هشتصد پرسش و پاسخ اپراتوری پست های فوق توزیع و انتقال ( فصل چهارم: حفاظت خازن )
357ـ آرايش بانكهاي خازني غالباً به چه صورتي است؟
آرايش بانكهاي خازني در پست‌هاي فشار قوي، معمولاً به دو صورت است: ستاره زمين شده و ستاره دوبل. نوع اخير كاربرد فراوانتري يافته است. زيرا كه حفاظت قرار داده شده روي سيم مرتبط بين صفرهاي دو ستاره را مي‌توان بسيار حساس قرار داد تا در صورت كاهش ظرفيت هر يك از خازنها نيز، حفاظت عمل كرده بانك‌ها را از مدار خارج كند. ضمناً در اين نوع آرايش مي‌توان به جاي ترانسفورماتور جريان از ترانسفورماتور ولتاژ نيز براي تحريك رله ولتمتريك استفاده كرده كوچكترين تغيير ولتاژ صفر ستاره‌ها را كه ناشي از تغيير ظرفيت خازنها مي‌باشد، كنترل نمود.
358ـ اگر با بي‌برق شدن پست، خازنها همچنان به صورت وصل باقي بمانند، با برقرار شدن مجدد و بلافاصلة پست، آيا احتمال بروز حادثه‌اي وجود خواهد داشت؟ چرا؟
خازن‌هاي فشار قوي عناصري هستند كه پس از بي‌برق شدن، انرژي ذخيره شده خود را به سرعت از دست نمي‌دهند و معمولاً حدود 10 دقيقه طول مي‌كشد تا به طور نسبي دشارژ شوند. براي همين هم در بانكهاي خازني، معمولاً رله‌اي پيش‌بيني مي‌شود تا پس از بي‌برق شدن بانك خازن، از برقدار شدن مجدد و بلافاصله آن جلوگيري كند (زمان وصل مجدد را يك تايمر تعيين مي‌كند). اين احتياط‌ها به آن دليل است كه ولتاژ باقيمانده در خازنها به هنگام برقدار شدن مجدد، گاهي ولتاژ وصل را تشديد نموده موجبات انفجار خازن را فراهم مي‌آورد.
احتمال وقوع چنين مواردي از ناهنجاري، حتي هنگام در مدار بودن خازنها و انجام برخي عمليات كليدزني نيز وجود دارد و به همين علت است كه در برخي پست‌ها دستورالعملي مبني بر قطع فيدرهاي خازن پيش از انجام مانور در فيدر ترانس‌ها رايج شده است. ناگفته نماند كه اينگونه ناهنجاري‌ها بستگي به لحظه كليدزني و وضعيت پل‌هاي بريكر نيز دارد.
359ـ گاهاً پيش مي‌ايد كه وقتي بانك خازني يك واحد ستاره در سايه و ديگري در آفتاب قرار گيرد، حفاظت تحريك شده و فرمان قطع مي‌دهد، علت آن چه مي‌تواند باشد؟
حفاظت واقع بر نقطه صفر ستاره دوبل خازنها بسيار حساسا ست و در صورت پايين بودن تنظيم، كوچكترين تغيير ظرفيت هر يك از واحد خازنها را ديده، فرمان قطع صادر مي‌كند. بعضي اوقات با واقع شدن يكي از بانكهاي خازني در سايه، تغيير ظرفيت ايجاد مي‌شود و گاهي نيز در زمستان، كه يك واحد ستاره در سايه و سرما قرار مي‌گيرد چنين قطع ناخواسته‌اي را بوجود مي‌آورد و لازم است قدري از حساسيت حفاظت كاسته شود.
360ـ وجود فيوزلينك ورودي هر خازن به چه منظوري است؟
گاهي داخل يك واحد خازني، اتصال كوتاه بوجود مي‌آيد و جريان زيادي كشيده مي‌شود. ضمن آنكه احتمال تركيدن خازن نيز وجود دارد. در خازن‌هاي نوع قديمي كه محتوي اسيد خطرناك و آلوده‌ساز مي‌باشد، انفجار هر واحد، آلايش محيط پيرامون را دربر دارد. لذا با تعبيه فيوزلينك‌ها از عبور زياد جريان (به هنگام اتصالي) و باقي ماندن اتصالي براي مدتي طولاني و انفجار خازن جلوگيري مي‌شود، ضمن آنكه از مدار خارج شدن يك واحد خازن در نقطه صفر ستاره دوبل، ايجاد نامتعادلي نموده موجب عملكرد حفاظت مي‌گردد.
361ـ راكتورهاي سري و به عبارتي پيچك‌هايي كه بطور سري با هر فاز خازنها قرار مي‌گيرند به چه منظوري است؟
خازن جاذب جريان است و به هنگام وصل، جريان زيادي مي‌كشد و اين شارژ زياد، ممكن است باعث انفجار آن شود، لذا به صورت سري با آن، از يك پيچك يا چوك استفاده مي‌شود تا جريان زياد وصل را محدود كند.
362ـ آيا از برقگير براي حفاظت خازنها هم استفاده مي‌شود؟
احتمال بروز اضافه ولتاژها به هنگام كليدزني و يا بواسطه عبور امواج سياري كه در شبكه جابجا مي‌شود، در نقطه نصب خازنها وجود دارد و به همين لحاظ و براي زمين كردن اين اضافه ولتاژها پيش از ورود به خازنها، از شاخك‌هاي هوايي استفاده مي‌شود. اما از آنجا كه اين شاخك‌ها در جذب امواج سيار سرعت كافي ندارند، بهتر است از برقگير استفاده شود. بد نيست بدانيد كه در نقطه صفر ستاره ترانسفورماتورهاي قدرت نيز كه احتمال بروز اضافه ولتاژها وجود دارد، برقگير نصب مي‌كنند.
363ـ آيا از روي ظاهر يك خازن، حدوداً مي‌توان درباره سالم بودن آن قضاوت كرد؟
بله، خازني كه از وضعيت نرمال خود دور مي‌شود، بتدريج بدنه آن متورم مي‌شود. اين وضعيت در خازن‌هي نيم سوخته و خازن‌هايي كه قسمتي از پليت‌هاي آنها دچار مشكل شده است نيز به چشم مي‌خورد. هر چند يك قاعده به حساب نمي‌آيد، ولي علامت خوبي است براي تشخيص سريع خازن‌هايي كه از سلامت كامل برخوردار نيستند.
364ـ آيا درست است كه در پست‌هاي فشار قوي، و يا در كارخانجات، بانك خازني را بدون واسطه كليد به شينه متصل كنيم؟ توضيح دهيد.
كار اصولي آن است كه خازنها را بتوان در موارد لزوم در مدار آورده يا از مدار خارج كرد. استفاده از خازن در بهبودبخشي به ضريب قدرت، نقش اساسي دارد. در پست‌ها و يا كارخانجات، ضريب قدرت در همه احوال يكسان نيست و لازم است به تناسب و به مقدار لازم از خازنها استفاده شود.
دليل ساخت رگولاتور اتوماتيك براي در مدار آوردن خازنها نيز همين است. حال مشخص مي‌شود كه اگر يك بانك خازني را به صورت ثابت (Fixed) به شينه مصرف اضافه كنيم، چقدر اشتباه خواهد بود، خصوصاً هنگامي كه بار به كلي از مدار خارج مي‌شود، باقي ماندن خازن در شبكه معنايي نخواهد داشت. ممكن است گفته شود كه در بهبود ضريب قدرت شبكه كمك مي‌كند اما در مواقعي هم امكان دارد كه ضريب قدرت را منفي كند و اين خود مي‌تواند مشكل ساز باشد، بويژه در مواقعي كه مقدار خازنها قابل توجه باشد. مثال زير به درك خطرات احتمالي اين كار كمك خواهد كرد:
يكي از فيدرهاي 20 كيلو ولت پس از حدود 7 دقيقه كه از قطع آن توسط اپراتور گذشته بود، منفجر شد. براي مديران باور كردني نبود كه فيدري در حالت قطع منفجر شود. اما پس از تعويض بريكر مربوطه و نصب ثبات ضريب قدرت روي اين فيدر و تهيه گراف دو هفته‌اي قضيه روشن گرديد.
اين حادثه در ايام جنگ و وفور نوبت‌هاي خاموشي اتفاق افتاده بود. در آن هنگام مصرف كنندگان به تجربه مي‌دانستند كه پس از هر خاموشي مي‌بايد مصرف‌هاي موتوري خود نظير يخچال و كولر و… را از مدار خارج كنند. در روز حادثه، قطع و وصل فيدر مزبور چندين بار تكرار شده بود و مصرف كننده‌ها براي پرهيز از سوختن وسايل خود و تا اعاده وضعيت نرمال و ثابت، كليه مصارف خود را از مدار خارج كرده بودند و اين بار كه مركز كنترل فرمان وصل فيدر را صادر كرده بود، به شهادت نوار اسيلوگراف، در شبكه فقط مصرف خازني وجود داشت و ضريب قدرت مقداري حدود 2/0 پيدا كرده بود و لذا وقتي دستور مجدد قطع براي فيدر مربوطه داده شده و اپراتور فيدر را قطع كرده بود، بريكر مربوطه ناتوان از خاموش كردن جرقه مانده و تداوم جرقه، پس از چند دقيقه موجب ايجاد حرارت در كنتاكت‌ها و انفجار فيدر شده بود.
بررسي‌هاي بعدي در شبكه منجر به كشف اين واقعيت گرديد كه در يكي از كارخانجات تغذيه كننده از همان فيدر، يك بانك خازني قابل توجه به صورت ثابت و بي‌واسطه كليد در شبكه قرار گرفته بود و در هنگامي كه مصرف كنندگان خانگي (كه معمولاً بار سلفي به مدار تحميل مي‌كنند) از مدار خارج بودند، يك بار زياد خازني را به فيدر تحميل كرده بود (البته بايد بار خازني كابل منشعب از فيدر را هم در اين قضيه دخيل دانست) و مي‌دانيم كه فيدرهاي معمولي، توانايي قطع بارهاي خازني با ضريب قدرت كمتر از 45/0 را ندارند و لذا جرقه پس از قطع در اين شرايط باقي مانده و حادثه را باعث شده بود.
