt berendezések normális működéséhez szükséges, de a hálózat felől nem kívánt terhelésként értelmezhető. Egy terhelés teljesítménytényezője a hatásos teljesítmény és a látszólagos teljesítmény aránya, azaz kW:kVA és cosφ-nek nevezik. Minél közelebb van a cosφ értéke az 1-hez, annál kevesebb meddő teljesítményt vételez a fogyasztó a hálózatból.

Ha cosφ = 1, akkor 500 kW teljesítmény átvitele egy három-fázisú, 400 V névleges feszültségű hálózaton 722 A áramerősséget jelent. Ugyanekkora hatásos teljesítmény átvitele cosφ = 0,6 teljesítménytényező mellett már 1203 A áramerősséggel jár. En-nek megfelelően az olyan hálózati berendezéseket, mint a tran-szformátorok, ezen nagyobb terheléshez kell illeszteni. Továbbá hasznos élettartamuk is csökken.

! Alacsony teljesítménytényezővel jellemezhető hálózaton vil-lamos teljesítmény átvitele a jelenlegi szabályozási rendszer mellett magasabb költségeket jelent mind a szolgáltató mind a fogyasztó számára.

A megnövekedett költségek másik oka a nagyobb áramerősség miatt a kábeleken, valamint a transzformátorok- és a generátorok tekercseiben keletkező veszteség. Ha a fenti példában feltételez-zük, hogy cosφ=1 mellett a veszteség 10kW, akkor cosφ=0,6 es-etén 28 kW lenne, ami 180%-os növekedést jelent.

! Általánosságban kijelenthető, hogy egy háromfázisú rend-szerben a teljesítménytényező értékének csökkenésével az áramerősség növekszik. A veszteség az áramerősség növeke-dés négyzetével arányosan növekszik.

Ez a fő oka, amiért az áramszolgáltató társaságok a modern gaz-dasági környezetben megkövetelik a meddőenergia vételezés csökkentését a hálózataikon, a teljesítménytényező javításával. A legtöbb esetben speciális meddőfogyasztás tarifákat számolnak fel.

› Következmény:

• A villamos energia költségek csökkenhetők a teljesítmény- tényező gazdaságosabb szintre történő javításával.

• Adott betáplálásról további fogyasztók láthatók el, ami egy bővülő cég esetében hasznot jelent.

• A teljesítménytényező javításával csökkenthető a hálózat ter helése és ezáltal a rendszer komponensek várható élettartama növekszik.

Basics of Power Factor Correction

Under normal operating conditions certain electrical loads (e.g. induction motors, welding equipment, arc furnaces and fl uores-cent lighting) draw not only active power from the supply, but also inductive reactive power (kvar). This reactive power is necessary for the equipment to operate correctly but could be interpreted as an undesirable burden on the supply. The power factor of a load is defi ned as the ratio of active power to apparent power, i.e. kW: kVA and is referred to as cosφ. The closer cosφ is to unity, the less reactive power is drawn from the supply:

If cosφ = 1 the transmission of 500kW in a 400V three phasemains requires a current of 722 A. The transmission of the same eff ective power at a cosφ = 0.6 would require a far higher current, namely 1203 A. Accordingly, distribution and transmission equip-ment as well as feeding transformers have to be derated for this higher load. Furthermore their useful life may also be decreased.

! For systems with a low power factor the transmission of electric power in accordance with existing standards results in higher expenses both for the supply distribution companies and the consumer.

Another reason for higher costs are the losses incurred via heatdissipation in the cables caused by the overall current of the system as well as via the windings of both transformers and generators. If we assume for our above example that with cosφ=1 the power dissipated would amount to about 10kW, then a power factor of 0.6 would result in a 180% increase in the overall dissipation i.e. 28kW.

! In general terms, as the power factor of a three phase sys-tem decreases, the current rises. The heat dissipation in the system rises proportionately by a factor equivalent to the square of the current rise.

This is the main reason why Electricity Supply Companies inmodern economies demand reduction of the reactive load in their networks via improvement of the power factor. In most cases, special reactive current tariff s penalise consumers for poor power factor.

› Conclusion:

• A reduction in the overall cost of electricity can be achieved by improving the power factor to a more economic level.

• The supply will be able to support additional load which may be of benefi t for an expanding company.

• Reducing the load on distribution network components by power factor improvement will result in an extension of their useful life.

5

BEVEZETŐ ∙ INTRODUCTION


WWW.KRL.HU

A fázisjavítás módjai

Egy jól méretezett kondenzátor hálózatra csatlakozásából származó kapacitív meddő teljesítmény alkalmas a fogyasztó által felvett induktív meddő teljesítmény kompenzálására. Ezzel bizto-sítható a hálózatból felvett meddő teljesítmény csökkenése. Ezt az eljárást nevezik fázisjavításnak.

A fázisjavítás módszerei:

EGYEDI, VAGY FIX FÁZISJAVÍTÁS, az egyedi induktív terhelések fogyasztásának kompenzálása állandó értékű kondenzátorral a csatlakozási ponton, ezzel csökkentve a tápkábelek terhelését. (Tipikus egyedi, állandó üzemű és állandó teljesítményű fogyasz-tók esetén.)

CSOPORTOS FÁZISJAVÍTÁS, egy állandó értékű kondenzátor csatla-koztatása egy csoport egyidejűleg üzemelő induktív fogyasztóhoz. (pl.: motorcsoport, világítótestek)

KÖZPONTI FÁZISJAVÍTÁS, tipikus változó terhelésű, nagyméretű elektromos rendszereknél, ahol általában több kondenzátor kapcsolható egy főelosztóra vagy alelosztóra. A kondenzátorokat vezérlő automatika kapcsolja – mágneskapcsolókkal vagy ti-risztorokkal – a hálózatra. A mágneskapcsolók vagy tirisztorok a vezérlő automatika segítségével csatlakoztatják, ill. kapcsolják le a kondenzátorokat, kompenzálva ezáltal az összterhelés aktuális meddő teljesítmény igényét, valamint csökkentve a hálózat igény-bevételét.

Egy tipikus fázisjavítási rendszer olyan kondenzátorleágazásokat tartalmaz, melyek az adott összfogyasztás meddőigényének fi -gyelembe vételével kerül kialakításra, általában 12,5 kvar, 25 kvar és 50 kvar teljesítményű egységek alkalmazásával (KÖF konden-zátoroknál ez 100, 200, 300 és 450 kvar). Nagyobb teljesítményű fokozatok (pl.: 100 kvar vagy nagyobb) kisebb teljesítményű egységek kaszkád kapcsolásával valósítható meg. Ennek előnye, csökkenthetők a bekapcsolási áramlökés okozta zavarok a hálóza-ton. Ahol felharmonikusok is jelen vannak, ott megfelelően al-kalmazott fojtótekercsekkel ellátott fázisjavító rendszert kell al-kalmazni.

A szükséges kondenzátorteljesítmény számítása

A kívánt teljesítménytényező eléréséhez szükséges meddőteljesítmény az alábbi képlettel számítható:

Types of Power Factor Correction

A capacitive reactive power resulting from the connection of a cor-rectly sized capacitor can compensate for the inductive reactive power required by the electrical load. This ensures a reduction in the reactive power drawn from the supply and is called Power Fac-tor Correction.

Most common methods of power factor correction are:

SINGLE OR FIXED PFC, compensating for the reactive power of in-dividual inductive loads at the point of connection so reducing the load in the connecting cables (typical for single, permanently op-erated loads with a constant power)

GROUP PFC – connecting one fi xed capacitor to a group of simulta-neously operated inductive loads (e.g. group of motors, discharge lamps)

BULK PFC, typical for large electrical systems with fl uctuating load where it is common to connect a number of capacitors to a main power distribution station or substation. The capacitors are con-trolled by a microprocessor based relay which continuously moni-tors the reactive power demand on the supply.The relay connects or disconnects the capacitors to compensate for the actual reactive power of the total load and to reduce the overall demand on the supply.

A typical power factor correction system would incorporate a number of capacitor sections determined by the characteristics and the reactive power requirements of the installation under con-sideration. Sections of 12.5 kvar, 25 kvar, and 50kvar are usually employed. Larger stages (e.g. 100kvar and above) are achieved by cascading a number of smaller sections. This has the benefi cial ef-fect of reducing fl uctuations in the mains caused by the inrush cur-rents to the capacitors and minimises supply disturbances. Where harmonic distortion is of concern, appropriate systems are supplied incorporating detuning reactors.

Calculation of Required Capacitor Power

The reactive power which is necessary to achieve a desired power factor is calculated by the following formula:

QC= P (tan 1 – tan 2)

QC. . . . . . . .

P. . . . . . . .

cos 1. . . . . . . .

cos 2

. . . . a fázisjavító kondenzátor szükséges meddôteljesítményereactive power of the required correcting capacitor

. . . . . . a kompenzálandó terhelés hatásos teljesítményeactive power of the load to be corrected

. . korrekció elôtti eredeti teljesítménytényezô original power factor before correction

. . cél teljesítménytényezô target power factor

6


WWW.KRL.HU

Eredeti teljesítménytényezô Szorzó tényezô egy cél cosϕ eléréséhez

original power facto multiplication factor (tanϕ1–tanϕ2) for a target power factor

cos 1 tan 1 cos 2

P = 300000kWh

= 500kW600h

EB2

+ 1EW

cos 1 = = = 0.61

400000kvarh2

+ 1300000kWh

1

a. Hatásos energiafogyasztás Consumption of active energy: . . . . . . . . . . . . . . . . . . .E W = 300000kWhb. Meddôenergia fogyasztás Consumption of reactive energy: . . . . . . . . . . . . . . . . . EB = 400000kvarhc. Üzemórák száma Number of working hours: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .t = 600h

Eredmény átlag hatásos teljesítmény: Resulting average active power:

Az eredeti teljesítmény tényezô cosϕ1 számítása:Calculation of the original power factor cos :1

A teljesítménytényezô javításához 0.6-ról 0.9-re olvassuk le a táblázatból a 0.849 értéket.For the improvement of the power factor from 0.6 to 0.9 we read the factor 0.849 from the chart above.

A szükséges kondenzátor teljesítmény: The required capacitor power is: QC = 500kW · 0.849 = 425 kvar

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.50

0.55

0.60

0.65

0.70

0.75

0.80

0.85

0.90

0.95

4.899

3.873

3.180

2.676

2.291

1.985

1.732

1.518

1.333

1.169

0.70

3.879

2.853

2.160

1.656

1.271

0.964

0.712

0.498

0.313

0.149

1.020

0.75

4.017

2.991

2.298

1.795

1.409

1.103

0.85

0.637

0.451

0.287

0.138

0.882

0.80

4.149

3.123

2.430

1.926

1.541

1.235

0.982

0.768

0.583

0.419

0.27

0.132

0.75

0.85

4.279

3.253

2.560

2.057

1.672

1.365

1.112

0.899

0.714

0.549

0.4

0.262

0.13

0.62

0.90

4.415

3.389

2.695

2.192

1.807

1.500

1.248

1.034

0.849

0.685

0.536

0.398

0.266

0.135

0.484

0.92

4.473

3.447

2.754

2.250

1.865

1.559

1.306

1.092

0.907

0.743

0.594

0.456

0.324

0.194

0.058

0.94

4.536

3.510

2.817

2.313

1.928

1.622

1.369

1.156

0.97

0.806

0.657

0.519

0.387

0.257

0.121

0.329

0.96

4.607

3.581

2.888

2.385

2.000

1.693

1.440

1.227

1.042

0.877

0.729

0.59

0458

0.328

0.193

0.037

0.98

4.696

3.670

2.977

2.473

2.088

1.781

1.529

1.315

1.130

0.966

0.817

0.679

0.547

0.417

0.281

0.126

1.00

4.899

3.873

3.180

2.676

2.291

1.985

1.732

1.518

1.333

1.169

1.020

0.882

0.75

0.62

0.484

0.329

A (tanφ1–tanφ2) tényező meghatározható az alábbi táblázatból.The factor (tanφ1–tanφ2) can be determined by means of the chart below:

7


WWW.KRL.HU

A felharmonikusok hatása, felharmonikus szűrés

A modern félvezetőtechnológia fejlődése a tirisztor- és inverter-táplálású terhelések számának jelentős növekedéséhez vezetett. Ezen fogyasztók jellemzője, szinuszos tápfeszültség esetén a fel-vett áram nem szinuszos. Így az ilyen fogyasztókat nemlineáris fogyasztóknak nevezik.Ezek a nemlineáris fogyasztók nem kívánt hatással vannak a válta-kozó áramú hálózatra, ezért a táprendszert meg kell szabadítani a fogyasztók által okozott harmonikus torzításoktól, ezzel megelőzve a berendezések hibás működését. Egy inverter áramának hullámalakja felírható különböző frekven-ciájú szinuszos görbék összegeként. A hullámalak ezek alapján áll egy alapharmonikus komponensből, és felharmonikus komponensekből. A felharmonikus komponensek frekvenciái az alapharmonikus frekvencia egész számú többszörösei. Három-fázisú hálózat esetén többnyire a 3.-, 5.-, a 7.- és a 11. felharmoni-kusok jelentősek. A felharmonikusok magasabb kondenzátor ára-mot okoznak, mert a kondenzátor reaktanciája növekvő frekvencia esetén csökken. Fennáll annak a veszélye, hogy rezonancia alakul ki a fázisjavító kondenzátorok, a táptranszformátor és a táphálózat között. Ha egy ilyen rezgőkör saját frekvenciája közel esik valamelyik harmoni-kus komponens frekvenciájához, akkor jelentős túláramok és túlfeszültségek jöhetnek létre.

Egy váltakozó áramú betáplálás harmonikus torzítása a következők bármelyikét eredményezheti:

• a kondenzátorok idő előtti tönkremenetele• megszakítók és védelmi berendezések hibás működése• számítógépek, motorhajtások, világító berendezések és érzékeny terhelések meghibásodása vagy hibás működése.

Fázisjavító kondenzátor és fojtótekercs soros kapcsolásával elérhető, hogy a rezonancia frekvencia a legalacsonyabb jelenlévő felharmonikus komponens frekvenciája alá kerüljön, ezáltal biz-tosítható, olyan rezgőkör nem jöhet létre, amely erősítené a har-monikus áramokat. Ilyen kialakításnak részleges szűrő szerepe is van, mert csökkenti a feszültség torzítást a betáplálási ponton. Alkalmazása javasolt minden olyan esetben, ahol a felharmoniku-sokat generáló terhelések aránya a teljes kompenzálandó terhelés 20%-át meghaladja.Egy elhangolt szűrő rezonancia frekvenciája mindig az 5. felhar-monikus komponens frekvenciája alatt van. Egy hangolt szűrő egy bizonyos felharmonikus frekvenciájára van állítva és ezen a frekvencián rendkívül kis impedanciával rendelkezik, ezáltal a felharmonikus áram jelentős része a hálózat helyett a szűrő felé áramlik.

Infl uence of Harmonics,Harmonic Filtering

Developments in modern semiconductor technology have led to a signifi cant increase in the number of thyristor- and inverter-fed loads.

Unfortunately these non-linear loads have undesirable eff ects on the incoming AC supply, drawing appreciable inductive reactive power and a non-sine-wave current. The supply system needs to be kept free of this harmonic distortion to prevent equipment mal-function.

A typical inverter current is composed of a mixture of sine wave currents; a fundamental component at the supply frequency and a number of harmonics whose frequencies are integer multiples of the line frequency (in three phase mains most of all the 5th, 7th, and 11th harmonic). The harmonics lead to a higher capacitor cur-rent, because the reactive resistance of a capacitor reduces with rising frequency.The rising capacitor current can be accommodated by construc-tional improvements in the manufacture of the capacitor. However a resonating circuit between the power factor correction capaci-tors, the inductance of the feeding transformer and the mains may occur. If the frequency of such a resonating circuit is close enough to a harmonic frequency, the resulting circuit amplifi es the oscilla-tion and leads to immense over-currents and over-voltages.

Harmonic distortion of an AC supply can result in any or all of the following:

• Premature failure of capacitors.• Nuisance tripping of circuit breakers and other protective devices.• Failure or maloperation of computers, motor drives, lighting circuits and other sensitive loads.

The installation of detuned (reactor-connected) capacitors – is de-signed to force the resonant frequency of the network below the frequency of the lowest harmonic present, thereby ensuring no resonant circuit and, by implication, no amplifi cation of harmonic currents. Such an installation also has a partial fi ltering eff ect, reducing the level of voltage distortion on the supply, and is rec-ommended for all cases where the share of harmonic generating loads is more than 20% of the overall load to be compensated. The resonance frequency of a detuned capacitor is always below the frequency of the fi fth harmonic. A close-tuned fi lter circuit however is tuned to a certain harmonic frequency and presents a very low impedance to the individual harmonic current, diverting the majority of the current into the fi lter bank rather than the supply.

8


WWW.KRL.HU

Termékskálánk egyedi kondenzátorokra és 50-6.000 kvar meddőteljesítményű kompenzáló rendszerekre összpontosít, mert itt van a legnagyobb hiányosság a kockázat fi gyelésben. A kondenzátor telepek ebben a nagyságrendben (50 – 6.000 kvar) igénytelenül vannak kialakítva, védelmi rendszerük nem kielégítő a magas költségek miatt.Tény, hogy egy kis teljesítményű kompenzáló rendszer (pl. 300 kvar) megbízható működtetéshez szükséges védelmi rendszerek ugyanazt a védelmi berendezést és hasonlóan drága áramváltót igényelnek, mint egy 10 Mvar teljesítményű berendezés. Ha az összteljesítmény 3 vagy 6 egységre van osztva, még magasabb költségek állhatnak elő. Így kisebb rendszereknél a védelmi költ-ségek akár a berendezés költségének 80 %-át is elérhetik, míg nagyobb rendszereknél ez az arány 5% körüli.Az üzemeltetők gyakran vétenek komoly hibákat, különösen kis teljesítményű rendszerek meddőteljesítmény kompenzációjánál, ami egyrészt a berendezés tönkremeneteléhez vezet, másrészt környezeti károkat okoz. Ez az elégtelenség volt az új koncepció kidolgozásának kiindulópontja, mely elfogadható relációt biztosít a védelmi költségek és a teljes költség között, miközben az ökoló-giai kockázatot is csökkenti.

A „csupafi lm” kondenzátorok üzemi terheléseA kondenzátorok névleges teljesítménnyel üzemelnek rögtön a bekapcsolás után minden alkalommal. Terhelésmentes- vagy alacsony terhelésű periódusok nem léteznek. A kondenzátorok kialakítása gazdasági kényszer alatt született, térfeszültségük ma-gas (75 V/μm), üzemidejük sok tényezőtől függ, élettartamuk csak becsülhető. Sok olyan hatás létezik, amely a tartóssági teszteken nem mutatható ki.Összegezve: a modern teljesítménykondenzátorok nagyon meg-bízhatóak, évi 2%-nál nagyobb meghibásodási arány nagyon ritka. A korai meghibásodások elsősorban méretezési hibákból és helytelen alkalmazásból adódhatnak.Az ilyen hibák hatásait gondosan kell elemezni, kockázati analízist kell végezni, melynek a környezeti kockázatot is tartalmaznia kell, tekintve, hogy magas rövidzárási teljesítmény van jelen a középfeszültségű alkalmazásoknál. Kondenzátor-védelmi technikák céljaA környezeti károk csökkentése a legfontosabb kritérium a konden-zátorok területén, míg a károsodást megelőző védelem elsődleges a motoroknál, transzformátoroknál, invertereknél, vezetékeknél, kábeleknél és hasonló rendszer komponenseknél.

A „csupafi lm” kondenzátorok átütési viselkedéseAz átütés elsődleges oka a dielektrikum tönkremenetele. Itt csak ezt a fajta átütést és ennek következményeit tárgyaljuk.

This description and our product range both focus on single capacitors and reactive power compensation systems in the power range from 50 to approx. 6,000 kvar, because the greatest defi cit in risk-awareness is pres-ent here. In practice, they are often just “parked” somewhere since the dimensions and prices of such equipment are relatively small and they should be close to the load. Protection devices are then often neglected in comparison to larger systems, because the costs appear to be unreason-ably high. It is a fact that the protection systems necessary for the reliable operation of a small reactive power compensation system, e.g. 300 kvar, require the same protection relay and a similarly expensive current trans-former as a 10 MVAR system. If the total power is divided into 3 or 6 units, even higher costs are incurred. Disparities of up to 80% for the protection component then occur, compared to 5% for larger systems. Serious mis-takes are often made especially in the reactive power compensation of small installations, which lead to equipment damage and environmental incompatibility. This unsatisfactory situation was the starting point for the development of a new concept that off ers an acceptable relationship between protection costs and total costs, while reducing the ecological risk.

Operational stress of Allfi lmmedium voltage capacitorsCapacitors operate at full power immediately after every switching. No-load or low-load periods do not exist. The design is made under economi-cal constraints with high electrical fi eld strengths up to 75 kV/mm and a fi nite service life, which can be dependent on many infl uencing factors, and is estimated from statistical data. There are many eff ects that cannot be detected during durability tests.Summa rising, it can be said that modern power capacitors are very reli-able and failure rates greater than 0.2% per year are very rare. However, it must be considered that much higher failure rates occur from early fail-ures, manufacturing faults, dimensioning errors, incorrect application or overload.The eff ects of such failures must be assessed carefully by means of a risk analysis that also includes the ecological risk, due to the high short-circuit power present in medium voltage installations.

Objective of capacitor protection techniquesThe reduction of damage to the environment is the most important criterion for capacitors, while preventive protection against permanent damage is the prime concern with motors, transformers, inverters, lines, cables and similar components.

Breakdown behaviour of Allfi lmmedium voltage capacitorsBreakdown of the dielectric is the prime cause of failure. Only this break-down and the resulting consequential eff ects are considered here.

HAGYOMÁNYOS KÖZÉPFESZÜLTSÉGŰ KONDENZÁTOROK ÉS AZ ÜZEMELTETÉSI TECHNIKÁK ÖSSZEHASONLÍTÁSACOMPARISON OF CONVETIONAL MEDIUM VOLTAGE CAPACITORS AND ENGINEERING TECHNIQUES

9


WWW.KRL.HU

Egy több belső soros tekercselemmel rendelkező kondenzátor egyetlen tekercselemének átütése a belső feszültségeloszlás megváltozásához vezet, attól függetlenül, hogy ez a tekercselem egyedileg van biztosítva vagy biztosítás nélküli kivitel. Ez elenged-hetetlenül magasabb feszültség igénybevételt okoz a tekercselem többi részén. Felgyorsult öregedés kíséri ezt a megnövekedett igénybevételt, mely további tekercselemek átütéséhez vezet.A kondenzátor környezetének jelentős károsodása várható, ha az átütési folyamat kontrollálatlanul zajlik, azaz az üzemeltetés foly-tatódik amíg túláram, földzárlati vagy fáziszárlati védelmi leoldás be nem következik.Ez azt jelenti, amikor a kondenzátorházba belépő energiamen-nyiség meghaladja a legmagasabb megengedhető értéket (a tipikus áram-idő érték túllépése), akkor legrosszabb esetben a ház felhasad, tartalma a környezetbe kerül. Jelentős lökéshullám, a környezetbe kerülő olaj vagy a gyúlékony szilárd belső tartalom begyulladása is előfordulhat.

! A középfeszültségű kondenzátorok védelme általában a már meglévő, vissza nem fordítható kondenzátorsérülések környezetre gyakorolt hatásának minimalizálását jelenti. Ez különösen fontos, ha fi gyelembe vesszük, hogy a „csupafi lm” kondenzátorok nagy mennyiségű, környezetre káros, gyúlékony, szilárd és folyékony halmazállapotú szerves anyagot tartalmaznak, ami jelentős koc-kázatot jelent.

Háromfázisú középfeszültségű kondenzátorok

Ezek a kondenzátorok gyakran belső biztosítók nélkül készülnek a rendszerint alacsony teljesítményüknek és a 3 fázisú kivitelnek köszönhetően. Egy ilyen kondenzátor csoport rövid-zár állapotot mutat egy tekercs átütése után.A belső sorosan kapcsolt tagok számától függően a kapacitás és feszültség igénybevétel az érintett ágban n/(n-1) arányban nő.Ennek megfelelően az áramerősség is növekszik. Ez a jelenség ter-mikusan alig észlelhető az alacsony kondenzátor veszteség miatt és további rövidzárak léphetnek fel, különösen, ha a hiba hosszabb ideig észrevétlen marad.

! Mivel a többi tekercselem ép és a névleges feszültség ér-tékének kétszeresét is elviseli percekig, vagy akár órákig, így ilyen esetben a biztosítókon és a betáplálási ponton a név-leges áramerősség kétszeresével kell számolni.

Gázképződésre nem kell számítani ezen túlterhelt periódus alatt, mivel a fi lm rétegek összehegednek szilárdan az átütési pontoknál és a megnövekedett áramot képesek vezetni hosszú ideig. Belső nyomásnövekedés nem fordul elő ebben a periódusban.

! A nyomásellenőrzés nem hatékony a „csupafi lm” középfeszültségű kondenzátoroknál.

Every breakdown of a single winding element in a capacitor with several internal serial winding circuits leads to a change of the in-ternal voltage distribution, irrespective of whether this winding is fused individually or whether it is a fuse-less design. This leads inevitably to higher voltage stress in the remaining part of the winding element. Accelerated ageing accompanies the increased voltage stress, which leads to further winding breakdowns.

Considerable damage to the environment of the capacitor must be expected if the breakdown process is uncontrolled, i.e. opera-tion is continued until an over-current, earth or short-circuit trip responds.This means that, when the maximum permitted energy input into the capacitor casing is exceeded (violation of the typical current- time destruction limit), it can in the worst case tear open, and the contents of the casing be ejected. A considerable shock wave, with ignition of the oil spray and the solid infl ammable content, are conceivable further consequences.

! Protection for medium voltage capacitors normally means the minimisation of eff ects of already existing, irreversible capacitor damage to the direct neighbourhood. This occurs in the knowledge that Allfi lm capacitors contain a large proportion of ecologically critical, fl ammable, solid and fl uid organic materials, which pose a considerable hazard potential.

3-phase medium voltage capacitors

These capacitors are frequently built without internal fuses, due to their usually low power and three-phase design. Such a capacitor exhibits a group short-circuit after a winding breakdown.Depending upon the number of internal serial circuits, the capaci-tance and voltage stress in the aff ected branch increase by the fac-tor n/n-1.The current increases correspondingly. This is thermally barely no-ticeable due to the low capacitor losses and further short-circuits can occur, especially if the fault remains unnoticed for a long pe-riod.

! Since remaining windings can still survive at up to twice the rated voltage for minutes or even hours, the eff ects on fuses and feeders under the infl uence of twice the rated current are to be taken into account.

Gas formation need not be expected during this overload phase, since the fi lm layers weld together solidly at the breakdown posi-tion and can carry increased current for a long period. An internal pressure build-up does not occur during this period.

! Pressure monitors are ineff ective in Allfi lm medium voltage capacitors.

10


WWW.KRL.HU

A középfeszültségű kondenzátorok kapcsolására és védelmére különböző koncepciók ismertek a gyakorlatban. Az alábbiakban az öt leggyakoribb változat kerül bemutatásra.

Various concepts for the protection and switching of medium volt-age capacitors are known from practice. The fi ve most usual will be discussed here.

AZ ELŐBBI MEGÁLLAPÍTÁSOK KOCKÁZATAI ÉS HIÁNYOSSÁGAIRISKS AND SHORTCOMINGS OF FORMER COMMON CONCEPTS

Variáns 1

Variant 1

L1-3

F1-3

K1

C1

Egy alacsony teljesítményû kompenzációs rendszervakuum kontaktor segítségével kapcsolható és h.v. HRC biztosítókat alkalmaznak mint rövidzárásivédelem a kapcsolóberendezésre, sinekre és kábelekre.

A low-power compensation system is switched witha vacuum contactor and additional h.v. HRC fuses areemployed as short-circuit protection for switchgear,busbars and lines.

Probléma:

Az áramtúlterhelés, amit egy kondenzátoron belüli csoport rövid-

zár, vagy hálózati rezonancia okoz, okozhatja a zárlatvédelem

túlterhelési tartományban bekövetkező kioldását, ha a kioldási

áram beállított értéke túl alacsony. A biztosítók ívoltó képes-

ségét igénybe veheti a kapacitív terhelő áram. Nagy intenzitású

visszaszikrázás jöhet létre, ami végül nyílt ívhez vezet a bizto-

sító kapcsain és fáziszárlathoz a biztosító csatlakozási pontján.

A biztosító névleges áramának megválasztása

A biztosító értékét a névleges kondenzátoráram 1,6 szorosára kell

választani, hogy elviselje a bekapcsolási áramlökést. A „csupafi lm”

kondenzátorok a hálózatra csatlakoztatva maradhatnak hibás áll-

apotban (soros csoportok meghibásodása) hosszú ideig a névleges

áram kétszeresével, így a biztosítók értékének legalább 2xIN kell

lennie. Ily módon elkerülhető annak kockázata, hogy a biztosítók

kiolvadnak túláramnál, de nem oltják el az ívet.

Ha a biztosító értéke meghaladja a 200 A értéket, akkor fellép egy

másik probléma: Egy rövidzár esetén a biztosítón átengedett e-

nergia nagyobb lesz, mint amit a kondenzátorburkolat károsodás

nélkül elviselni képes.

Problem:

Current overload caused by a group short-circuit in the capacitor, or

also at resonance with network harmonics, cause a danger that the

short-circuit protection fuse trips in the over-current range if the

current rating is too low. The arc quenching capability of the fuses

can be overtaxed due to the capacitive load. Reverse sparking oc-

curs with very high intensities and ultimately leads to an open arc

at the fuse contacts, and to a phase short-circuit at the installation

position of the fuse.

Choice of nominal fuse current

Fuses must be chosen for at least 1.6 times the rated capacitor

current to withstand the switching current. Since Allfi lm capaci-

tors can remain connected to the mains in fault situations (failure

of serial groups) for a long period with up to double the nominal

capacity, fuses should be rated for at least 2 x IN. The risk that fuses

rupture due to over-current, but do not quench the arcing is avoid-

ed by this method.

If fuse ratings of approx. 200A are exceeded, then an additional

problem occurs: In the case of a short-circuit, the fuse throughput

energy becomes greater than the energy absorption capacity of

the capacitor enclosure.

11


WWW.KRL.HU

A kondenzátor biztosítók névleges feszültségének megválasztása

Az áramkorlátozó megszakítók viselkedése kiváló rövidzárlat ese-tén, de rendszerint nem képesek kapacitív túlterhelési áramok megszakítására. Az amplitúdó kétszeresének megfelelő feszült-ség léphet fel a nyitott érintkezők között a feltöltött kapacitás miatt, mely ívhúzást eredményezhet magasabb feszültségeken. Ezért mindig általános célú, nagyfeszültségű és nagy megszakító képességű biztosítót kell alkalmazni melynek névleges feszültsége nagyobb az aktuális betápláló feszültségnél.

Selection of the rated voltage for capacitor fuses

Current limiting fuses have an excellent interruption behaviour during short circuits, but are usually not able to interrupt capaci-tive currents at overload. A peak voltage with twice the amplitude occurs at the gap due to the charged capacity, which can result in arcing-back with even higher voltages. One should therefore al-ways employ h.v. h.b.c. general purpose fuses with the next higher nominal voltage than the actual mains voltage.

Variáns 2

Variant 2

L1

K1

C1

L2

K2

C2

F 1-3 F 4-6Q1

I >

Alacsony teljesítményû kompenzációs rendszer néhány fokozattal, felfutó áram korlátozó fojtóval,és vákuum kontaktorokkal mint fokozat kapcsolókkalés megszakítók mint rövidzárási védelem.

A low-power compensation system with severalswitching stages, in-rush current limiting reactors,and vacuum contactors as step switches and circuit-breakers as short-circuit protection.

Probléma:

Ha nincs védelmi rendszer a korai meghibásodás jelzésére, mint

például aszimmetria védelem vagy fázisáram összehasonlító vé-

delem, akkor a koncepció nem biztonságos.

! Mint szabályt leszögezhetjük, hogy megszakítók nem al-

kalmazhatók belső rövidzárlattal rendelkező kondenzátorok

lekapcsolására, mivel nincs áramkorlátozó karakterisztikájuk.

A leválasztás előtt átadott energia így mindig sokkal nagyobb,

mint amit a kondenzátor háza károsodás nélkül elvisel.

Problem:

If no protection system for early fault detection, such as asymme-

try protection or phase current comparison protection is employed

additionally, then the concept is not safe.

! As a rule, circuit breakers are unsuitable for the disconnec-

tion of capacitors with an internal short-circuit, since they

do not possess a current-limiting interruption characteristic.

The throughput energy before isolation is always much larger

than a capacitor enclosure can withstand.

12


WWW.KRL.HU

Variante 3

Variant 3

M

F1-3

K1

C1

L1-3Egy fix kondenzátor van párhuzamosan kötve a motorral. A mûködtetô kör egy vákuum kontaktorból,rövidrezárási védelembôl áramkorlátozó h.v.h.b.c. általános célú biztosítóból és motor túlterhelés védelembôl áll. További kondenzátorvédelem nincs biztosítva.

A low-power compensation system is switched with a vacuum contactor and additional h.v. HRC fuses areemployed as short-circuit protection for switchgear,busbars and lines.

Probléma:

Kielégítő kondenzátorvédelem nem lehetséges a biztosító és a mo-

torvédelem kialakítása miatt.

Detektálatlan, kondenzátoron belüli csoport-rövidzár melletti

üzemeltetéskor jelentős túlfeszültség fog jelentkezni a motornál

a lekapcsolási folyamat során, a tápfeszültségről való leválasztást

követően. Ennek eredményeképpen a már túlterhelt maradó ka-

pacitás átüthet. A következő bekapcsolás ezután egy zárlatos kon-

denzátorra történik, amitől az felrobbanhat és a motor szigetelése

károsodhat.

! Fix kompenzációs rendszerek védelme nem oldható meg

kielégítően pótlólagos, érzékeny védelmi rendszerek nélkül.

Legalább külön biztosítókkal kell a kondenzátort ellátni. Jobb

megoldás azonban egy nagy érzékenységű rendszer, mely már

egy alacsonyabb hibaszinten is kiold.

Problem:

Satisfactory capacitor protection is not possible due to the layout of

the fuse and motor protection for the total current. When operated

with an undetected group short-circuit in the

capacitor, a considerable overvoltage will arise at the motor dur-

ing the shutdown phase after disconnection from the supply. As a

result, the already overloaded residual capacitance may fl ash over.

The next switch-on is then made onto a short-circuited capacitor,

which may cause the capacitor to burst and the motor insulation

to be damaged.

! Fixed compensation systems cannot be satisfactorily pro-

tected without additional sensitive protection systems. At

least separate fuses matched to the capacitors are necessary.

Better would be the application of a highly sensitive addition-

al protection system that trips already at a low fault level.

13


WWW.KRL.HU

Variáns 4

Variant 4

USSK1

F1-3

C1 C2 C3 C4 C4 C5

L1L2L3

Egy kondenzátor kapcsolóberendezéssel és asszimetria védelemmel, valamint kör megszakitóvagy terhelési kapcsoló áramkorlátozó biztosítóval rövidzár elleni védelemre.

A capacitor with switchgear and asymmetry protection, additional circuit breaker or load switch with current-limiting fuses for short-circuit protection.

Probléma:

A terhelés kiegyensúlyozatlanságát fi gyelő védelmi körök érzékelik

a nullavezetőben folyó áramot híd kapcsolás esetén, vagy dupla

áramkör esetén a két csillagpont között folyó áramot, mely egy

tekercs vagy tekercscsoport átütésekor lép fel.

Még az első tekercselem átütését is megbízhatóan ki lehet mutatni

kis kondenzátor rendszereknél és ez felhasználható a megfelelő

kapcsoló kioldására. A többi kapcsolási funkciója ennek a kapcso-

lónak érdektelen ameddig a védelmi kioldó azonnal lekapcsolja

a kondenzátort egy alacsonyabb hibaszinten, vagy többlépcsős

rendszerek esetében egy előzetes fi gyelmeztető jelzés után.

Megbízható védelem valósítható meg a károsodási következmé-

nyekkel szemben az előre defi niált küszöbértékek alacsony hiba-

szintre állításával.

! Maradó probléma:

Magas költségek és ráfordítások a környezetvédelemre és az

ártalmatlanításra.

Problem:

Load unbalance protection circuits detect the circulating current in

the neutral branch of a bridge circuit or between two star points of

a double circuit, that occurs after the breakdown of a winding or a

winding group.

Even the breakdown of the fi rst winding element in small capacitor

systems can be detected reliably and be used to trip the associated

switch. The other switching functions of this switch are irrelevant,

so far as the protection tripping disconnects the capacitor immedi-

ately at a low fault level, or in the case of multistep systems, after

a previous alarm signal.

Reliable protection against consequential damage is achieved with

the correct setting of a predefi ned switch-off threshold at a low

fault level.

! Remaining problem:

High costs and eff ort for ecological protection and disposal.

14


WWW.KRL.HU

Variáns 5

Variant 5

DIK1

F1-3

C1 C2 C3

L1-3

Egy kondenzátor kapcsolóberendezéssel és fázisáramösszehasonlító védelemmel, valamint kör megszakitóvagy terhelési kapcsoló áramkorlátozó biztosítóvalrövidzár elleni védelemre.

A capacitor with switchgear and phase-current comparison protection, additional circuit breaker or load switch with current-limiting fuses for short-circuit protection.

Probléma:

Hasonlóan az aszimmetria védelemhez elkerülhetők a túl korai

lekapcsolásból származó károsodási következmények. A hálózati

aszimmetriák vagy indulási aszimmetriák hibás kioldáshoz

vezethetnek, könnyebben, mint a 4. változat esetében. A fázis-

összehasonlítási védelemmel elérhető érzékenység kisebb, mint

az aszimmetria védelem esetében. Ettől eltekintve a 4. változat

problémái is megmaradnak.

Tekercsbiztosítókkal ellátott kondenzátorokTípustól függően a tekercsbiztosítók képesek hálózati frekven-

ciás áramokat megszakítani áramkorlátozással néhány kV-ig

terjedő betáplálási feszültség mellett. Magasabb feszültségeken

és néhány belső soros csatlakozás mellett a feszültség a maradék

tekercseken folytatja az emelkedését a párhuzamosított tekerc-

selemek csökkenő száma mellett, míg a tekercsbiztosító megsza-

kítóképességét túllépik. Az így keletkező hiba a fázisok közötti

vagy a ház felé menő szigetelés tönkremenetelét okozhatja. Az

így keletkező kár a túláram védelem átengedett energiájától függ

és többé-kevésbé megegyezik a biztosítók nélküli kondenzáto-

rokéval. A kondenzátorok részben biztonságosnak tekinthetők, ha

nem tartalmaznak kettőnél több belsőleg biztosított sorba kötött

tekercs csoportot a fázisok között, mint például csillag kapcso-

lású 3,6 kV-os kondenzátorok vagy egyfázisú kondenzátorok 3,63

kV-ig kemence rendszereknél. Erősen előrehaladott hibaállapot

kialakulás közben fellép annak a kockázata, hogy nemcsak tekerc-

sátütések keletkeznek, hanem a belső szigetelés részei is sérülnek,

ami rövidzárhoz vezet. Az ennek következtében fellépő károsodás

kockázata jelentősen magasabb, mintha aszimmetria védelmet

alkalmaztunk volna.

Problem:

Similar to an asymmetry protection scheme; can avoid consequen-

tial damage from premature tripping. Network asymmetries or

starting asymmetries can lead to erroneous tripping more easily

than with variant 4. The sensitivity which may be achieved with

phase comparison protection is lower than with an asymmetry

protection circuit. Apart from that, the problems of variant 4 re-

main.

Course of damage at capacitors

with winding fuses:Depending on type, winding fuses are able to interrupt currents at

network frequency, with current limitation, at mains voltages of

up to several kV. At higher voltages and with several internal series

connections, the voltage at the remaining windings continues to

increase with decreasing number of paralleled winding elements,

until the interruption ability of the winding fuse is overtaxed. The

damage arising here can lead to the destruction of the insulation

between the phases or towards the enclosure. The consequences

are depending on the through-put energy of the associated over-

current protection and more or less identical to those occurring at

capacitors without fuses. Capacitors can be considered partially

safe if they contain no more than two internally fused, series-con-

nected winding groups between the phases, e.g. star-connected

3.6kV capacitors or single-phase capacitors up to 3.63kV in furnace

systems. During the development of a highly advanced state of

fault, the risk rises that not only winding breakdowns occur, but

parts of the internal insulation get damaged, too, which may lead

to a short-circuit at a high fault level. The risk of consequential

damage is signifi cantly higher than if asymmetry protection sys-

tems were used. 15


WWW.KRL.HU

Alapszabály

A káros következmények nélküli lekapcsolás legfontosabb fel-tétele a korai felismerés és ha lehetséges a kondenzátor csopor-tok gyors lekapcsolása a tekercselemek vagy tekercscsoportok meghibásodása után. Ez biztosítja, hogy a biztosítók nem oldanak ki a megnövekedett áram miatt és nem történnek gyors zárlati kioldások, melyek mindegyike az előzőekben tárgyalt nem kívánt, komoly következményekkel járhat. Ez különösen igaz háromfázisú kondenzátorokra. Más kritériumokat is fi gyelembe kell venni nagy teljesítményű kompenzátorok esetében, melyeket itt nem tárgyalunk. Egy hálózati rövidzár bekövetkezése valószínűtlen a többszörös külső soros áramkörök miatt.

A hibakioldás helyes kezelése

Gyakori tapasztalat, hogy a hibakioldásokat az üzemeltető gyakran nyugtázza vagy újraindítást kísérel meg, anélkül, hogy a hiba okát tisztázná ill. megszüntetné.Az ilyen helytelen gyakorlat nyomán hatalmas károk keletkezése tapasztalható és dokumentálható.

Basic rule

The most important criterion for a timely disconnection without-consequential damage is early detection and, if possible, rapid disconnection of capacitor groups after the failure of windings or winding groups. This ensures that fuses do not trip due to increasedcurrent and that rapid short-circuit trips do not occur, both of which can have the very serious consequences described above. This applies especially to three-phase capacitors. Other criteria must be taken into account in the case of large compensation pow-ers, which shall not be discussed here. A network shortcircuit is improbable due to multiple external series circuits.

Correct handling of fault tripping

One repeatedly observes that fault trips are reset or reclose at-tempts made by operating staff , without the cause of the trip being clarifi ed and cleared. Enormous consequential damage is observed and documented from such incorrect conduct.

16


WWW.KRL.HU

Tekercs elem winding element

Fémezetlen margópolypropylene film, uncoated

Homlokfelület contact layer

Egyoldalasan gôzölt polipropilén fóliapolypropylene film, metal

deposit on one side

A mi MSD kondenzátoraink szilárd anyagokkal vannak töltve, azaz

szárazak, ellentétben a csupafi lm KÖF kondenzátorok robbanásra

hajlamos folyadéktöltetével.

Az aktív elemek és a ház közötti magas minőségű szigetelést

egy speciális eljárással érjük el, mely a kondenzátor néveleges

szigetelési feszültségének megfelelően lett kialakítva és tesz-

telve. Ez a speciális szigetelés kritikus fontossággal bír a belső

nyomásellenőrzés helyes működésének szempontjából: az öngyó-

gyuló kondenzátorok (még) nem szerepelnek a KÖF kondenzáto-

rokról szóló szabványokban, amilyen pl. az IEC 871, azonban az

MSD kondenzátorok kielégítik ezen szabványok minden elektro-

mos és biztonsági követelményét. Meg kell jegyezni, hogy az MSD

kondenzátorok – mint bármely öngyógyuló kondenzátor – nem

produkálnak rövidzárlatot és ezért nem kapcsolódhatnak le a

rendszerről belső vagy külső biztosító kioldása miatt. Ezt a fela-

datot egy beépített túlnyomáskapcsoló végzi el, amint az a telje-

sítmény elektronikában és az indukciós fűtésben használt konden-

zátorokra vonatkozó szabványokban rögzített. (VDE-EN 61071 és

VDE-EN 60110)

MSD – ÖNGYÓGYULÓ SZÁRAZ TECHNOLÓGIÁVAL KÉSZÜLT KÖZÉPFESZÜLTSÉGŰ KONDENZÁTOROKMSD – SELF-HEALING MEDIUM VOLTAGE CAPACITORS IN DRY TECHNOLOGY

A szigorúbb termékfelelősségből eredő biztonsági igény növe-

kedése, a nem kielégítő olvadóbiztosítós összeköttetések és az

aszimmetrikus és fázis-összehasonlító védelmek magas költségei

adták a motivációt egy egyszerű, gazdaságos és biztonságos me-

goldás keresésére, mely a következőkben kerül bemutatásra: MSD

– a környezetkímélő, öngyógyuló középfeszültségű kondenzátor

Increasing safety awareness resulting from stricter product liabili-

ty, the unsatisfactory situation with fusible links and the high costs

for asymmetry protection or phase comparison protection have

motivated us to seek a safe, simple and economic solution which

will be described on the following pages: MSD – the ecologically

sound, self-healing medium voltage capacitor.

Kialakítása és jellemzői

Design and characteristics

Az MSD technológia a kisfeszültségű kondenzátoroknál már bi-

zonyított öngyógyuló technológia továbbfejlesztésén alapul. Ez

lehetővé teszi a középfeszültségű kondenzátorok gazdaságos

gyártását gyúlékony és környezetkárosító olaj töltetek alkalmazása

nélkül is. A tényleges kondenzátorok nagyszámú magas minőségű

öngyógyuló MKP elemből állnak, melyek egymáshoz vannak csat-

lakoztatva és acélházba vannak szerelve.

The MSD technology is based on the logical development of proven

selfhealing technology for low-voltage power capacitors. It also

permits the economic manufacture of medium voltage capacitors

without employing infl ammable and environmentally critical fl uid

oil fi llings. The actual active capacitor element consists of a large

number of high-quality, self-healing round MKP elements, which

are wired to each other and installed in a stainless steel enclosure.

Our MSD capacitors are fi lled with solid materials, i.e. dry, instead

of combustible liquid as with All-fi lm medium voltage capacitors.

High-quality insulation between the active elements and the en-

closure is achieved using a special process, which is designed and

tested to suit the requirements for the nominal insulation voltage

of the capacitor. This special insulation is of crucial importance for

the safe operation of the internal pressure monitor: self-healing

capacitors are not (yet) covered by current standards for medium

voltage capacitors, such as IEC 871, however, our MSD series fulfi ls

all electrical and safety requirements of these standards. It has to

be noted that the MSD capacitors – like any self healing capacitor

– do not produce short circuits and can therefore not be discon-

nected from the system by internal or external blow-out fuses. This

task is performed by integrated overpressure switches as described

in the standards applicable to capacitors for power electronics and

for inductive heating. (VDEEN 61071 and VDE-EN 60110)

P

17


WWW.KRL.HU

Az MSD technológia előnyei

› Rövidzárási áramok nem jöhetnek létre az öngyógyuló dielek-trikum magas ellenállású hibakarakterisztikája miatt. Speciális, rövidzárási áramot korlátozó biztosítók nem szükségesek. Funk-cionális kapcsoló berendezések elegendőek a kioldáshoz.

› A fi gyelő áramkör költségei nagyon alacsonyak. Elegendő a kapcsoló kioldási funkcióját egy normál állapotban zárt kontak-tusú nyomásfi gyelővel vezérelni.

› Minden ház külön fi gyelhető. Bármilyen számú egyedi konden-zátor csoportosítható védelmi célokból.

› Az MSD kondenzátoroknak a „csupafi lm” kondenzátorokhoz képest eltérő részleges hibaállapota miatt a három fázisáram közti kiegyenlítetlenség majdnem teljesen kiküszöbölhető. Emiatt a csillagpont fi gyelése szükségtelen, ami további költség csökkenést eredményez.

› Olajgyűjtő edényre sincs szükség a száraz kivitel miatt; nincs olaj, ami a helyi környezetet szennyezi. Nincs megsemmisítési probléma a hasznos élettartam végén.

› Megbízhatóság elhangolt, hangolt és dupla szűrőknél való al-kalmazás esetében, a következők miatt:

• hosszú kapacitás-stabilitás • a kapacitás jelentősen kisebb hőmérsékletérzékenysége (kb. -2,5*10-4) összehasonlítva a csupafi lm dielektrikumok 60%- kal magasabb értékével • nagyon kicsi kapacitás-tolerancia, egészen ±2,5%-ig

Gazdasági életképesség

A kondenzátorok gyártási költségei kicsit magasabbak a csupafi lm kondenzátorokhoz képest a különösen magas minőségű anyagok alkalmazása és a speciális technológia következtében.Ha a teljes rendszer költségét tekintjük, beleértve az elektromos védelmi rendszerek, úgymint aszimmetria védelem, tűzvédelem és környezetvédelem költségeit, akkor jelentős megtakarítás érhető el alacsony és közepes teljesítmény tartományban. Az új technológia döntő előnyöket ajánl az 50-6000 kvar tartományban. Nagyobb teljesítmények szintén lehetségesek a 12 kV-ig terjedő feszültségtartományban.Olajtöltésű kondenzátorok nem engedélyezettek speciális tűzvédelmi kockázattal járó helyeken, pl. bányákban, védett víznyerő helyeken, ivóvízszivattyú állomásokon, úgyhogy más al-ternatívák gyakran szóba sem jöhetnek.

Benefi ts of the new MSD technology

› Short-circuit currents are not possible due to the highresistance fault characteristic of the self-healing dielectric. Special, short-cir-cuit current limiting capacitor fuses are not necessary. Functional switching devices are suffi cient for tripping.

› The costs of the monitoring circuit are very low. It is suffi cient to control the tripping function of the switch via the normally closed contact of the pressure monitor.

› Every enclosure is monitored separately. Any number of indi-vidual capacitors can be grouped together for protection purposes.

› As a consequence of the diff erent partial failure mode of MSD capacitors compared to that of Allfi lm capacitors, the possibility of current imbalance in the three phases can be almost totally ruled out. Hence monitoring of the star point is unnecessary which leads to further reduction of installation cost.

› Oil sumps are unnecessary due to the dry design; no oil that could pollute the local environment. No disposal problems at the end of useful service live.

› Reliability during applications in de-tuned and tuned fi lters and double fi lters by

• long term stability of capacitance • signifi cantly smaller temperature sensitivity of capacitance with values of approx. –2.5 x 10-4 compared to a 60% higher value for All Film dielectrics • very small capacitance tolerances up to ±2.5%.

Economic viability

The pure capacitor manufacturing costs are slightly higher than former All Film capacitors as a result of the employment of espe-cially high quality materials and a special production process.If the total system costs including electrical protection systems such as asymmetry protection, fi re protection and environmen-tal protection measures are also considered, then signifi cant cost benefi ts are achieved in the small to medium power range. The new technology off ers decisive advantages in the range from 50 to approx 6000 kvar. Larger powers are also generally possible in the voltage range up to 12kV.Oil-fi lled capacitors are not permitted at locations with special fi rerisk, e.g. in mines, in protected water catchment areas or drinking water pump stations, so that other alternatives are often unavail-able.

P

C

t

18


WWW.KRL.HU

Csatlakoztatási vázlat

Connection scheme

L1L2L3

K1

F1-3

MSD

Alkalmazás

Középfeszültségű kondenzátorainkat 1,9-12 kV -os feszültség tar-

tományban fi x motor és transzformátor kompenzációhoz, automa-

tikus kondenzátor telepekhez, elhangolt és hangolt szűrőkörökhöz,

dupla szűrőkhöz, hangfrekvenciás kapcsolatokhoz ajánljuk.

Application

Fixed motor and transformer compensation, automatic capacitor

banks, detuned and tuned fi lter circuits, in double fi lters, audio fre-

quency links and other applications in critical areas for application

in the 1.9 to 12kV range.

19


WWW.KRL.HU

Névleges feszültség UN

A maximális megengedhető szinuszos váltakozó feszültség ef-fektív érték folyamatos működésnél. A kondenzátor adattábláján megadott névleges feszültséget még hiba esetén sem lehet túl-lépni. Ugyanakkor ne felejtsük el a fojtott szűrőköri telepek esetén a kondenzátorokkal sorba kapcsolt fojtótekercsek feszültségemelő hatását. Ebből fakadóan a fojtott szűrőköri telepeknél használt kondenzátorok névleges feszültsége a tápfeszültségnél magasabb kell, hogy legyen.

Az Unetz feszültség számítása

A fojtott szűrőköri telepeknél a kondenzátor kapcsaira eső feszült-séget az alábbi képlettel számolhatjuk ki:

A kondenzátor kapcsain UBB próbafeszültség

Szállítás előtt minden kondenzátort szobahőmérsékleten tesz-telünk. A felhasználó is tesztelheti a kondenzátort a saját telep-helyén, az adattáblán megadott próbafeszültség 80%-án.

Szigetelési szint (BIL)

Az első érték megadja a rövidre zárt kondenzátor kivezetések és a ház közötti feszültség próba eredményét. Ez a teszt is ismételhető a felhasználó telephelyén. A második egy speciális teszt eredményét jelzi, amely a villámlás hatásainak elviselését adja meg.

Névleges meddőteljesítmény Qc

A kondenzátor meddőteljesítménye a kapacitásból, a feszültségből, és a frekvenciából számolható.

LC kimenet QLC

A kondenzátor és a fojtótekercs által alkotott LC kör értékét adja meg névleges feszültségen.

MSD kondenzátorainkat fojtott szűrőköri telepekhez terveztük, az adattáblán megadott fojtási tényezővel.

Rated Voltage UN

Root mean square of the max. permissible value of sinusoidal AC voltage in continuous operation. The rated voltage of the ca-pacitors indicated in the data charts must not be exceeded even in cases of malfunction. Bear in mind that capacitors in detuned equipment are exposed to a higher voltage than that of the rated mains voltage; this is caused by the connection of detuning reactorand capacitor in series. Consequently, capacitors used with reactors must have a voltage rating higher than that of the regular mains voltage.

Rated Mains Voltage Unetz

Regular rated voltage of the MV mains. Does not include occasionalovervoltages. The voltage at a detuned capacitor’s terminals can be calculated as follows:

Test Voltage Between Terminals UBB

Routine test of all capacitors conducted at room temperature, prior to delivery. A further test with 80% of the test voltage stated in the data sheet may be carried out once at the user’s location.

Insulation Level (BIL)

The fi rst value describes the routine test of all capacitors between short-circuited terminals and case, conducted at room tempera-ture. May be repeated at the user’s location. The second value refersto the lightning withstand voltage, tested in a special type test.

Rated Power Qc

Reactive power resulting from the ratings of capacitance, frequen-cy, and voltage.

LC output QLC

Real output of the LC-circuit of capacitor and detuning reactor at rated system voltage UN. Our MSD capacitors have been designed for detuned circuits with adjusted rating at the detuning factor stated in the data sheets.

DEFINÍCIÓK ÉS KIVÁLASZTÁSI KRITÉRIUMOKDEFINITIONS AND SELECTION CRITERIA

Unetz = Hálózati feszülség Rated mains voltage

UC = Kondenzátor feszültség Capacitor voltage

p = Fojtási tényezô Detuning factor

UC = Unetz

1– p100%

20


WWW.KRL.HU

In névleges áram

A kondenzátor által felvett áram eff ektív értéke névleges fe-szültség és frekvencia mellett, nem számítva a harmonikus torzí-tást, kapcsolási tranzienseket, és a kapacitás tűrését.

Maximális eff ektív áramérték Imax

A felvett áram maximálisan megengedett eff ektív értéke. Minden kondenzátor esetében 1.5 x In, ami lehetővé teszi a megengedett feszültségből, a kapacitás tűréséből, és a harmonikus torzításból fakadó áramemelkedést. A pontos érték szerepel a kondenzátor adattábláján. A megadott értékeknél magasabb eff ektív áram értékek konstrukciós változtatást igényelnek, külön rendelésre hozzáférhetők.

! Ezen értékeket folyamatosan meghaladó áramok melege-dést idézhetnek elő a kondenzátorban, és ennek eredmé-nyeként csökken az élettartam, illetve idő előtti meghibá-sodások fordulhatnak elő. Állandó túláramok a kondenzátor biztonsági mechanizmusának meghibásodását idézhetik elő, amely robbanással, vagy tűzzel járhat. (ld. 25. oldal)

Figyelemmel kell eljárni, hogy ne lépjük túl a megengedett maximális áram és feszültség értékeket, amikor fojtott szűrőköri telepeket tervezünk. (ld. az adattáblán a megengedett max. ér-tékeket) Túlterhelés elleni védelemre javasoljuk túláramvédelmi relék, alkalmazását, és a fojtók hőmérsékletének ellenőrzését.

Bekapcsolási áramlökések erőssége Is

Kondenzátoraink kiviteltől függően 100… 400 x In erősségű bekapcsolási áramlökéseknek képesek ellenállni. Azonban stan-dard (fojtó nélküli) telepeknél a bekapcsoláskor ennél nagyobb áramerősségek is előfordulhatnak. Ezek a kondenzátorok élettar-tamát negatívan befolyásolják, főleg azoknál a fokozatoknál, ame-lyeket gyakran kapcsolunk ki-be.

! Emiatt javasolt a megfelelő túláramvédelmi készülékek használata.

Hőmérséklet Osztály

Egy kondenzátor élettartama nagyban függ az üzemelés helyének hőmérsékletétől. A megengedett üzemelési hőmérséklet az adat-táblán jelölt hőmérséklet-osztály alapján defi niálható, tartalmaz-za az alsó határt (-40 °C minden Electronicon kondenzátornál), és egy betűjelet mely megadja a felső hőmérséklet határt. A 22. old-alon szereplő táblázatban szerepelnek a maximális megengedett környezeti hőmérsékletek minden kategóriára az IEC 871 szerint.

Current Rating IN

RMS value of the current at rated voltage and frequency, excludingharmonic distortion, switching transients, and capacitance toler-ance.

Maximum RMS Current Rating Imax

Maximum rms value of permissible current in continuous opera-tion. All capacitors are rated 1.5 x IN, allowing for the current rise from permissible voltage and capacitance tolerances as well as har-monic distortion. The exact value for each capacitor can be found in the data charts. Higher rms values than stated in the data charts require adjustments in construction and are available on request.

! Continuous currents that exceed these values will lead to a build-up of heat in the capacitor and – as a result – reduced lifetime or premature failure. Permanent excess current may even result in failure of the capacitor’s safety mechanisms, i.e. bursting or fi re (see pg. 27).

Care must be taken not to exceed the maximum voltage and cur-rent ratings when installing capacitors in close-tuned or detuned equipment (see data sheets for maximum ratings). The thermal monitoring of reactors, or the use of overcurrent protection relays in the capacitor circuit is recommended to protect against over-loads.

Pulse Current Strength IS

Depending on construction and voltage rating, the design of our capacitors permits short term inrush currents of 100…400 x IN as standard. However, when switching capacitors in automatic capacitor banks without detuning reactors, higher loads are very often the case. This may have a negative eff ect on the operational life, especially of capacitors which are frequently connected and disconnected (e.g. primary stages).

! We therefore strongly recommend the use of adequate de-vices for limitation of the peak inrush currents.

Temperature Category

The average useful life of a capacitor depends very much on the ambient temperatures it is operated at. The permissible operating temperatures are defi ned by the temperature class stated on label which contains the lower limit temperature (–40°C for all ELEC-TRONICON power capacitors) and a letter, which describes the val-ues of the upper limit temperatures. The chart on page 24 details the maximum permitted ambient temperatures for capacitors for each temperature category acc. to IEC 871.

21


WWW.KRL.HU

! A kondenzátorok biztos üzemelése csak akkor garantálható, ha az összes elektromos és termikus előírást betartják, melyek az adattáblán és a katalógusban szerepelnek. A gyártó és a KRL Kontrol nem vállal felelősséget azokért a meghibásodá-sokért, amelyek a fentiek be nem tartásából erednek.

! Figyelmeztetés: Kondenzátorok mozgatásánál, illetve se-lejtezésénél vegyék fi gyelembe, hogy azok még napok, hetek múlva is feltöltött állapotban lehetnek. Kérjük, legyenek na-gyon elővigyázatosak.

Szerelési utasítások

Az általunk forgalmazott MSD kondenzátorok bármilyen pozíció-ban rögzíthetők, korlátozások nélkül.

Szerelési hely/Hűtés

Egy kondenzátor élettartama nagyban függ az üzemelés helyének hőmérsékletétől, erőteljesen csökken az élettartam, ha magas hőterhelésnek tesszük ki. Általánosságban elmondható, hogy 7 °C hőmérséklet emelkedés a kondenzátor élettartamát felére csök-kenti. A kondenzátor megengedett hőmérséklet-osztálya (B, C vagy D) az adattáblán jelzik. Ha a helyszíni tapasztalatok mást mutatnak, speciális méréseket kell végeznünk, hogy biztosan meggyőződjünk arról, hogy nem lépjük túl a megengedett maximális hőmérsékletet. Fontos információ továbbá, hogy a nagyméretű kondenzátorok belső hőmérséklet egyensúlya csak néhány óra normál üzem után áll be.

! Ezen előírások fi gyelmen kívül hagyása a kondenzátorok drasztikus élettartam csökkenéséhez vezethet. Okozhatja továbbá kondenzátorok meghibásodását, és a védelmi beren-dezések helytelen működését, ami szélsőséges esetben rob-banást, vagy tüzet eredményezhet.

A túlmelegedés elkerülése miatt a kondenzátorok szabad hűtését biztosítani kell, valamint védeni kell őket a külső hőhatásoktól. Javasolt a ventilátoros hűtés kialakítása a fojtott-szűrőköri telepek-nél. A kondenzátorok között minden esetben hagyjunk szabadon legalább 50 mm-t a megfelelő szellőzés miatt.

! Óvjuk a kondenzátorokat a közvetlen hőhatástól, ne hely-ezzük őket olyan közvetlen hőforrások fölé vagy mellé, mint például fojtótekercsek, vagy sínek.

! Safe operation of the capacitors can be expected only if all electrical and thermal specifi cations as stated on the label, in the data sheets or catalogues and the following instructions are strictly observed. ELECTRONICON does not accept responsi-bility for whatever damage may arise out of a non-observance.

! Caution: When touching or wasting capacitors, please con-sider that even after days and weeks these capacitors may still be charged with high voltages!

Mounting Position

Our dry-type MSD-capacitors can be mounted in any position with-out restrictions.

Mounting Location/Cooling

The useful life of a capacitor may be reduced dramatically if ex-posed to excessive heat. Typically an increase in the ambient tem-perature of 7°C will halve the expected life of the capacitor.The permitted temperature category of the capacitor (B,C or D) is stated on the label. If extenuating circumstances give cause for doubt, special tests should be conducted to ensure that the per-mitted maximum ambient temperature of the capacitor is not ex-ceeded. It should be noted that the internal heat balance of large capacitors is only reached after a couple of hours.

To avoid overheating the capacitors must be allowed to cool un-hindered and should be shielded from external heat sources. We recommend forced ventilation for all applications with detuning reactors. Give at least 50mm clearance between the capacitors for natural or forced ventilation.

! Do not place the capacitors directly above or next to heat sources such as detuning or tuning reactors, bus bars, etc.

FELSZERELÉSI- ÉS MŰKÖDTETÉSI UTASÍTÁSMOUNTING AND OPERATING INSTRUCTIONS

B 45°C 35°C 25°C

C 50°C 40°C 30°C

D 55°C 45°C 35°C

temperaturecategory

Környezeti hômérséklet ambient temperature limits

Maximum

Max. átlaghômérséklet 24 órán átmax. average over 24hrs

Max. átlag 365 napon át max. average over 365 days

22


WWW.KRL.HU

Rezgésterhelés a DIN IEC 68-2-6 szerint

A belső szilárd gyanta térkitöltésnek köszönhetően az MSD kon-denzátorok sokkal ellenállóbbak a rázkódással és rezgéssel szem-ben, mint a régi olajtöltésű kondenzátorok. Minden kondenzátor megfelelően rögzíthető a kondenzátorházon elhelyezett szerelési konzolokkal.

Csatlakoztatás

A biztosítók és a kábelek a névleges kondenzátoráram 1.5-szere-sére méretezendők.

Rögzítési nyomaték

A megengedett nyomaték az M12 csavarokra 10 Nm. Ezt nem sz-abad túllépni. Az IEC által rögzített minimum nyomaték értékeket biztosítani kell. A kondenzátorok hermetikus szigetelése nagyon fontos a hosszú élettartam szempontjából, és a kondenzátor belső védelme miatt. Kérjük fokozottan fi gyeljenek a szigetelések, és a belső védelem sértetlenségére!

Kisütés

A kondenzátorokat a névleges feszültség 10%-a alá kell kisütni az újbóli bekapcsolás előtt. Emiatt speciális kisütő ellenállások van-nak a kondenzátor belsejébe építve. Az IEC 871 szabvány 75 V-ra vagy az alá történő kisütést ír elő 10 percen belül. Legyünk tekin-tettel arra, hogy a speciális alkalmazások ennél rövidebb kisütési periódust igényelhetnek!

Földelés

A kondenzátorokat földelni kell a házon lévő rögzítő konzolon, vagy a házon lévő földelő csavaron keresztül.

Környezeti veszélyek, megsemmisítés

Az általunk forgalmazott kondenzátorok nem tartalmaznak PCB-t, oldószereket, vagy bármilyen más toxikus, illetve betiltott any-agokat. Nem tartalmaznak olyan anyagot, amelyek szerepelnek a „Kémiailag betiltott anyagok listáján”(2003/53/EG és a 76/769/EWG európai ajánlások alapján).Nem minősülnek veszélyes anyagoknak a szállítmányozási sz-abályok szerint. Nem kell őket a veszélyes anyagokra vonatkozó rendelkezések szerint jelölni. Besorolásuk WGK 0 (0-s vízkockázati kategória – nincs általános fenyegetettség a vízre -). A térkitöltésre használt anyag poliuretán keverék. A gyártó külön kérésre adattáb-lát biztosít a térkitöltéshez használt gyantáról. Rendeltetésszerű használat esetén az emberi egészségre ártalmatlan.

Vibration stress according to DIN IEC 68-2-6

Thanks to the solid resin fi lling, the internal construction is much more resistant against shock and vibration than in conventional oil-fi lled capacitors. All capacitors can be fi xed suffi ciently using the mounting brackets at the can. Please consult us for details of permitted vibration stress for the fi xation of the case.

Connection

Fuses and cross section of the leads shall be sized for at least 1.5 times of the rated capacitor current (IN).

Fixing torque

The permitted torque of the M12 terminal studs is 10Nm. It must not be exceeded. The test values specifi ed by IEC must be guaran-teed as a minimum value. The hermetic sealing of the capacitors is extremely important for a long operating life and for the correct functioning of the overpressure switch. Please pay special atten-tion not to damage the insulators and the pressure switch.

Discharge

Capacitors should be discharged to <10% of the rated voltage prior to being re-energised. For this purpose, special discharge resistors have been integrated inside the capacitors. Standard IEC 871 requires a discharge to 75V or less within 10 minutes. Note that in special applications shorter discharge cycles may be required.

Earthing

Capacitors with a metal case must be earthed at the mounting brackets or by means of the designated earthing stud on top of the case.

Environment Hazards, Disposal

Our capacitors do not contain PCB, solvents, or any other toxic or banned materials. They do not contain hazardous substances acc. to «Chemische Verbotsverordnung» (based on European guidelines 2003/53/EG and 76/769/EWG), «Gefahrstoff verordnung » (GefSt-off V) and «Bedarfsgegenstaende- Verordnung (BedGgstV)». Not classifi ed as «dangerous goods» acc. to transit rules. The capaci-tors do not have to be marked under the Regulations for Hazardous Goods. They are rated WGK 0 (water risk category 0 «no general threat to water»). The fi lling material contains a polyurethane mix-ture. A data sheet about the fi lling resin can be provided by the manufacturer on request. No danger for health if applied properly.

23


WWW.KRL.HU

Javasoljuk, hogy a kondenzátorok megsemmisítését bízzák pro-fesszionális elektronikai hulladékkezelő vállalatokra.

A kondenzátorok megsemmisítésére vonatkozó szabályok:

• Az Európai Hulladékkatalógus 160205 szerint (műgyantával töltött kondenzátorok)• Megszilárdult töltőanyagok: az EWC 080404 szerint (megszilár dult ragasztók és szigetelők)

Kérjük, minden esetben tájékozódjanak a hazájukban érvényes hulladékkezelési előírásokról!

!!! Figyelmeztetés: Kondenzátorok mozgatásánál, illetve selej-tezésénél vegyék fi gyelembe, hogy azok még napok, hetek múlva is feltöltött állapotban lehetnek. Kérjük, legyenek nagyon elővigyázatosak. Soha ne nyissák fel a kondenzátorok házát!

We recommend disposing of the capacitors through professional recycling centres for electric/electronic waste.

The capacitors can be disposed of as follows:

• Disposal acc. to European Waste Catalogue 160205 (capacitors fi lled with resin).• Hardened fi lling materials: acc. to EWC 080404 («Hardened ad hesives and sealants»).

Consult your national rules and restrictions for waste and disposal.

! Caution: When touching or wasting capacitors with activat-ed pressure switch, please consider that even after days and weeks these capacitors may still be charged with high volt-ages! Never open the capacitors!

24


WWW.KRL.HU

Protection against Overvoltages AndShort Circuits: Self-Healing DielectricAll dielectric structures used in our power capacitors are “selfheal-ing”: In the event of a voltage breakdown the metal layers around the breakdown channel are evaporated by the temperature of the electric arc that forms between the electrodes. They are removed within a few microseconds and pushed apart by the pressure gen-erated in the centre of the breakdown spot. An insulation area is formed which is reliably resistive and voltage proof for all oper-ating requirements of the capacitor. The capacitor remains fully functional during and after the breakdown. For voltages within the permitted testing and operating limits the capacitors are short-circuit- and overvoltage-proof. They are also proof against external short circuits as far as the resulting surge dicharges do not exceed the specifi ed surge current limits.

Protection Against Accidental ContactMSD-capacitors are not provided with protection against acciden-tal contact as standard. There are mounting brackets at the upper side of the case which will allow to fi x a protective cover. All capaci-tors are checked by routine test (voltage test between shorted ter-minations and case) in accordance with their rated insulation level. Accessible capacitors must be earthed at the earthing stud or one of the mounting brackets.

Protection against Overload and Failure atthe end of useful Service LifeIn the event of overvoltage or thermal overload or ageing at the end of the capacitor’s useful service life, an increasing number of selfhealing breakdowns may cause rising pressure inside the ca-pacitor. To prevent it from bursting, the capacitor is fi tted with an obligatory overpressure switch (opener). It enables external moni-toring and – if necessary – disconnection of the capacitors throughexternal devices. It has to be noted that this safety system can act properly only within the permitted limits of loads and overloads.

MIND HAZARDS OF EXPLOSION AND FIRE!Capacitors consist mainly of polypropylene (up to 90%), i.e. their energy content is relatively high. They may rupture and ignite as a result of internal faults or external overload (e.g. temperature, over-voltage, harmonic distortion). It must therefore be ensured, by appropriate measures, that they do not form any hazard to their environment in the event of failure or malfunction of the safety mechanisms.

ENERGY CONTENT in case of fi re: approx. 40 MJ/kgEXTINGUISH WITH: dry extinguisher CO2, foam

P

Self-healing breakdownÖngyógyuló meghibásodás

A KONDENZÁTOROK MEGBÍZHATÓSÁGASAFETY OF THE CAPACITORS

25

Túlfeszültségek és rövidzárlat elleni védelem:Öngyógyuló dielektrikumA kondenzátorainkban használt összes dielektrikum struktúrája „öngyógyuló”: feszültségátütés esetén a fémrétegek elpárolognak az elektromos ív által keltett hő hatására. Ez pár mikroszekun-dum alatt lejátszódik, és a fémrétegek szétnyomódnak az átütés középpontjában létrejövő túlnyomástól. Ezáltal egy elszigetelt rész képződik, mely ellenálló, és feszültség biztos, és a berendezés működését nem befolyásolja. A kondenzátor teljes mértékben működőképes az átütéskor, és azután is.A próbafeszültség és a működési feszültség közötti tartományban a kondenzátorok rövidzár és túlfeszültség biztosak. Külső rövidzár-ral szemben is ellenállóak, amíg a kisütési áramok nem haladják meg a megadott kisütési áram szintet.

Véletlen érintés elleni védelemAz MSD kondenzátorok nincsenek ellátva véletlen érintés elleni vé-delemmel, azonban a kondenzátorház tetején található konzolok lehetővé teszik védőburkolat felszerelését. Minden kondenzátort tesztnek vetnek alá, (feszültségpróba a rövidre zárt kivezetések és a kondenzátorház között) a rájuk vonatkozó szigetelési szint fi -gyelembevételével. A kondenzátorokat a földelő csavaron, vagy a házon lévő szerelési konzolon keresztül földelni kell!

Túlterhelés és meghibásodás elleni védelem az élettartam végénTúlfeszültség, túlmelegedés, vagy öregedés esetén, az élettartam végén az egyre növekvő számú öngyógyuló átütés nyomásemelke-dést idézhet elő a kondenzátor belsejében. A felrobbanás elkerül-ése miatt a kondenzátorok belső túlnyomásvédelemmel vannak ellátva. Ez lehetővé teszi a külső megfi gyelést, és védelmi beren-dezések segítségével a kondenzátor leválasztását a hálózatról. Fontos megjegyezni, hogy a belső védelem csak a megengedett határok közötti üzemelés esetén működik megfelelően.

GONDOLJUNK A ROBBANÁS- ÉS TŰZVESZÉLYRE!!A kondenzátoroknak akár 90%-a polipropilén (típustól függően), így energiatartalmuk relatíve magas. Belső meghibásodás, vagy külső túlterhelés (pl. magas hőmérséklet, túlfeszültség, harmoni-kus torzítás) következtében felrobbanhatnak, illetve begyullad-hatnak. Emiatt megfelelő intézkedésekkel biztosítani kell, hogy nem jelentenek kockázatot a környezetükre a biztonsági mecha-nizmus meghibásodása, vagy helytelen működése miatt.

ENERGIATARTALOM TŰZ ESETÉN: kb. 40MJ/kgOLTÁSA: száraz oltóanyaggal (CO2, hab)


WWW.KRL.HU

26

Belső csatlakoztatás Internal connection . . . . . . YRutin teszt feszültség Routine test voltage . . . . AC 2.15 x UN

Áramlökés Inrush current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . max. 100 x INKisütő ellenállás Discharge resistor . . . . . . . . . . . belső inside(<75V / <10min)Teljesítmény disszipációs veszteségPower dissipation losses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .< 0.25W / kvarHőmérséklet osztály Temperature class TC . . . . .–40°C / B, C, D(Ld. Adattáblákat see data charts)

Túlnyomás kapcsoló Overpressure switch ...nyitó opener 5A / 250V ACKörnyezeti körülmények Ambient conditions . . .épületben indoorMagasság Height a.s.l. (standard) . . . . . . . . 2000mKúszóáram távolság Creepage distances . . .190mmLevegô hézag Air clearance B x L = 118 x 340mm: . . . . . . . . . . . . . . . . .90mm B x L = 144 x 415mm: . . . . . . . . . . . . . . . . .148mm

ÁLTALÁNOS MŰSZAKI ADATOKGENERAL TECHNICAL DATA

> 7 kV névleges feszültség melletti működésnél vagy nagyobb helyigényű

és kúszóáram távolságú alkalmazásoknál

For operation at rated voltages >7kV or for applications with increasedclearance and creepage requirements

Méretek

standard

20

0

118

13 x 19

16

5

a a

H

ø22

60 2

0

20

60

5

20

20

M12x35

92

B

LL+57

L+96

Nyomás kapcsolópressure switch

Földelő csavar M8 earth connectionM8

80

Dimension drawing


WWW.KRL.HU

Engedélyezett működési feszültségek Permitted operating voltages

24h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . UN

12h/d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.1 x UN

30min/d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.15 x UN

5min (200x) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.2 x UN

1min (200x) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.3 x UN

Max. csúcs arány max. peak rating . . . . . . . . . . . .3 x UN

Szigetelés feszültség BIL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10/40 kVTeszt feszültségek Test voltage UBB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .AC 2.15 x UN

Alsó hőmérséklethatár lower limit temperature . . . . . . . . .–40°CKisütés / discharge ≤75V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .≤10 min.

Disszipációs veszteségek Dissipation losses Dielektrikum Dielectric . . . . . . . . . . . . . . .<0.20 W/kvar Teljes kondenzátor Total capacitor . . . . . . .<0.20 W/kvar

Várható élettartam Life expectancy (permitted failure rate ≤3%) A táblázatban megadott hőmérséklet kategóriában at temperature acc. to chart . . . . . . . . . . .>100.000 h

27

Hőmérséklet kat.

Más teljesítmény és feszültség értékű konfi gurációt rendelésre legyártunk.Other power and voltage ratings available on request.


WWW.KRL.HU

28

Engedélyezett működési feszültségek Permitted operating voltages 24h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . UN

12h/d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1 x UN

30min/d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.15 x UN

5min (200x) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 x UN

1min (200x) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 x UN

Max. csúcs arány max. peak rating . . . . . . . . . .3 x UN

Szigetelés feszültség BIL . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10/40 kVTeszt feszültségek Test voltage UBB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .AC 2.15 x UN

Alsó hőmérséklethatár lower limit temperature . . . . . . . . .–40°C

Kisütés / discharge ≤75V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .≤10 min.

Disszipációs veszteségek Dissipation losses Dielektrikum Dielectric . . . . . . . . . . . . . . . .<0.20 W/kvar Teljes kondenzátor Total capacitor . . . . . . .<0.20 W/kvarVárható élettartam Life expectancy (permitted failure rate ≤3%) A táblázatban megadott hőmérséklet kategóriában at temperature acc. to chart . . . . . . . . . . . .>100.000 h


E90.XXXGYANTÁVAL TÖLTÖTT • RESIN-FILLED6.3...7.1kV 50Hz

Hőmérséklet kat.


WWW.KRL.HU

29

Engedélyezett működési feszültségek Permitted operating voltages 24h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .UN

12h/d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.1 x UN

30min/d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.15 x UN

5min (200x) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.2 x UN

1min (200x) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.3 x UN

Max. csúcs arány max. peak rating . . . . . . . . . . .3 x UN

Szigetelés feszültség BIL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10/40 kVTeszt feszültségek Test voltage UBB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .AC 2.15 x UN

Alsó hőmérséklethatár lower limit temperature . . . . . . . –40°C


Disszipációs veszteségek Dissipation losses Dielektrikum Dielectric . . . . . . . . . . . . . . .<0.20 W/kvar Teljes kondenzátor Total capacitor . . . . . <0.20 W/kvar

Várható élettartam Life expectancy (permitted failure rate ≤3%) A táblázatban megadott hőmérséklet kategóriában at temperature acc. to chart . . . . . . . . . . .>100.000 h


E90.XXXGYANTÁVAL TÖLTÖTT • RESIN-FILLED

10.5...11,8kV 50Hz

Hőmérséklet kat.


WWW.KRL.HU

Engedélyezett működési feszültségek Permitted operating voltages 24h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . UN

12h/d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1 x UN

30min/d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.15 x UN

5min (200x) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 x UN

1min (200x) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 x UN

Max. csúcs arány max. peak rating . . . . . . . . . .3 x UN

Szigetelés feszültség BIL . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10/40 kVTeszt feszültségek Test voltage UBB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .AC 2.15 x UN

Alsó hőmérséklethatár lower limit temperature . . . . . . . . .–40°C


Disszipációs veszteségek Dissipation losses Dielektrikum Dielectric . . . . . . . . . . . . . . . .<0.20 W/kvar Teljes kondenzátor Total capacitor . . . . . . .<0.20 W/kvarVárható élettartam Life expectancy (permitted failure rate ≤3%) A táblázatban megadott hőmérséklet kategóriában at temperature acc. to chart . . . . . . . . . . . .>100.000 h

E90.XXXGYANTÁVAL TÖLTÖTT • RESIN-FILLED2.4...4.16kV 60Hz


30

Hőmérséklet kat.


kondenzátortechnika

2030 ÉRD

Bajcsy-Zsilinszky út 81.

Tel.: 23/381-818

Fax: 23/381-542

E-mail: [email protected]

www.kondenzator.hu

Szerelőműhelyünkben

automatikus fázisjavító

berendezéseket és

kondenzátoros rendszereket

gyártunk, de ügyfeleinknek

üzembiztonságot

és nyugalmat szállítunk!

termékkatalógus - krl kontrol kft.krl.hu/wp-content/pdf/e-kof 2013.pdf · msd...

Documents