TCVN TỤ ĐIỆN CÔNG SUẤT NỐI SONG SONG LOẠI TỰ PHỤC HỒI DÙNG CHO HỆ THỐNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ ĐIỆN ÁP DANH ĐỊNH ĐẾN VÀ BẰNG 000 V

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8083-1:2009 IEC 60831-1:2002 TỤ ĐIỆN CÔNG SUẤT NỐI SONG SONG LOẠI TỰ PHỤC HỒI DÙNG CHO HỆ THỐNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ ĐIỆN ÁP DANH ĐỊNH ĐẾN VÀ BẰNG 000 V - PHẦN 1: U CẦU CHUNG - TÍNH NĂNG, THỬ NGHIỆM VÀ THƠNG SỐ ĐẶC TRƯNG - YÊU CẦU AN TOÀN - HƯỚNG DẪN LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH Shunt power capacitors; of the self-healing type for a.c systems having a rated voltage up to and including 000 V - Part 1: General - Performance, testing and rating - Safety requirements - Guide for installation and operation Lời nói đầu TCVN 8083-1 : 2009 thay TCVN 5030: 1989 TCVN 5583: 1991; TCVN 8083-1 : 2009 hoàn toàn tương đương với IEC 60831-1: 2002; TCVN 8083-1 : 2009 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E3 Thiết bị điện tử dân dụng biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ cơng bố TỤ ĐIỆN CƠNG SUẤT NỐI SONG SONG LOẠI TỰ PHỤC HỒI DÙNG CHO HỆ THỐNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ ĐIỆN ÁP DANH ĐỊNH ĐẾN VÀ BẰNG 000 V - PHẦN 1: YÊU CẦU CHUNG - TÍNH NĂNG, THỬ NGHIỆM VÀ THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG - YÊU CẦU AN TOÀN - HƯỚNG DẪN LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH Shunt power capacitors; of the self-healing type for a.c systems having a rated voltage up to and including 000 V - Part 1: General - Performance, testing and rating - Safety requirements - Guide for installation and operation Mục 1: Yêu cầu chung Phạm vi áp dụng mục đích Tiêu chuẩn áp dụng cho khối tụ điện dãy tụ điện chủ yếu thiết kế để hiệu chỉnh hệ số công suất hệ thống điện xoay chiều có điện áp danh định đến 000 V tần số từ 15 Hz đến 60 Hz Tiêu chuẩn áp dụng cho tụ điện thiết kế để sử dụng mạch lọc công suất Các định nghĩa, yêu cầu thử nghiệm bổ sung tụ lọc nêu Phụ lục A Các tụ điện không thuộc phạm vi áp dụng tiêu chuẩn này: - Tụ điện công suất nối song song loại không tự phục hồi dùng cho hệ thống điện xoay chiều có điện áp danh định đến 000 V (IEC 60931) - Tụ điện nối song song dùng cho hệ thống điện xoay chiều có điện áp danh định lớn 000 V (IEC 60871) - Tụ điện dùng cho lò cảm ứng làm việc tần số từ 40 Hz đến 24 000 Hz (IEC 60110) - Tụ điện nối tiếp (IEC 60143) - Tụ điện dùng cho ứng dụng động tương tự (IEC 60252) - Tụ điện ghép nối tụ điện phân áp (IEC 60358) - Tụ điện sử dụng mạch điện tử công suất (IEC 61071) - Tụ điện xoay chiều cỡ nhỏ sử dụng cho bóng đèn huỳnh quang bóng đèn phóng điện (IEC 61048 IEC 61049) - Tụ điện triệt nhiễu tần số rađiô (đang xem xét) - Tụ điện thiết kế để sử dụng loại thiết bị điện khác nhau, xem thành phần mạch điện - Tụ điện thiết kế để sử dụng có điện áp chiều xếp chồng lên điện áp xoay chiều Các phụ kiện dao cách ly, thiết bị đóng cắt, biến áp đo lường, cầu chảy, v.v , cần phù hợp với tiêu chuẩn liên quan Mục đích tiêu chuẩn để: a) trình bày qui tắc đồng tính năng, thử nghiệm thơng số đặc trưng; - trình bày qui tắc cụ thể an toàn; c) cung cấp hướng dẫn lắp đặt vận hành Tài liệu viện dẫn TCVN 8095-436:2009 (IEC 60050(436):1990), Từ vựng kỹ thuật điện quốc tế (IEV) - Chương 436: Tụ điện công suất TCVN 6099-1: 2007 (IEC 60060-1: 1989), Kỹ thuật thử nghiệm điện áp cao - Phần 1: Định nghĩa chung yêu cầu thử nghiệm IEC 60110:1973, Recommendation for capacitors for inductive heat generating plants operating at frequencies between 40 and 24 000 Hz (Khuyến cáo tụ điện dùng cho lò cảm ứng tần số từ 40 Hz đến 24 000 Hz) IEC 60143:1992, Series capacitors for power systems (Tụ điện nối tiếp dùng cho hệ thống điện) IEC 60252:1993, A.C motor capacitors (Tụ điện dùng cho động xoay chiều) TCVN 5926-1: 2006 (IEC 60269-1: 2005), Cầu chảy hạ áp - Phần 1: Yêu cầu chung IEC 60358:1990, Coupling capacitors and capacitor dividers (Tụ điện ghép nối tụ điện phân áp) IEC 60831-2:1995, Shunt power capacitors of the self-healing type for a.c systems having a rated voltage up to and including 1000 V - Part 2: Ageing test, self-healing test and destruction test (Tụ điện công suất nối song song loại tự phục hồi dùng cho hệ thống xoay chiều có điện áp danh định đến 000 V - Phần 2: Thử nghiệm lão hóa, thử nghiệm tự phục hồi thử nghiệm phá hủy) IEC 60871-1:1987, Shunt capacitors for a.c power systems having a rated voltage above 1000 V* Part 1: General - Performance, testing and rating - Safety requirements - Guide for installation and operation (Tụ điện nối song song dùng cho hệ thống điện xoay chiều có điện áp danh định lớn 000 V - Phần 1: u cầu chung - Tính năng, thử nghiệm thơng số đặc trưng - Yêu cầu an toàn Hướng dẫn lắp đặt vận hành) IEC 60931-1:1996, Shunt power capacitors of the non-self-healing type for a.c systems having a rated voltage up to and including 1000 V - Part 1: General - Performance, testing and rating - Safety requirements - Guide for installation and operation (Tụ điện công suất nối song song loại không tự phục hồi dùng cho hệ thống điện xoay chiều có điện áp danh định đến 000 V - Phần 1: Yêu cầu chung - Tính năng, thử nghiệm thơng số đặc trưng - Yêu cầu an toàn - Hướng dẫn lắp đặt vận hành) IEC 60931-3:1996, Shunt power capacitors of the non-self-healing type for a.c systems having a rated voltage up to and including 1000 V - Part 3: Internal fuses (Tụ điện công suất nối song song loại không tự phục hồi dùng cho hệ thống điện xoay chiều có điện áp danh định đến 1000 V - Phần 3: Cầu chảy bên trong) TCVN 7909-2-2:2008 (IEC 61000-2-2:2002), Tương thích điện từ (EMC) - Phần 2-2: Mơi trường Mức tương thích nhiễu dẫn tần số thấp tín hiệu truyền hệ thống cung cấp điện hạ áp công cộng IEC 61000-4-1:1992, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4: Testing and measurement techniques - Section 1: Overview of immunity tests Basic EMC publication (Tương thích điện từ (EMC) - Phần 4: Kỹ thuật thử nghiệm đo - Mục 1: Tổng quan thử nghiệm miễn nhiễm Tiêu chuẩn EMC bản) IEC 61048:1991, Capacitors for use in tubular fluorescent and other discharge lamp circuits - General and safety requirements (Tụ điện dùng mạch bóng đèn huỳnh quang dạng ống bóng đèn phóng điện khác - Yêu cầu chung yêu cầu an toàn) IEC 61049:1991, Capacitors for use in tubular fluorescent and other discharge lamp circuits Performance requirements (Tụ điện dùng mạch bóng đèn huỳnh quang dạng ống bóng đèn phóng điện khác - u cầu tính năng) IEC 61071-1:1993, Power electronic capacitors - Part 1: General (Tụ điện dùng mạch điện tử công suất - Phần 1: Yêu cầu chung) Định nghĩa Tiêu chuẩn áp dụng định nghĩa 3.1 Phần tử tụ điện (hoặc phần tử) (capacitor element (or element)) Linh kiện, gồm hai điện cực cách ly chất điện môi (IEV 436-01-03) * Theo sửa đổi (1991) 3.2 Khối tụ điện (hoặc khối) (capacitor unit (or unit)) Cụm gồm nhiều phần tử tụ điện lắp vỏ chứa có đầu nối đưa (IEV 436-01-04) 3.3 Tụ điện tự phục hồi (self-healing capacitor) Tụ điện mà sau bị đánh thủng điện môi cục bộ, đặc tính điện nhanh chóng phục hồi (IEV 436-03-12) 3.4 Dãy tụ điện (hoặc dãy) (capacitor bank (or bank)) Một số khối tụ điện nối với để hoạt động 3.5 Tụ điện (capacitor) Trong tiêu chuẩn này, từ tụ điện sử dụng không thiết cần nhấn mạnh cụ thể ý nghĩa khác khối tụ điện dãy tụ điện 3.6 Hệ thống lắp đặt tụ điện (capacitor installation) Một nhiều dãy tụ điện phụ kiện chúng (IEV 436-01-07) 3.7 Cơ cấu phóng điện tụ điện (discharge device of a capacitor) Cơ cấu lắp khối tụ điện, có khả làm giảm điện áp đầu nối gần zero, khoảng thời gian cho trước sau tụ điện ngắt khỏi lưới (IEV 436-03-15, sửa đổi) 3.8 Cầu chảy bên tụ điện (internal fuse of a capacitor) Cầu chảy nối bên khối tụ điện, nối tiếp với phần tử tụ điện nhóm phần tử tụ điện (IEV 436-03-16) 3.9 Cơ cấu ngắt áp suất dùng cho tụ điện (overpressure disconnector for a capacitor) Cơ cấu ngắt thiết kế để ngắt điện tụ điện trường hợp áp suất bên tăng khơng bình thường (IEV 436-03-17, có sửa đổi) 3.10 Cơ cấu ngắt nhiệt dùng cho tụ điện (overtemperature disconnector for a capacitor) Cơ cấu ngắt thiết kế để ngắt điện tụ điện trường hợp nhiệt độ bên tăng khơng bình thường 3.11 Đầu nối pha (line terminal) Đầu nối thiết kế để nối với dây pha lưới [IEV 436-03-01] CHÚ THÍCH: Trong tụ điện nhiều pha, đầu nối dự kiến để nối với dây trung tính khơng xem đầu nối pha 3.12 Điện dung danh định tụ điện (CN) (rated capacitance of a capacitor (CN)) Giá trị điện dung mà tụ điện thiết kế (IEV 436-01-12, có sửa đổi) 3.13 Cơng suất danh định tụ điện (QN) (rated output of a capacitor (QN)) Công suất phản kháng suy từ giá trị danh định điện dung, tần số điện áp (IEV 436-01-16, có sửa đổi) 3.14 Điện áp danh định tụ điện (UN) (rated voltage of a capacitor (UN)) Giá trị hiệu dụng điện áp xoay chiều mà tụ điện thiết kế (IEV 436-01-15) CHÚ THÍCH: Trong trường hợp tụ điện gồm nhiều mạch điện riêng rẽ (ví dụ khối pha thiết kế để sử dụng đấu nối nhiều pha, khối nhiều pha có mạch riêng rẽ), UN điện áp danh định mạch điện Đối với tụ điện nhiều pha có đấu nối điện bên pha, dãy tụ điện nhiều pha, UN điện áp pha-pha 3.15 Tần số danh định tụ điện (fN) (rated frequency of a capacitor (fN)) Tần số mà tụ điện thiết kế (IEV 436-01-14) 3.16 Dòng điện danh định tụ điện (lN) (rated current of a capacitor (IN)) Giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều mà tụ điện thiết kế (IEV 436-01-13) 3.17 Tổn hao tụ điện (capacitor losses) Công suất tác dụng tiêu hao tụ điện (IEV 436-04-10) CHÚ THÍCH: Các thành phần tạo tổn hao bao gồm: - khối tụ điện, tổn hao xuất phát từ điện môi, cầu chảy bên trong, điện trở phóng điện bên trong, mối nối, v.v ; - dãy tụ điện, tổn hao xuất phát từ khối tụ điện, cầu chảy bên ngồi, cái, cuộn kháng phóng điện làm nhụt, v.v 3.18 Tang góc tổn hao (tg ) tụ điện (tangent of the loss angle (tg ) of a capacitor) Tỷ số điện trở nối tiếp tương đương dung kháng tụ điện điện áp tần số xoay chiều hình sin quy định (IEV 436-04-11) 3.19 Điện áp xoay chiều cho phép lớn tụ điện (maximum permissible a.c voltage of a capacitor) Điện áp xoay chiều hiệu dụng lớn mà tụ điện chịu thời gian cho trước điều kiện quy định (IEV 436-04-07) 3.20 Dòng điện xoay chiều cho phép lớn tụ điện (maximum permissible a.c current of a capacitor) Dòng điện xoay chiều hiệu dụng lớn mà tụ điện chịu thời gian cho trước điều kiện quy định (IEV 436-04-09) 3.21 Nhiệt độ khơng khí xung quanh (ambient air temperature) Nhiệt độ khơng khí nơi dự định lắp tụ điện 3.22 Nhiệt độ khơng khí làm mát (cooling air temperature) Nhiệt độ khơng khí làm mát đo vị trí nóng dãy tụ điện hai khối tụ điện điều kiện ổn định Nếu có khối tụ điện nhiệt độ nhiệt độ đo điểm cách vỏ chứa tụ điện khoảng 0,1 m hai phần ba chiều cao so với đế tụ điện 3.23 Điều kiện ổn định (steady-state condition) Cân nhiệt mà tụ điện đạt công suất không đổi nhiệt độ khơng khí xung quanh khơng đổi 3.24 Điện áp dư (residual voltage) Điện áp trì đầu nối tụ điện thời gian định sau ngắt điện Điều kiện vận hành 4.1 Điều kiện vận hành bình thường Tiêu chuẩn nêu yêu cầu tụ điện thiết kế để sử dụng điều kiện sau: a) Điện áp dư đóng điện Khơng vượt q 10 % điện áp danh định (Điều 22, Điều 32 Phụ lục B) b) Độ cao so với mực nước biển Không vượt 000 m c) Các cấp nhiệt độ khơng khí xung quanh Tụ điện phân loại theo cấp nhiệt độ, cấp quy định số theo sau chữ Con số thể nhiệt độ khơng khí xung quanh thấp mà tụ điện hoạt động Các chữ thể giới hạn dải biến thiên nhiệt độ, có giá trị lớn quy định Bảng Các cấp nhiệt độ bao trùm dãy nhiệt độ từ -50 °C đến +55 °C Nhiệt độ khơng khí xung quanh thấp mà tụ điện phải làm việc cần chọn từ năm giá trị ưu tiên +5 °C, -5 °C, -25 °C, -40 °C, -50 °C Để sử dụng nhà, thường áp dụng giới hạn -5 °C Bảng dựa điều kiện vận hành tụ điện khơng làm ảnh hưởng đến nhiệt độ khơng khí xung quanh (ví dụ, lắp đặt ngồi trời) Bảng - Ký hiệu chữ dùng cho giới hạn dải nhiệt độ Nhiệt độ xung quanh °C Ký hiệu Lớn Trung bình cao khoảng thời gian 24 h năm A 40 30 20 B 45 35 25 C 50 40 30 D 55 45 35 CHÚ THÍCH 1: Các giá trị nhiệt độ theo Bảng thấy bảng nhiệt độ khí tượng học bao trùm vị trí lắp đặt CHÚ THÍCH 2: Các giá trị nhiệt độ cao giá trị Bảng xem xét ứng dụng đặc biệt theo thỏa thuận nhà chế tạo người mua Trong trường hợp này, cấp nhiệt độ cần phối hợp giá trị nhiệt độ nhỏ lớn nhất, ví dụ, -40/60 Nếu tụ điện ảnh hưởng đến nhiệt độ khơng khí, việc thơng gió và/hoặc chọn tụ điện phải cho giới hạn Bảng trì Nhiệt độ khơng khí làm mát hệ thống lắp đặt không vượt giới hạn nhiệt độ Bảng °C Bất kỳ phối hợp giá trị nhỏ lớn chọn cấp nhiệt độ tiêu chuẩn tụ điện, ví dụ -40/A -5/C Cấp nhiệt độ ưu tiên là: -40/A, -25/A, -5/A -5/C 4.2 Điều kiện vận hành khơng bình thường Trừ có thỏa thuận nhà chế tạo người mua, nói chung, tiêu chuẩn không áp dụng cho tụ điện mà điều kiện vận hành chúng không tương thích với yêu cầu tiêu chuẩn Mục 2: Yêu cầu chất lượng thử nghiệm Yêu cầu thử nghiệm 5.1 Yêu cầu chung Điều đưa yêu cầu thử nghiệm khối tụ điện có quy định phần tử tụ điện Sứ đỡ, thiết bị đóng cắt, biến áp đo lường, cầu chảy, v.v bổ sung, phải phù hợp với tiêu chuẩn liên quan IEC 5.2 Điều kiện thử nghiệm Trừ có quy định khác thử nghiệm phép đo cụ thể, nhiệt độ chất điện môi tụ điện bắt đầu thử nghiệm phải nằm dải từ +5 °C đến +35 °C Có thể giả thiết nhiệt độ chất điện môi nhiệt độ xung quanh với điều kiện tụ điện để trạng thái khơng đóng điện nhiệt độ xung quanh khơng đổi thời gian thích hợp Khi cần hiệu chỉnh, nhiệt độ chuẩn cần sử dụng +20 °C trừ có thỏa thuận khác nhà chế tạo người sử dụng Các thử nghiệm phép đo điện xoay chiều phải thực tần số 50 Hz 60 Hz không phụ thuộc vào tần số danh định tụ điện, khơng có quy định khác Tụ điện có tần số danh định thấp 50 Hz phải thử nghiệm đo 50 Hz 60 Hz, khơng có quy định khác Phân loại thử nghiệm Thử nghiệm phân loại là: 6.1 Thử nghiệm thường xun a) Đo điện dung tính cơng suất (xem Điều 7) b) Đo tang góc tổn hao (tg ) tụ điện (xem Điều 8) c) Thử nghiệm điện áp đầu nối (xem 9.1) d) Thử nghiệm điện áp đầu nối vỏ chứa (xem 10.1) e) Thử nghiệm cấu phóng điện bên (xem Điều 11) f) Thử nghiệm gắn kín (xem Điều 12) Các thử nghiệm thường xuyên phải nhà chế tạo thực tụ điện trước xuất xưởng Nếu người mua có yêu cầu phải cung cấp cho người mua chứng nhận kết thử nghiệm Nói chung, khơng bắt buộc phải thực trình tự thử nghiệm 6.2 Thử nghiệm điển hình a) Thử nghiệm ổn định nhiệt (xem Điều 13) b) Đo tang góc tổn hao (tg ) tụ điện nhiệt độ tăng cao (xem Điều 14) c) Thử nghiệm điện áp đầu nối (xem 9.2) d) Thử nghiệm điện áp đầu nối vỏ chứa (xem 10.2) e) Thử nghiệm điện áp xung sét đầu nối vỏ chứa (xem Điều 15) f) Thử nghiệm phóng điện (xem Điều 16) g) Thử nghiệm lão hóa (xem Điều 17) h) Thử nghiệm tự phục hồi (xem Điều 18) i) Thử nghiệm phá hủy (xem Điều 19) Các thử nghiệm điển hình thực để đảm bảo rằng, thiết kế, kích cỡ, vật liệu kết cấu tụ điện phù hợp với đặc tính quy định yêu cầu làm việc mô tả chi tiết tiêu chuẩn Trừ có quy định khác, tất mẫu tụ điện dự kiến áp dụng thử nghiệm điển hình, trước tiên phải chịu tất thử nghiệm thường xuyên cách thỏa đáng Các thử nghiệm điển hình phải nhà chế tạo thực người mua phải cung cấp chứng chi tiết kết thử nghiệm, có u cầu Việc hồn thành thử nghiệm điển hình có hiệu lực cho khối tụ điện có điện áp danh định công suất thấp với điều kiện chúng khơng khác theo cách ảnh hưởng đến đặc tính cần kiểm tra thử nghiệm Khơng thiết phải thực tất thử nghiệm điển hình mẫu tụ điện 6.3 Thử nghiệm chấp nhận Thử nghiệm thường xuyên và/hoặc thử nghiệm điển hình số thử nghiệm nhà chế tạo lặp lại theo hợp đồng thỏa thuận với người mua Loại thử nghiệm, số lượng mẫu phải chịu thử nghiệm lặp lại tiêu chí chấp nhận phải thỏa thuận nhà chế tạo người mua, phải quy định hợp đồng Đo điện dung tính cơng suất 7.1 Quy trình đo Điện dung phải đo điện áp tần số nhà chế tạo chọn Phương pháp sử dụng khơng có sai số hài, phụ kiện bên tụ điện cần đo, cuộn kháng mạch chặn mạch đo Phải đưa độ xác phương pháp đo tương quan với giá trị đo điện áp tần số danh định Phép đo điện dung phải thực sau thử nghiệm điện áp đầu nối (xem Điều 9) Phép đo điện áp khoảng từ 0,9 đến 1,1 lần điện áp danh định tần số từ 0,8 đến 1,2 lần tần số danh định phải thực tụ điện sử dụng cho thử nghiệm ổn định nhiệt (xem Điều 13), thử nghiệm lão hóa (xem Điều 17), thử nghiệm tự phục hồi (xem Điều 18) trước thực thử nghiệm thực tụ điện khác theo yêu cầu người mua thỏa thuận với nhà chế tạo 7.2 Dung sai điện dung Điện dung không sai khác so với điện dung danh định giá trị sau: - % đến +10 % khối tụ điện dãy tụ điện đến 100 kvar; - % đến +5 % khối tụ điện dãy tụ điện lớn 100 kvar Giá trị điện dung giá trị đo điều kiện 7.1 Ở khối tụ điện ba pha, tỷ số giá trị lớn nhỏ điện dung đo hai đầu nối pha khơng vượt q 1,08 CHÚ THÍCH: Cơng thức tính công suất tụ điện ba pha từ phép đo điện dung pha nêu Phụ lục B Đo tang góc tổn hao (tg ) tụ điện 8.1 Quy trình đo Tổn hao tụ điện (hoặc tg ) phải đo điện áp tần số nhà chế tạo chọn Phương pháp sử dụng khơng có sai số hài, phụ kiện bên tụ điện cần đo, cuộn kháng mạch chặn mạch đo Phải đưa độ xác phương pháp đo tương quan với giá trị đo điện áp tần số danh định Phép đo tổn hao tụ điện phải thực sau thử nghiệm điện áp đầu nối (xem Điều 9) Phép đo điện áp khoảng từ 0,9 đến 1,1 lần điện áp danh định tần số từ 0,8 đến 1,2 lần tần số danh định phải thực tụ điện trước thử nghiệm ổn định nhiệt (xem Điều 13) thực tụ điện khác theo yêu cầu người mua có thỏa thuận với nhà chế tạo CHÚ THÍCH 1: Khi thử nghiệm số lượng lớn tụ điện, sử dụng lấy mẫu theo thống kê để đo tg  Kế hoạch lấy mẫu theo thống kê cần theo thỏa thuận nhà chế tạo người mua CHÚ THÍCH 2: Giá trị tg  loại chất điện môi định hàm thời gian đóng điện trước đo Trong trường hợp này, điện áp thử nghiệm thời gian đóng điện cần theo thỏa thuận nhà chế tạo người mua 8.2 Yêu cầu tổn hao Giá trị tg , đo theo 8.1, không vượt giá trị nhà chế tạo công bố nhiệt độ điện áp thử nghiệm giá trị thỏa thuận nhà chế tạo người mua Thử nghiệm điện áp đầu nối 9.1 Thử nghiệm thường xuyên Từng tụ điện phải chịu thử nghiệm điện áp xoay chiều Ut = 2,15 UN thời gian tối thiểu s Thử nghiệm điện áp xoay chiều phải thực với điện áp hình sin tần số khoảng từ 15 Hz đến 100 Hz, tốt gần với tần số danh định tốt Trong q trình thử nghiệm, khơng có phóng điện đánh thủng vĩnh viễn phóng điện bề mặt Cho phép có phóng điện đánh thủng tự phục hồi Khi khối tụ điện gồm có số phần tử tụ điện nhóm phần tử tụ điện nối song song thử nghiệm riêng rẽ khơng cần lặp lại thử nghiệm khối tụ điện CHÚ THÍCH 1: Đối với tụ điện nhiều pha, điện áp thử nghiệm cần điều chỉnh thích hợp CHÚ THÍCH 2: Cho phép phần tử chảy bên tác động với điều kiện dung sai điện dung đáp ứng có khơng q hai cầu chảy tác động khối tụ điện 9.2 Thử nghiệm điển hình Từng tụ điện phải chịu thử nghiệm điện áp xoay chiều Ut = 2,15 UN 10 s Thử nghiệm xoay chiều phải tiến hành với điện áp hình sin Trong trình thử nghiệm, khơng có phóng điện đánh thủng vĩnh viễn phóng điện bề mặt Cho phép có phóng điện đánh thủng tự phục hồi CHÚ THÍCH 1: Đối với tụ điện nhiều pha, điện áp thử nghiệm cần điều chỉnh thích hợp CHÚ THÍCH 2: Cho phép phần tử chảy bên tác động với điều kiện dung sai điện dung đáp ứng có khơng q hai cầu chảy tác động khối tụ điện 10 Thử nghiệm điện áp đầu nối vỏ chứa 10.1 Thử nghiệm thường xuyên Các khối tụ điện có tất đầu nối cách điện với vỏ chứa phải chịu điện áp xoay chiều đặt đầu nối (nối với nhau) vỏ chứa Điện áp cần đặt vào 2U N + kV kV, chọn giá trị cao hơn, 10 s lớn 20 % với thời gian tối thiểu s Nếu khối tụ điện thiết kế để nối trực tiếp vào đường dây điện không theo thỏa thuận nhà chế tạo người sử dụng, thử nghiệm phải thực với điện áp kV Trong q trình thử nghiệm, khơng có phóng điện đánh thủng phóng điện bề mặt Thử nghiệm phải thực vận hành, đầu nối thiết kế để nối với vỏ chứa Các khối tụ điện ba pha có điện dung pha riêng rẽ thử nghiệm liên quan đến vỏ chứa với tất đầu nối nối với Các khối có đầu nối nối cố định với vỏ chứa chịu thử nghiệm Khi vỏ chứa khối tụ điện có chứa vật liệu cách điện bỏ qua thử nghiệm Nếu tụ điện có pha phần riêng rẽ thử nghiệm cách điện pha phần phải thực giá trị điện áp cho thử nghiệm đầu nối với vỏ chứa 10.2 Thử nghiệm điển hình Các khối tụ điện có tất đầu nối cách điện với vỏ chứa phải chịu thử nghiệm 10.1 thời gian Thử nghiệm khối tụ điện có đầu nối nối cố định với vỏ chứa giới hạn cho (các) sứ xun vỏ chứa (khơng có phần tử tụ điện) cho khối tụ điện cách điện hoàn toàn với vỏ chứa có cách điện bên giống hệt Nếu vỏ chứa tụ điện vật liệu cách điện điện áp thử nghiệm phải đặt đầu nối kim loại bọc quanh sát với bề mặt vỏ chứa Thử nghiệm phải thực điều kiện khô khối tụ điện nhà với điều kiện mưa nhân tạo (xem TCVN 6099-1 (IEC 60060-1) khối tụ điện sử dụng trời Trong q trình thử nghiệm, khơng có phóng điện đánh thủng phóng điện bề mặt CHÚ THÍCH 1: Các khối tụ điện thiết kế để lắp đặt trời phải chịu thử nghiệm khơ Trong trường hợp này, nhà chế tạo cần cung cấp báo cáo thử nghiệm điển hình riêng rẽ sứ xuyên với vỏ ngoài, sử dụng, chịu điện áp thử nghiệm ướt CHÚ THÍCH 2: Đối với tụ lọc, điện áp xuất đầu nối tụ điện cao điện áp lưới Đối với tụ lọc với điều kiện tổng số học giá trị hiệu dụng điện áp hài không vượt 0,5 lần điện áp lưới danh nghĩa, điện áp thử nghiệm đầu nối vỏ chứa quy điện áp lưới danh nghĩa mà lọc nối đến (và điện áp xuất đầu nối tụ điện) Nếu vượt 0,5 lần áp dụng quy tắc thông thường, nghĩa điện áp thử nghiệm đấu nối vỏ chứa quy điện áp danh định tụ điện 11 Thử nghiệm cấu phóng điện bên Độ bền cấu phóng điện bên trong, có, phải kiểm tra cách đo điện trở cách đo tốc độ tự phóng điện (xem Điều 22) Phương pháp nhà chế tạo chọn Thử nghiệm phải thực sau thử nghiệm điện áp Điều 12 Thử nghiệm gắn kín Khối tụ điện (ở trạng thái chưa sơn) phải chịu thử nghiệm phát có hiệu rò rỉ vỏ chứa sứ xuyên Quy trình thử nghiệm nhà chế tạo quy định nhà chế tạo phải mô tả phương pháp thử nghiệm liên quan Nếu nhà chế tạo không quy định quy trình thử nghiệm áp dụng quy trình Khối tụ điện chưa đóng điện phải gia nhiệt toàn để tất phần đạt đến nhiệt độ cao 20 °C so với giá trị lớn Bảng tương ứng với ký hiệu tụ điện phải trì nhiệt độ h Không xuất rị rỉ Cần sử dụng thị thích hợp CHÚ THÍCH: Nếu tụ điện khơng chứa vật liệu lỏng nhiệt độ thử nghiệm thử nghiệm bỏ qua thử nghiệm thường xuyên 13 Thử nghiệm ổn định nhiệt Khối tụ điện chịu thử nghiệm phải đặt hai khối khác có thơng số đặc trưng đóng điện với điện áp tụ điện thử nghiệm Một cách khác, sử dụng hai tụ điện giả tụ có chứa điện trở Tiêu tán điện trở phải điều chỉnh đến giá trị cho nhiệt độ vỏ chứa tụ điện giả đo gần phần bề mặt đối diện phải lớn nhiệt độ tụ điện cần thử nghiệm Khoảng cách khối tụ điện phải nhỏ khoảng cách bình thường Cụm lắp ráp phải đặt khơng khí khơng có gió lùa hộp gia nhiệt tư bất lợi nhiệt theo hướng dẫn nhà chế tạo lắp đặt trường Nhiệt độ khơng khí xung quanh phải trì giá trị cao nhiệt độ thích hợp Bảng Phải kiểm tra nhiệt kế có số thời gian nhiệt xấp xỉ h Nhiệt kế đo nhiệt độ khơng khí xung quanh cần che chắn cho nhiệt kế chịu xạ nhiệt nhỏ từ ba mẫu đóng điện Bảng - Nhiệt độ khơng khí xung quanh Ký hiệu thử nghiệm ổn định nhiệt Nhiệt độ khơng khí xung quanh °C A 40 B 45 C 50 D 55 Sau tất phần tụ điện đạt đến nhiệt độ không khí xung quanh, tụ điện phải chịu điện áp xoay chiều hình sin 48 h Độ lớn điện áp suốt 24 h thử nghiệm phải điều chỉnh để có cơng suất theo tính tốn cách sử dụng điện dung đo (xem 7.1) 1,44 lần công suất danh định Trong sáu cuối, phải đo nhiệt độ vỏ chứa gần phần bốn lần Trong suốt thời gian h này, độ tăng nhiệt không tăng °C Nếu quan sát thấy có thay đổi lớn tiếp tục thử nghiệm yêu cầu thỏa mãn cho bốn lần đo liên tiếp thời gian h Kết thúc thử nghiệm ổn định, ghi lại chênh lệch nhiệt độ đo vỏ chứa nhiệt độ khơng khí xung quanh Trước sau thử nghiệm, phải đo điện dung (xem 7.1) nằm dải nhiệt độ tiêu chuẩn thử nghiệm (xem 5.2) hai phép đo phải hiệu chỉnh nhiệt độ điện mơi Điện dung khơng có thay đổi lớn % phép đo Phép đo tang góc tổn hao (tg ) phải thực trước sau thử nghiệm ổn định nhiệt, nhiệt độ xấp xỉ 20 °C Giá trị phép đo thứ hai tang góc tổn hao không lớn giá trị phép đo thứ x 10-4 Khi giải thích kết phép đo, cần tính đến hai yếu tố sau: - tính lặp lại phép đo; - việc thay đổi bên chất điện mơi gây thay đổi nhỏ điện dung không đánh thủng phần tử tụ điện làm nổ cầu chảy bên CHÚ THÍCH 1: Khi kiểm tra xem tổn hao tụ điện điều kiện nhiệt độ có thỏa mãn khơng cần tính đến biến động điện áp, tần số nhiệt độ khơng khí xung quanh trình thử nghiệm Với lý này, nên vẽ đồ thị tham số tang góc tổn hao độ tăng nhiệt hàm thời gian CHÚ THÍCH 2: Các khối tụ điện thiết kế cho hệ thống lắp đặt 60 Hz thử nghiệm 50 Hz khối tụ điện thiết kế cho hệ thống 50 Hz thử nghiệm 60 Hz với điều kiện áp dụng công suất quy định Đối với khối tụ điện có giá trị danh định 50 Hz cần có thỏa thuận người mua nhà chế tạo CHÚ THÍCH 3: Đối với khối tụ điện nhiều pha, cho phép có hai khả năng: - sử dụng nguồn ba pha; - sửa đổi đấu nối bên để có pha có cơng suất 14 Phép đo tang góc tổn hao (tg ) tụ điện nhiệt độ nâng cao 14.1 Quy trình đo Tổn hao tụ điện (tg ) phải đo kết thúc thử nghiệm ổn định nhiệt (xem Điều 13) Điện áp đo phải điện áp thử nghiệm ổn định nhiệt 14.2 Các yêu cầu Giá trị tg , đo theo 14.1, không vượt giá trị nhà chế tạo công bố nhiệt độ điện áp thử nghiệm, giá trị thỏa thuận nhà chế tạo người mua 15 Thử nghiệm điện áp xung sét đầu nối vỏ chứa Chỉ khối tụ điện có tất đầu nối cách ly với vỏ chứa thiết kế cho hệ thống lắp đặt hở phải chịu thử nghiệm Thử nghiệm xung sét phải thực với sóng 1,2/50 s đến 5/50 s có giá trị đỉnh kV điện áp danh định tụ điện UN ≤ 690 V có giá trị đỉnh 12 kV UN > 690 V Nếu khối tụ điện thiết kế để nối trực tiếp với đường dây điện không theo thỏa thuận nhà chế tạo người sử dụng, thử nghiệm xung sét phải thực với sóng 1,2/50 s đến 5/50 s có giá trị đỉnh 15 kV điện áp danh định tụ điện U N ≤ 690 V có giá trị đỉnh 25 kV UN > 690 V Ba xung có cực tính dương sau ba xung có cực tính âm phải đặt đầu nối nối với vỏ chứa Sau thay đổi cực tính, cho phép đặt số xung có biên độ thấp trước đặt xung thử nghiệm Kiểm tra để thấy không bị hỏng hóc q trình thử nghiệm máy sóng tia catốt, sử dụng để ghi lại điện áp để kiểm tra dạng sóng Nếu vỏ chứa tụ điện vật liệu cách điện phải đặt điện áp đầu nối kim loại bọc sát xung quanh bề mặt vỏ chứa CHÚ THÍCH: Phóng điện cục từ cách điện đến vỏ chứa thể thay đổi dạng sóng xung khác 16 Thử nghiệm phóng điện Khối tụ điện phải nạp điện nguồn chiều sau cho phóng điện qua khe hở đặt gần với tụ điện tốt Khối tụ điện phải chịu năm lần phóng điện vòng 10 Điện áp thử nghiệm phải UN Trong vòng sau thử nghiệm này, khối tụ điện phải chịu thử nghiệm điện áp đầu nối (xem 9.1) Đo điện dung trước thử nghiệm phóng điện sau thử nghiệm điện áp Các phép đo không sai khác lượng tương ứng với đánh thủng phần tử nổ cầu chảy bên % Đối với khối tụ điện nhiều pha, thực thử nghiệm theo cách sau: - Trong trường hợp khối tụ điện có đấu nối tam giác ba pha, hai đầu nối phải nối tắt thực thử nghiệm đầu nối thứ ba đầu nối nối tắt 2UN - Trong trường hợp khối tụ điện có đấu nối ba pha, thử nghiệm thực hai đấu nối đầu nối thứ ba để hở Điện áp thử nghiệm phải 4U N/ để đạt điện áp thử nghiệm qua phần tử Nếu đỉnh thứ dòng điện thử nghiệm vượt giá trị 200 lN (hiệu dụng) giữ giá trị nhờ cuộn dây bên 17 Thử nghiệm lão hóa Yêu cầu thử nghiệm nêu IEC 60831-2 18 Thử nghiệm tự phục hồi Yêu cầu thử nghiệm nêu IEC 60831-2 19 Thử nghiệm phá hủy Yêu cầu thử nghiệm nêu IEC 60831-2 Mục 3: Quá tải 20 Điện áp cho phép lớn 20.1 Điện áp thời gian dài Các khối tụ điện phải thích hợp để làm việc mức điện áp theo Bảng (xem thêm Điều 29 Điều 32) Bảng - Các mức điện áp chấp nhận vận hành Loại Hệ số điện áp x UN Thời gian lớn giá trị hiệu dụng Quan sát Tần số công nghiệp 1,00 Liên tục Giá trị trung bình cao thời gian đóng điện cho tụ điện Đối với khoảng thời gian đóng điện nhỏ 24 h, áp dụng ngoại lệ (xem Điều 29) Tần số công nghiệp 1,10 h 24 h Điều chỉnh biến động điện áp hệ thống Tần số công nghiệp 1,15 30 24 Điều chỉnh biến động điện áp hệ h thống Tần số công nghiệp 1,20 Tần số công nghiệp 1,30 Tăng điện áp tải nhẹ (xem Điều 29) Tần số công nghiệp Sao cho dịng điện khơng vượt q giá trị nêu Điều 21 công hài (xem thêm Điều 33 34) Tùy thuộc vào khoảng thời gian điện áp, số lần đặt nhiệt độ tụ điện (xem Điều 29), độ lớn điện áp chấp nhận mà không gây suy giảm đáng kể tụ điện Giả thiết điện áp nêu Bảng điện áp cao 1,15 U N xuất 200 lần suốt tuổi thọ tụ điện 20.2 Điện áp đóng cắt Việc đóng cắt dãy tụ điện thiết bị đóng cắt mạch kiểu gạt tự thường gây điện áp độ, đỉnh thứ khơng vượt q 2 lần điện áp đặt (giá trị hiệu dụng) khoảng thời gian lớn 1/2 chu kỳ Khoảng 000 thao tác đóng cắt năm chấp nhận điều kiện này, có tính đến thực số thao tác xảy nhiệt độ bên tụ điện nhỏ °C phải nằm cấp nhiệt độ (Q dịng điện q độ đỉnh liên quan đạt tới 100 lần giá trị IN (xem Điều 33)) Trong trường hợp tụ điện đóng cắt thường xuyên giá trị biên độ thời gian điện áp phải giới hạn mức thấp (xem Điều 34) Các giới hạn và/hoặc suy giảm phải theo thỏa thuận nhà chế tạo người mua 21 Dòng điện cho phép lớn Khối tụ điện phải thích hợp để làm việc liên tục dòng điện dây hiệu dụng 1,3 lần dịng điện xuất điện áp hình sin danh định tần số danh định, khơng tính độ Khi tính đến dung sai điện dung 1,15 CN dịng điện lớn đạt đến 1,5 lN Các hệ số dòng nhằm tính đến ảnh hưởng kết hợp hài, điện áp dung sai điện dung theo 20.1 Mục 4: u cầu an tồn 22 Cơ cấu phóng điện Từng khối tụ điện và/hoặc dãy tụ điện phải cung cấp phương tiện để phóng điện cho khối tụ điện 75 V nhỏ hơn, từ điện áp đỉnh ban đầu lần điện áp danh định UN Khơng có cấu đóng cắt, cầu chảy, cấu cách ly khối tụ điện cấu phóng điện Cơ cấu phóng điện khơng thay cho việc nối tắt đầu nối tụ điện với với đất trước cầm tay vào CHÚ THÍCH 1: Tụ điện nối trực tiếp cố định với thiết bị điện khác có trang bị tuyến phóng điện xem phóng điện đặc tính mạch điện đảm bảo cho phóng điện tụ điện thời gian quy định CHÚ THÍCH 2: Cần lưu ý số nước yêu cầu thời gian điện áp phóng điện nhỏ Trong trường hợp đó, người mua cần thơng báo với nhà chế tạo CHÚ THÍCH 3: Mạch phóng điện cần có đủ khả mang dịng để tụ điện phóng điện từ giá trị đỉnh điện áp 1,3 UN theo Điều 20 CHÚ THÍCH 4: Cơng thức tính điện trở phóng điện nêu Phụ lục B CHÚ THÍCH 5: Vì điện áp dư dịng điện khơng vượt q 10 % điện áp danh định (xem 4.1) nên cần điện trở phóng điện có giá trị điện trở thấp có cấu phóng điện kiểu đóng cắt bổ sung tụ điện điều khiển tự động 23 Mối nối vỏ chứa Để cho phép điện vỏ chứa kim loại tụ điện cố định có khả mang dịng điện cố trường hợp phóng điện đánh thủng đến vỏ chứa, phải có mối nối có đủ khả mang dịng điện cố 24 Bảo vệ môi trường Khi tụ điện ngâm tẩm sản phẩm không làm phát tán mơi trường cần thực phịng ngừa cần thiết Ở số nước, có yêu cầu pháp lý khía cạnh (xem 26.3) Các khối tụ điện dãy tụ điện phải mang nhãn tương ứng có yêu cầu 25 Các yêu cầu an toàn khác Người mua phải quy định thời điểm đặt hàng yêu cầu đặc biệt liên quan đến yêu cầu kỹ thuật an toàn áp dụng nước lắp đặt tụ điện Mục 5: Ghi nhãn 26 Ghi nhãn khối tụ điện 26.1 Tấm thông số Thông tin phải ghi theo cách khơng tẩy xóa trực tiếp nhãn lên khối tụ điện: a) Tên nhà chế tạo b) Số nhận biết năm chế tạo (Năm phần số nhận biết dạng mã) c) Công suất danh định QN, tính kilovar (kvar) Đối với khối ba pha, công suất tổng phải đưa (xem Phụ lục B) d) Điện áp danh định UN, tính vơn (V) e) Tần số danh định fN, tính héc (Hz) g) Cơ cấu phóng điện, bên trong, phải lời ký hiệu điện trở danh định, tính kilơ ơm (k) mêga ơm (M) h) Dấu hiệu ấn định tự phục hồi: "SH" hoặc "tự phục hồi" i) Ký hiệu đấu nối (Tất tụ điện, trừ khối tụ điện pha có điện dung phải cách đấu nối chúng Xem 26.2 để có ký hiệu đấu nối tiêu chuẩn) j) Cầu chảy bên trong, có, phải lời ký hiệu k) Thể ngắt áp ngắt nhiệt, có lắp ngắt I) Mức cách điện Ui, tính kilơvơn (kV) (Chỉ cho khối có tất đầu nối cách ly với vỏ chứa) Mức cách điện phải ghi hai số cách dấu gạch chéo, số thứ cho giá trị hiệu dụng điện áp thử nghiệm tần số cơng nghiệp, tính kilôvôn, số thứ hai cho giá trị đỉnh điện áp thử nghiệm xung sét, tính kilơvơn (ví dụ 3/15 kV) Đối với khối tụ điện có đầu nối nối cố định với vỏ chứa khối dùng cho hệ thống lắp đặt hở không thử nghiệm theo Điều 15, thông tin 3/- kV m) Viện dẫn TCVN 8083 (IEC 60831) (cùng với năm xuất bản) Trong trường hợp tụ lọc, phải viện dẫn Phụ lục A CHÚ THÍCH 1: Đối với khối tụ điện nhỏ, nhà chế tạo nhà đại diện nối cố định với để tạo thành dãy tụ điện khối tụ điện lớn bỏ qua số điểm định Trong trường hợp này, dãy tụ điện khối tụ điện lớn cần mang thơng số đặc trưng hồn chỉnh CHÚ THÍCH 2: Cần có cảnh báo sau: "Cảnh báo: Sau cắt nguồn cầm tay vào” 26.2 Ký hiệu đấu nối tiêu chuẩn Kiểu đấu nối phải chữ ký hiệu đây: 26.3 Tấm cảnh báo Khi tụ điện ngâm tẩm sản phẩm không làm phát tán mơi trường (xem Điều 24) tụ điện phải mang nhãn phù hợp với luật quy định bắt buộc đất nước sử dụng, trách nhiệm người sử dụng thông báo cho nhà chế tạo biết luật quy định 27 Ghi nhãn dãy tụ điện 27.1 Tờ hướng dẫn thông số Thông tin tối thiểu phải nhà chế tạo đưa tờ hướng dẫn cách khác thông số theo yêu cầu người mua: a) Tên nhà chế tạo b) Công suất danh định QN, tính kilovar (kvar) (Nêu cơng suất tổng) c) Điện áp danh định UN, tính vôn (V) d) Ký hiệu đấu nối (Xem 26.2 để có ký hiệu đấu nối tiêu chuẩn Ký hiệu đấu nối phần sơ đồ đấu nối đơn giản) e) Thời gian tối thiểu yêu cầu từ lúc ngắt điện dãy tụ điện đến lúc đóng lại f) Khối lượng, tính kilơgam (kg) CHÚ THÍCH: Nhà chế tạo chọn thơng số tờ hướng dẫn 27.2 Tấm cảnh báo Điều 26.3 có hiệu lực dãy tụ điện Mục 6: Hướng dẫn lắp đặt vận hành 28 Yêu cầu chung Không giống hầu hết thiết bị điện, tụ điện nối song song, đóng điện, làm việc liên tục đầy tải tải sai khác với giá trị biến thiên điện áp tần số Ứng suất mức nhiệt làm giảm tuổi thọ tụ điện đó, điều kiện làm việc (tức nhiệt độ, điện áp dòng điện) cần khống chế chặt chẽ Cần lưu ý việc đưa điện dung tập trung vào hệ thống tạo điều kiện làm việc khơng thỏa mãn (ví dụ, khuếch đại hài, tự kích thích máy điện, điện áp đóng cắt, làm việc không thỏa mãn thiết bị âm tần điều khiển từ xa, v.v ) Vì có nhiều loại tụ điện khác có nhiều yếu tố khác nên đề cập việc lắp đặt vận hành tất trường hợp quy tắc đơn giản Thông tin đưa cho điểm quan trọng cần xem xét Ngoài ra, phải theo hướng dẫn nhà chế tạo quan có thẩm quyền cung cấp điện, đặc biệt hướng dẫn liên quan đến đóng cắt tụ điện lưới điều kiện tải nhẹ 29 Chọn điện áp danh định Điện áp danh định tụ điện phải điện áp vận hành lưới mà tụ điện nối đến, có tính đến ảnh hưởng tụ điện Trong lưới định, có chênh lệch đáng kể điện áp vận hành điện áp danh định lưới, chi tiết vấn đề cần người mua cung cấp để nhà chế tạo xem xét thích hợp Điều quan trọng tụ điện, tính tuổi thọ chúng bị ảnh hưởng bất lợi tăng mức điện áp qua chất điện môi tụ điện Trong trường hợp phần tử mạch điện mắc nối tiếp với tụ điện để giảm ảnh hưởng hài, v.v dẫn đến tăng điện áp đầu nối tụ điện lớn điện áp vận hành lưới đòi hỏi phải tăng tương ứng điện áp danh định tụ điện Nếu khơng có sẵn thơng tin ngược lại điện áp vận hành phải giả thiết điện áp danh định (hoặc điện áp công bố) lưới Khi xác định điện áp có đầu nối tụ điện phải tính đến lưu ý a) Các tụ điện nối song song gây độ tăng điện áp từ nguồn đến điểm đặt tụ điện (xem Phụ lục B); mức tăng điện áp lớn có hài Do đó, tụ điện cần có khả làm việc điện áp cao điện áp đo trước nối tụ điện b) Điện áp đầu nối tụ điện cao đặc biệt thời điểm điều kiện tải nhẹ (xem Phụ lục B); trường hợp này, số tất tụ điện cần cắt khỏi mạch điện để ngăn ngừa ứng suất mức tụ điện tăng điện áp mức lưới Chỉ trường hợp khẩn cấp tụ điện cho làm việc đồng thời điện áp cho phép lớn nhiệt độ xung quanh lớn thời gian ngắn CHÚ THÍCH 1: Cần tránh vượt mức biên an tồn chọn điện áp danh định U N điều gây giảm cơng suất so sánh với cơng suất danh định CHÚ THÍCH 2: Xem Điều 20 liên quan đến điện áp cho phép lớn 30 Nhiệt độ làm việc 30.1 Yêu cầu chung Cần lưu ý đến nhiệt độ làm việc tụ điện điều có ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ tụ điện Về khía cạnh này, nhiệt độ điểm nóng yếu tố định khó để đo nhiệt độ vận hành thực tế Khi nhiệt độ vượt giới hạn đẩy nhanh suy giảm điện hóa chất điện mơi 30.2 Lắp đặt Tụ điện phải lắp đặt vị trí cho đủ khả tiêu tán nhiệt sinh tổn hao tụ điện đối lưu xạ nhiệt Thơng gió cho phịng đặt tụ điện bố trí khối tụ điện phải tạo lưu thơng tốt khơng khí xung quanh khối tụ điện Đây yêu cầu đặc biệt quan trọng khối tụ điện lắp đặt thành hàng xếp lên Nhiệt độ tụ điện tăng lên phải chịu xạ từ mặt trời từ bề mặt có nhiệt độ cao tăng lên Tùy thuộc vào nhiệt độ không khí làm mát, cường độ làm mát cường độ thời gian xạ mà cần phải chọn giải pháp sau: - bảo vệ tụ điện khỏi xạ; - chọn tụ điện thiết kế cho nhiệt độ khơng khí xung quanh cao (ví dụ, loại -5/B thay cho -5/A, có thiết kế thích hợp hơn); - sử dụng tụ điện có điện áp danh định lớn điện áp nêu Điều 29 Tụ điện lắp đặt độ cao so với mực nước biển cao (cao 000 m) phải chịu tản nhiệt giảm, cần phải quan tâm xác định công suất khối tụ điện (xem điểm e) Điều 31) 30.3 Nhiệt độ khơng khí xung quanh cao Tụ điện có ký hiệu C thích hợp phần lớn ứng dụng điều kiện nhiệt đới Tuy nhiên, số địa điểm, điều kiện nhiệt độ xung quanh địi hỏi tụ điện có ký hiệu D Tụ điện có ký hiệu D cần trường hợp mà tụ điện thường xuyên phải chịu xạ mặt trời nhiều (ví dụ, khu vực sa mạc), nhiệt độ xung quanh không lớn (xem 30.2) Trong trường hợp ngoại lệ, nhiệt độ xung quanh lớn cao 55 °C nhiệt độ trung bình hàng ngày cao 45 °C Trong trường hợp tăng điều kiện làm mát phải sử dụng tụ điện có thiết kế đặc biệt 30.4 Đánh giá tổn hao Nếu cần đánh giá tổn hao tất phụ kiện tạo tổn hao, ví dụ cầu chảy bên ngồi, cuộn kháng, v.v phải tính vào tổng tổn hao dãy tụ điện 31 Điều kiện vận hành đặc biệt Ngoài điều kiện thông dụng cho hai giới hạn cấp nhiệt độ (xem 30.1), điều kiện quan trọng mà nhà chế tạo phải cung cấp thông tin bao gồm sau: a) Độ ẩm tương đối cao Có thể cần sử dụng dao cách ly có thiết kế đặc biệt Cần lưu ý khả cầu chảy bên ngồi bị nối song song ẩm đọng lại bề mặt cầu chảy b) Nấm mốc phát triển nhanh Nấm mốc không phát triển kim loại, vật liệu gốm số loại sơn sơn dầu Với loại vật liệu khác, nấm mốc phát triển vị trí ẩm, đặc biệt nơi có bụi đọng, v.v Việc sử dụng sản phẩm diệt nấm cải thiện tình trạng vật liệu sản phẩm khơng trì đặc tính diệt nấm thời hạn định c) Khí có chất ăn mịn Khí có chất ăn mịn có khu cơng nghiệp khu vực ven biển Cần lưu ý khí hậu có nhiệt độ cao hơn, ảnh hưởng khí khắc nghiệt khí hậu ơn hịa Khí có chất ăn mịn cao xuất hệ thống lắp đặt nhà d) Nhiễm bẩn Khi tụ điện lắp đặt khu vực có độ nhiễm bẩn cao cần có phịng ngừa đặc biệt e) Độ cao so với mực nước biển vượt 000 m Tụ điện sử dụng độ cao so với mực nước biển vượt 000 m phải chịu điều kiện đặc biệt Việc chọn loại tụ điện cần có thỏa thuận người mua nhà chế tạo 32 Quá điện áp Điều 20 quy định hệ số điện áp Theo thỏa thuận với nhà chế tạo, hệ số điện áp tăng lên số lần điện áp ước tính thấp điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt Các giới hạn điện áp tần số công nghiệp có hiệu lực với điều kiện điện áp độ không xếp chồng lên chúng Điện áp đỉnh không vượt lần giá trị hiệu dụng cho trước Tụ điện có khả phải chịu điện áp cao sét cần có đủ bảo vệ Nếu sử dụng chống sét chúng phải định vị gần với tụ điện tốt Có thể yêu cầu chống sét đặc biệt để bảo vệ dịng điện phóng điện từ tụ điện, đặc biệt từ dãy tụ điện lớn Khi tụ điện nối cố định với động cơ, nảy sinh khó khăn sau ngắt động khỏi nguồn cung cấp Động cơ, quay, làm việc máy phát tự kích thích làm tăng điện áp cách đáng kể vượt điện áp hệ thống Tuy nhiên, điều ngăn ngừa cách đảm bảo dòng điện tụ điện nhỏ dịng điện từ hóa động cơ; nên vào khoảng 90 % Để phịng ngừa, khơng nên chạm vào phận mang điện động mà tụ điện nối cố định vào trước động dừng hẳn CHÚ THÍCH 1: Điện áp trì tự kích thích sau ngắt điện cho máy điện đặc biệt nguy hiểm máy phát cảm ứng động có hệ thống hãm thiết kế để hãm điện (ví dụ động nâng) CHÚ THÍCH 2: Trong trường hợp động ngừng sau ngắt điện khỏi nguồn lượng bù vượt q 90 % Khi tụ điện nối với động kết hợp với khởi động sao/tam giác việc bố trí phải cho không xuất điện áp q trình khởi động làm việc 33 Dịng điện tải Tụ điện không cho làm việc với dòng điện vượt giá trị lớn quy định Điều 21 Dịng điện q tải có điện áp vượt tần số bản, hài, hai Các nguồn hài phát sinh chủ yếu từ chỉnh lưu, điện tử cơng suất, lõi biến áp bão hịa Nếu điện áp thời điểm tải nhẹ tăng lên tụ điện bão hịa lõi biến áp đáng kể Trong trường hợp này, hài có độ lớn khơng bình thường sinh hài khuếch đại cộng hưởng biến áp tụ điện Đây lý để khuyến cáo ngắt tụ điện tải nhẹ, đề cập điểm b) Điều 29 Nếu dòng điện qua tụ điện vượt giá trị lớn quy định Điều 21 điện áp nằm giới hạn cho phép 1,10 UN quy định Điều 20 cần xác định hài chiếm ưu để tìm giải pháp tốt Cần xem xét giải pháp a) chuyển số tất tụ điện đến phần khác hệ thống; b) nối cuộn kháng nối tiếp với tụ điện để giảm tần số cộng hưởng mạch điện đến giá trị thấp giá trị hài gây nhiễu; c) tăng giá trị điện dung tụ điện nối gần linh kiện bán dẫn cơng suất Dạng sóng điện áp đặc tính lưới cần xem xét trước sau lắp đặt tụ điện có nguồn hài có linh kiện bán dẫn cỡ lớn cần lưu ý Các q dịng điện q độ có biên độ tần số cao xuất tụ điện đóng vào mạch điện Các ảnh hưởng độ xuất phần dãy tụ điện nối song song với phần khác đóng điện (xem Phụ lục B) Có thể cần giảm dòng điện độ đến giá trị chấp nhận liên quan đến tụ điện thiết bị cách đóng điện cho tụ điện qua điện trở (điện trở đóng cắt), cách thêm trở kháng mạch cung cấp đến phần dãy tụ điện Nếu tụ điện có lắp cầu chảy giá trị đỉnh q dịng điện thao tác đóng cắt phải giới hạn đến giá trị lớn 100 IN (giá trị hiệu dụng) 34 Thiết bị đóng cắt, bảo vệ mối nối Thiết bị đóng cắt, bảo vệ mối nối phải thiết kế để mang dòng liên tục 1,3 lần dòng điện đạt đến điện áp hình sin có giá trị hiệu dụng điện áp danh định tần số danh định Vì tụ điện có điện dung 1,5 lần giá trị tương ứng với cơng suất danh định (xem 7.2) nên dịng điện có giá trị lớn 1,3 x 1,5 lần dòng điện danh định Hơn nữa, thành phần hài, xuất hiện, có ảnh hưởng nhiệt lớn so với thành phần tương ứng hiệu ứng lớp vỏ Thiết bị đóng cắt, bảo vệ mối nối phải có khả chịu ứng suất điện động ứng suất nhiệt dòng độ có biên độ tần số cao gây xuất đóng điện Các độ có tụ điện (khối dãy) đóng điện song song với (các) tụ điện khác đóng điện Thơng lệ chung tăng điện cảm mối nối để giảm dịng điện đóng cắt, việc làm tăng tổng tổn hao Cần cẩn thận để dịng điện khơng vượt q dịng điện đóng cắt lớn cho phép Khi quan tâm đến ứng suất điện động ứng suất nhiệt làm kích thước tăng mức, cần thực phòng ngừa đặc biệt, đề cập Điều 33 với mục đích bảo vệ chống q dịng CHÚ THÍCH 1: Trong nhiều trường hợp, ví dụ tụ điện điều khiển tự động, xảy thao tác đóng cắt lặp lại khoảng thời gian tương đối ngắn Cần chọn thiết bị đóng cắt cầu chảy để chịu điều kiện (xem thích Điều 22) CHÚ THÍCH 2: Áptơmát nối đến nối với dãy tụ điện phải chịu ứng suất đặc biệt trường hợp đóng cắt ngắn mạch CHÚ THÍCH 3: Áptơmát để đóng cắt dãy tụ điện song song phải có khả chịu dòng điện khởi động (biên độ tần số) xuất dãy tụ điện nối với mà (các) dãy tụ điện khác nối đến Khuyến cáo tụ điện cần bảo vệ chống q dịng rơle q dịng thích hợp, điều chỉnh để tác động vào cấu ngắt mạch dòng điện vượt giới hạn cho phép quy định Điều 21 Nói chung, cầu chảy khơng cung cấp bảo vệ q dịng thích hợp CHÚ THÍCH: Tùy thuộc vào thiết kế tụ điện mà điện dung chúng thay đổi nhiều hay theo nhiệt độ Cần lưu ý điện dung thay đổi đột ngột sau đóng điện tụ điện nguội Điều tạo tác động không mong muốn thiết bị bảo vệ Nếu sử dụng cuộn kháng có lõi sắt, cán lưu ý đến bão hịa có q nhiệt lõi sắt hài Bất kỳ tiếp xúc xấu mạch tụ điện làm xuất hồ quang, gây dao động tần số cao làm nhiệt tạo ứng suất mức cho tụ điện Do đó, cần xem xét thường xuyên tất tiếp xúc tụ điện 35 Chọn chiều dài đường rị Hiện chưa có u cầu 36 Tụ điện nối với hệ thống có điều khiển từ xa tín hiệu âm tần Trở kháng tụ điện tần số âm thấp Do đó, chúng nối với hệ thống có điều khiển từ xa tín hiệu âm tần gây tải phát tín hiệu điều khiển từ xa làm việc khơng thỏa đáng Có phương pháp khác để tránh thiếu sót Việc chọn phương pháp tốt cần thực theo thỏa thuận tất bên liên quan 37 Tương thích điện từ (EMC) 37.1 Phát xạ Trong điều kiện vận hành bình thường, tụ điện cơng suất phù hợp với tiêu chuẩn không tạo nhiễu điện từ Do đó, yêu cầu phát xạ điện từ xem thỏa mãn không cần thử nghiệm chứng minh CHÚ THÍCH 1: Đánh thủng tự phục hồi xem không tạo phát xạ điện từ ảnh hưởng chúng bị ngắn mạch điện dung song song CHÚ THÍCH 2: Do trở kháng tụ điện giảm theo tần số nên cần thực biện pháp để tránh ảnh hưởng không mong muốn lên hệ thống điều khiển nhấp nhô CHÚ THÍCH 3: Khi sử dụng tụ điện điện cảm lưới mang tải điện áp dịng điện hài cần cẩn thận hài khuếch đại 37.2 Miễn nhiễm Tụ điện công suất cung cấp môi trường EMC khu vực dân cư, thương mại công nghiệp nhẹ (được cấp nguồn trực tiếp điện áp thấp từ nguồn lưới công cộng) khu vực công nghiệp (là phần lưới công nghiệp điện áp thấp không công cộng) Trong điều kiện vận hành bình thường, yêu cầu thử nghiệm miễn nhiễm xem có liên quan 37.2.1 Nhiễu tần số thấp Tụ điện phải thích hợp để làm việc liên tục có hài hài trung gian nằm giới hạn yêu cầu Điều TCVN 7909-2-2 (IEC 61000-2-2) Không cần kiểm tra thử nghiệm CHÚ THÍCH: Để phù hợp với yêu cầu Điều 20 21, thường sử dụng cuộn cảm mắc nối tiếp với tụ điện 37.2.2 Quá độ dẫn nhiễu tần số cao Điện dung cao tụ điện công suất hấp thụ độ dẫn nhiễu tần số cao mà khơng có ảnh hưởng xấu Mức khắc nghiệt khơng vượt mức 3, IEC 61000-4-1, xem thỏa mãn không cần kiểm tra thử nghiệm 37.2.3 Phóng điện tĩnh điện Tụ điện cơng suất khơng nhạy với phóng điện tĩnh điện Mức khắc nghiệt không vượt mức 3, IEC 61000-4-1, xem thỏa mãn không cần kiểm tra thử nghiệm 37.2.4 Nhiễu từ Tụ điện công suất không nhạy với nhiễu từ Mức khắc nghiệt không vượt mức 3, IEC 61000-4-1, xem thỏa mãn không cần kiểm tra thử nghiệm 37.2.5 Nhiễu điện từ Tụ điện công suất không nhạy với nhiễu điện từ Mức khắc nghiệt không vượt mức 3, IEC 61000-4-1, xem thỏa mãn không cần kiểm tra thử nghiệm Phụ lục A (quy định) Định nghĩa, yêu cầu thử nghiệm bổ sung tụ điện công suất dùng làm lọc Khi bổ sung điều vào phần nội dung tiêu chuẩn áp dụng cho tụ điện lọc rẽ nhánh (xem Điều 1) A.1 Định nghĩa A.1.1 Tụ điện lọc dải thông lọc thông cao (tụ lọc) Tụ điện (hoặc dãy tụ điện) nối với linh kiện khác, (các) cuộn kháng (các) tụ điện, cho trở kháng thấp nhiều dòng điện hài A.1.2 Điện áp danh định (UN) (xem 3.14) Tổng số học điện áp hiệu dụng xuất tần số tần số hài điện áp tính từ cơng suất danh định (xem A.1.3) điện kháng tụ điện tần số danh định, chọn giá trị lớn A.1.3 Công suất danh định (QN) (xem 3.13) Tổng số học công suất tạo tần số hài A.1.4 Dòng điện danh định (IN) (xem 3.16) Căn bậc hai tổng bình phương giá trị dòng điện danh định tần số tần số hài CHÚ THÍCH: Đối với linh kiện cái, v.v , cần xem xét giá trị hiệu dụng tất dòng điện A.2 Yêu cầu thử nghiệm chất lượng A.2.1 Dung sai điện dung Đối với tụ lọc, đặc biệt lọc dải thông, dung sai đối xứng khuyến cáo cho khối tụ điện dãy tụ điện Các khối tụ điện tiêu chuẩn có dải dung sai không đối xứng (xem 7.2) Cần xem xét thực tế xác định giá trị điện dung dung sai CHÚ THÍCH: Khi xác định dung sai dãy tụ điện tụ lọc, cần xem xét yếu tố sau: - dung sai thiết bị lắp cùng, đặc biệt (các) cuộn kháng; - biến thiên tần số lưới mà tụ lọc nối vào; - biến thiên điện dung nhiệt độ xung quanh tải; - biến thiên điện dung cho phép thời gian ngắn trình, ví dụ, gia nhiệt, điều kiện vận hành khơng bình thường; - biến thiên điện dung hoạt động bảo vệ bên trong, có A.2.2 Thử nghiệm điện áp đầu nối (xem Điều 9) Thử nghiệm xoay chiều Đối với tụ lọc: Ut = 2,15 UI + 1,5 UH UI điện áp hiệu dụng tần số bản; UH tổng số học giá trị hiệu dụng điện áp hài A.2.3 Thử nghiệm ổn định nhiệt (xem Điều 13) Nếu tụ lọc 1,44 QN thấp công suất xác định với 1,1 UN tần số sử dụng điện áp thử nghiệm 1,1 UN cho thử nghiệm ổn định nhiệt A.3 Quá tải - Dòng điện cho phép lớn (xem Điều 21) Đối với tụ lọc, dòng điện cho phép lớn phải theo thỏa thuận người mua nhà chế tạo A.4 Ghi nhãn - Tờ hướng dẫn thông số (xem 27.1) Đối với tụ lọc, tần số hài điều hưởng tốt phải ghi nhãn sau tần số danh định, ví dụ: 50 Hz + 250 Hz (bộ lọc thơng thấp) 50 Hz + 550/650 Hz (bộ lọc thông rộng) 50 Hz + ≥ 750 Hz (bộ lọc thông cao) A.5 Hướng dẫn lắp đặt vận hành - Chọn điện áp danh định (xem Điều 29) Cuộn kháng mắc nối tiếp với tụ lọc làm điện áp tăng đầu nối tụ điện điện áp tần số Phụ lục B (tham khảo) Công thức dùng cho tụ điện hệ thống lắp đặt B.1 Tính cơng suất tụ điện ba pha từ ba phép đo điện dung pha Điện dung đo đầu nối hai pha tụ điện ba pha nối tam giác nối biểu thị Ca, Cb Cc Nếu thỏa mãn yêu cầu đối xứng nêu 7.2 cơng suất Q tụ điện tính với độ xác thích hợp từ cơng thức: Q  (Ca  Cb  Cc ) UN2 x 10  12 Ca, Cb Cc tính micrơ fara (F); UN tính vơn (V); Q tính mêgavar (Mvar) B.2 Tần số cộng hưởng Tụ điện cộng hưởng với hài theo cơng thức đây, n số nguyên: n S Q S cơng suất ngắn mạch (MVA) tụ điện lắp đặt; Q tính mêgavar (Mvar); n số hài: nghĩa là, tỷ số hài cộng hưởng (Hz) tần số lưới (Hz) B.3 Độ tăng điện áp Đấu nối tụ điện nối song song gây tăng điện áp trạng thái ổn định biểu diễn sau: U Q  U S U độ tăng điện áp, tính vơn (V); U điện áp trước nối tụ điện (V); S cơng suất ngắn mạch (MVA) tụ điện lắp đặt; Q tính mêgavar (Mvar) B.4 Dịng điện q độ khởi động B.4.1 Đóng điện tụ điện đơn lẻ ˆI s  U XC XL fs fN XC XL ˆI s giá trị đỉnh dòng điện khởi động tụ điện, tính ampe (A); U điện áp pha-đất, tính vơn (V); XC dung kháng nối tiếp pha, tính ơm (); XL cảm kháng pha dãy tụ điện, tính ôm (); fs tần số dòng điện khởi động, tính héc (Hz); fN tần số danh định, tính héc (Hz) B.4.3 Điện trở phóng điện khối pha khối pha nhiều pha R k.C ln t UN UR t thời gian phóng điện từ UN đến UR, tính giây (s); R điện trở phóng điện, tính mêgm (M); C điện dung danh định, tính micrơ fara (F) cho pha; UN điện áp danh định khối tụ điện, tính vơn (V); UR điện áp dư cho phép, tính vơn (V) (xem Điều 22 giới hạn t U R) k hệ số phụ thuộc vào phương pháp đấu nối điện trở với khối tụ điện (xem Hình B.1) Hình B.1 - Giá trị k phụ thuộc vào phương pháp đấu nối điện trở với khối tụ điện MỤC LỤC Lời nói đầu Mục - Quy định chung Phạm vi áp dụng mục đích Tài liệu viện dẫn Định nghĩa Điều kiện vận hành Mục - Yêu cầu chất lượng thử nghiệm Yêu cầu thử nghiệm Phân loại thử nghiệm Đo điện dung tính cơng suất Đo tang góc tổn hao (tg ) tụ điện Thử nghiệm điện áp đầu nối 10 Thử nghiệm điện áp đầu nối vỏ chứa 11 Thử nghiệm cấu phóng điện bên 12 Thử nghiệm gắn kín 13 Thử nghiệm ổn định nhiệt 14 Phép đo tang góc tổn hao (tg ) tụ điện nhiệt độ nâng cao 15 Thử nghiệm điện áp xung sét đầu nối vỏ chứa 16 Thử nghiệm phóng điện 17 Thử nghiệm lão hóa 18 Thử nghiệm tự phục hồi 19 Thử nghiệm phá hủy Mục - Quá tải 20 Điện áp cho phép lớn 21 Dòng điện cho phép lớn Mục - u cầu an tồn 22 Cơ cấu phóng điện 23 Mối nối vỏ chứa 24 Bảo vệ môi trường 25 Các yêu cầu an toàn khác Mục - Ghi nhãn 26 Ghi nhãn khối tụ điện 27 Ghi nhãn dãy tụ điện Mục - Hướng dẫn lắp đặt vận hành 28 Yêu cầu chung 29 Chọn điện áp danh định 30 Nhiệt độ làm việc 31 Điều kiện vận hành đặc biệt 32 Quá điện áp 33 Dịng điện q tải 34 Thiết bị đóng cắt, bảo vệ mối nối 35 Chọn chiều dài đường rị 36 Tụ điện nối với hệ thống có điều khiển từ xa tín hiệu âm tần 37 Tương thích điện từ (EMC) Phụ lục A (quy định) - Định nghĩa, yêu cầu thử nghiệm bổ sung tụ điện công suất dùng làm lọc Phụ lục B (tham khảo) - Công thức dùng cho tụ điện hệ thống lắp đặt