Kondansatör Banklarında En Sık Rastlanan 15 Arıza

Bu teknik makalemizde, kondansatör banklarındaki potansiyel yangın ve patlama tehlikelerine değinip bu banklarda arızaya neden olan en tipik 15 nedeni detaylarıyla inceleyeceğiz.

A- A+

24.01.2019 tarihli yazı 18871 kez okunmuştur.

Kondansatör bankları ile ilgili çıkan sorunlardan bazıları, sürekli karşılaşıldıkları için zaten bilinmektedir. Hataların bir kısmı orijinal kaynağa göre izlenebilir ve bazen bu zor olabilir. Birçok durumda, bir hatanın nihai sonucu, kapasitörün parçalara ayrılıp patlamasına veya yangına neden olabilir.

1.Yetersiz Gerilim Değeri

Filtre yuvalarında, kapasitör üniteleri indüktörlerle seri olarak bağlanmıştır. Bazen kapasitör ünitelerindeki gerilim tasarım değerlerini aşmaktadır. Bu gibi durumlarda, kapasitör üniteleri yetersiz gerilim oranından dolayı arızalanır.

2. Sigorta Atması

Sigortanın atması, bir kondansatör ünitesindeki kısa devre, aşırı gerilim, aşırı akım veya harmonikler nedeniyle olabilir. Kondansatör ünitesindeki kısa devre, kondansatör kabının kabarma veya kırılma durumunun incelenmesiyle belirlenebilir. Bazen sigorta değeri gerekli değerden düşük olabilir. Sigorta biriminin yüksek temas direnci aşırı sıcaklığa ve sigortanın arızalanmasına neden olabilir. Sigortanın arızalanması, tasarlanan işlevini gerçekleştirme dışındaki durumlar haricinde sigortanın atması anlamına gelir. Bu nedenle, kısa devre kondansatöründen sonra atan sigorta, sigorta arızası olarak sınıflandırılmaz. Sigorta arızası, yorgunluk, yanlış uygulama ve yanlış branş koruma nedeniyle ortaya çıkabilir.

►İlginizi Çekebilir: Kondansatör Nasıl Çalışır? 1. Bölüm | ElektrikPort Akademi

3. Termal Arıza

Aşırı sıcak koşullarda çalıştırılan kondansatörler bu sıcaklık nedeniyle arızalanabilirler. Aşırı sıcaklık, yüksek ortam sıcaklığı, bitişik ekipmandan yayılan ısı veya ekstra kayıplar nedeniyle kondansatör banklarında arızalar gerçekleşebilir.

4. Ferrorezonans

Kondansatör bankları, kaynak veya transformatör endüktansı ile etkileşime girme ve ferrorezonans üretme eğilimindedir. Bu, rezonans tipine bağlı olarak akımda veya gerilimde sönümsüz salınımlar üretebilir. Sistem yeterince sönümlü değilse, kondansatör veya transformatör arızası olasılığı vardır. Bu sistem koşulları nedeniyle ve görsel inceleme ile tespit edilemez.

5. Harmonikler

Sistemde ark ocağı veya dönüştürücü donanımı gibi doğrusal olmayan yükler harmonik üretir. Harmonikleri kontrol etmek için filtreler kullanılır. Filtreler yeterince etkili ayarlanmamışsa, o zaman kapasitör bankası boyunca aşırı harmonik akımlar olabilir. Harmonikler, aşırı ısınmaya ve kapasitör ünitelerinin arızalanmasına neden olur. Kapasitör banklarının şebekede mümkün olan en iyi yere kurulması çok önemlidir.

►İlginizi Çekebilir: Kompanzasyonda Kondansatör Seçimi

6. Açık Devre Kondansatör Üniteleri

Alan ölçümü, sigortanın atıp atmadığını ve kapasitör arızası nedeniyle açık bir devre olup olmadığını belirleyebilir.

7. Dielektrik Arızalar

Bir kondansatör ünitesinin bir iç seri grubu arızalandığında, dizideki kalan iç seri gruplarındaki gerilim artar. Kalan iç seri gruplarına uygulanan gerilim, nominal gerilimlerinin %110'unu aştığında kondansatör bankının hizmetten çıkarılması istenir. Münferit iç seri grup arızalarını tespit etmek için gereken hassasiyet, sistem dengesizliğine duyarlı olmayan ve kapasitör banknın içsel dengesizliğini ortadan kaldırmak için ayarlanabilen bir tasarı gerektirir. Sigortasız banklarda kullanılan kapasitör ünitelerinin iç tasarımı, röle şemasının ayrılmaz bir parçası haline gelmesi nedeniyle, bir banktaki hatalı üniteler değiştirilirken bu değişimin sadece aynı dahili elektriksel özellikleri paylaşan ünitelerle yapılması gerektiğine dikkat edilmelidir.

►İlginizi Çekebilir: Kondansatörün İç Yapısı | ElektrikPort Akademi

8. Ark ve İzolasyon Hataları

Sigortasız bir bankta en büyük endişe verici iki arıza durumu, bir birimin ana yalıtımının bozulması ve bir birimin buşinglerinde oluşan arktır. Harici sigortalı bir banktaki bir ünite bu iki arıza modundan birini yaşarsa, harici sigorta çalışır ve üniteyi hizmetten alır. Ancak, sigortasız banklarda bu geri dönülemez hasarlara yol açar.

9. İmalat Hataları

Tıpkı araba endüstrisinde veya başka bir sektörde olduğu gibi kondansatör banklarında da imalat hatalarından dolayı arızalar mümkündür. Oluşan hataları kondansatör üreticisine en kısa zamanda bildirmek önemlidir. Bu hataların normalde fabrikada kondansatör ünitelerinin testi sırasında farkına varılmalıdır.

Herhangi bir elektrikli bileşenin arızasının eğrisi, aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Grafiğin sol kısmı imalat başarısızlık oranını belirtirken, alt kısım zamanı vermektedir. Arızalanma durumu kondansatör bankının yıpranma ve yaşlanma durumuyla doğrudan ilgilidir. Kondansatör ünitelerinde herhangi bir üretim hatası varsa, test sırasında fabrikada meydana gelmesi gereken bir arıza olabilir, ancak her zaman testte ortaya çıkmaz. Yararlı ömür boyunca, herhangi bir kondansatör arızası strese bağlı nedenlerden dolayı arızalanabilir.

►İlginizi Çekebilir: Elektrik Tesislerinde Arızalar

10. Kondansatör Ünitelerindeki İç Stres

Dalgalanma akımlarının, dalgalanma gerilimlerinin ve yüksek frekanslı salınım akımlarının uygulanması, kapasitör ünitelerinde iç gerilime ve erken arızaya neden olabilir. Aşağıdaki şekilde, dalgalanma akımının kapasitörlerin ömrünü nasıl etkilediğini göstermektedir. 45 °C ortam sıcaklığında tipik bir durum göz önüne alındığında, %39 dalgalanma akımında 10.000 saatlik bir tahmini ömrü olan bir kapasitör, %100 dalgalanma akımında 600 saatlik bir ömre sahiptir. Akım dalgalanma akımlarına ve aşırı gerilimlere ek olarak, dalga formları ve akım darbelerinin süresi de kapasitör ünitelerinin ömrünü etkiler.

►İlginizi Çekebilir: Kondansatör Kutularının Montajı, Koruması ve Bağlantıları

11. Dış Strese Bağlı Arızalar

Bazen kapasitör yuvaları aşırı ortam sıcaklıkları, nem, sıcaklık döngüsü, titreşimler, şok ve havalandırma eksikliği gibi aşırı çalışma koşullarına maruz kalır. Bu koşullar, trafo kapasitör tesisatlarında meydana gelebilmektedir. Bu nedenle bazı uygulamalarda, basınçlı hava soğutması kullanılır. Birçok uygulamada, kondansatör yuvaları herhangi bir zorunlu hava soğutması olmadığından dış strese maruz kalmaktadır. Bu birimlerin ekstra soğutulması ile ömürlerinin uzaması beklenmektedir.

12. İnsan Hatası

Bazen insan hataları dolayısıyla kondansatör banklarında arızalar oluşmaktadır. Sigorta seçimi yapılırken seçiciliğe dikkat edilmezse ve koruma koordinasyonu doğru yapılmazsa, sigorta veya kapasitör arızası oluşabilir. Bunun yanında kapasitör yuvalarına enerji vermek için, kapatma direnci ile donatılmış bir devre şalter kullanılır. Bir arıza nedeniyle bir kapasitör bankı tetiklendiğinde, kesici açıktır ve devre şalteri hala kapalı konumdadır. Eğer kesici kapasitör bankına enerji vermek için kullanılıyorsa, devrede kapatma direnci yoktur ve kapasitör bankı aşırı enerji verme geçici durumları nedeniyle arızalanabilir. Bu işlemi doğru şekilde gerçekleştirmek için devre kesici açılır ve ardından devre kesici kapanır. Kapasitör bankının enerjilendirilmesi, kapatma direncine sahip devre kesici kullanılarak yapılır. Bu işte insan hataları yaygın olmasına rağmen operatör bu hatayı kabul etmediği veya kaydetmediği sürece ispatlaması çok zordur.

►İlginizi Çekebilir: Transformatör Arızaları ve Sebepleri | 1.Bölüm

13. Parafudr Bağlantısı

Parafudr, anahtarlama ve yıldırım dalgalanmalarından korunmak için filtre yuvasına bağlanır. Bazen parafudr, Şekil 1'de gösterildiği gibi reaktöre bağlanır. Böyle bir bağlantıda, aşırı gerilim sırasında, parafudr kondansatörler üzerinden büyük akımlar iletir ve zorlar. Bu büyük akımlar anlık olarak kondansatör arızasına neden olabilir. Aynı zamanda, kondansatörler için aşırı gerilim koruması yoktur. Parafudr bir filtre bankında önerilen bağlantı Şekil 2'de gösterilmiştir. Filtre devresi boyunca parafudrla birlikte sağlam şekilde topraklanmış bir filtre devresi önerilir.

►İlginizi Çekebilir: Kondansatör Bankları Nasıl Korunur? Nasıl Kontrol Edilir?

14. Dönüştürücülerde Harmonik Üretimi

Dönüştürücü kabul edilebilir harmoniklerden daha fazlasını üretiyorsa, kapasitör ve indüktör gibi filtre bileşenleri aşırı yüklenerek erken bozulmaya neden olur. Eğer tetikleme zamanlaması paralel bir tristör grubu için aynı değilse, eşit olmayan yükleme meydana gelebilir, daha az sayıdaki cihaz yük akımını giderek daha fazla taşıdıkça, bireysel yarı iletken arızaları oluşabilir ve sistemdeki bir arıza kademesine doğru çekim yapabilir. Doğrultucu sistemlerde düzensizlikler tetiklenerek harmoniklerin meydana gelmesine neden olabilir.

15. H Konfigürasyon Kondansatör Banklarındaki Arıza Problemleri

Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi bir H-kapasitör bankı düşünün. Bankın her çeyreği birkaç seri paralel kapasitör ünitesinden oluşur. H-konfigürasyonu köprüdeki çıkış akımını kullanan gruplardaki arızayı tanımlamak için kullanılır. Bir eleman arızalandığında geçici bir kısa devre oluşturur.

►İlginizi Çekebilir: Kompanzasyon Kondansatörlerinin Bakımı | 1.Bölüm

Aşağıdaki şekilde pik yapmış kısa devre akımının 50 milisaniye süre boyunca sürdüğü görülebilir. Ardından bitişik elemanlar arızalı elemana boşalır ve sigorta aşırı akım altında yanar. Dengesizlik akımı azalır ve daha düşük bir değere yerleşir. Değer bir alarm veya açma sinyali üretecek kadar büyükse, bankı korumak için açma işlemi gerçekleşecektir. Fakat, komşu kadranda elemanlar arızalanırsa, dengesizlik koruması için alarm veya açma ayarları etkili olmayabilir.