A comutação numa bateria de condensadores de Baixa Tensão

Funcionamento em paralelo do condensador e limitação da corrente de magnetização nos armários dos condensadores

Na comutação do condensador, enquanto que um ou mais condensadores estão ligados ao sistema, o condensador de comutação verá uma elevada corrente de magnetização. Isto é devido ao fluxo de corrente a partir do condensador já ligado (que funciona como fonte) através da impedância mais baixa definida pelo condensador ligado, juntamente com a corrente da fonte principal. Isto quer dizer quando o número de condensadores em paralelo aumenta, a quantidade de corrente de magnetização também aumenta. A corrente de magnetização pode danificar o condensador assim como o aparelho de comutação.

Para prevenir a corrente de magnetização, é necessário usar um dispositivos de limitação de corrente como os contactores dos condensadores “Duty” ou uma bobine indutora. Ilustrações da comutação convencional e comutação usando um contactor especial Duty é ilustrado à esquerda.

Comutação do condensador de um escalão

Comutação do condensador de vários escalões

Comutação do condensador de vários escalões com contactor “Duty”

Passo 1: um condensador é ligado através do limitador de corrente de magnetização

Passo 2: um condensador é ligado através do contactor e do limitador de corrente de magnetização

Passo 3: o limitador de corrente de magnetização é removido do circuito e o condensador está perfeitamente ligado

Selecção do condensador de comutação e dispositivos de protecção

Use um comutador e dispositivos de protecção projectados para um condensador de comutação “duty”

Após desligar o condensador, uma temporização no mínimo de um minuto deve ser permitida antes de ligar novamente, para assegurar a descarga do condensador antes da religação. Interruptores a tirístores podem ser usados quando é necessário uma rápida comutação dos condensadores.

Dispositivo de protecção contra curto-circuito

Os fusíveis de APC e disjuntores são usados para a protecção contra curto-circuitos nos condensadores. O calibre deve ser 1,5 vezes a corrente nominal no condensador. Recomenda-se o uso dos disjuntores “Compact NSX”.

Contactores

Contactores devem ser usados para ligar os condensadores ou retirar de serviço em cada escalão individual. Os contactores devem prevenir-se da corrente de magnetização a um nível seguro quando os escalões do condensador estão ligados.

Há dois tipos de contactores usados para comutar cada escalão:

• Contactor do condensador tipo “Duty”

• Contactor de potência

Contactor do condensador tipo “Duty” são recomendados nos equipamentos de correcção do factor de potência para minimizar correntes de magnetização ocorridas durante a comutação de condensadores. Estes contactores têm contactos com resistências em série que amortecem as correntes de magnetização. No entanto, quando o contactor normal de potência é usado, quando não há reactâncias em série, uma bobina indutora adequada tem de ser ligada em série com o contactor para limitar as correntes de magnetização.

Os contactores terão de ser escolhidos com cuidado, tendo em conta os seguintes factores que podem influenciar o seu desempenho:

• Contactor deve ser livre e adaptado aos condensadores

• A tensão nominal do contactor deve ser igual ou superior que a tensão da rede máxima com a instalação de correcção do factor de potência.

• O contactor deve ser projectado para corrente contínua (incluindo harmónicas) que pode ultrapassar a instalação do factor de potência e/ou filtros à tensão de fonte máxima, à frequência máxima e às tolerâncias extremas dos componentes, especialmente condensadores e reactâncias.

• Os contactores tipo “Duty” do condensador são baseados na potência reactiva nominal e os contactores de potência são baseados na corrente de funcionamento nominal.

É recomendado o uso de contactores especiais LC1 D.K que são projectados para a comutação trifásica ou de multiplos escalões simples em baterias de condensadores.

Os contactores tipo “Duty” do condensador são normalmente para potências nominais até 60kVAr. Quando existem escalões de potência superior a 75kVAr, 100kVAr e acima, podem ser adoptados os seguintes métodos.

Método 1: para escalões até 120kvar

Contactores tipo “Duty” do condensador podem ser usados em paralelo para ligar os escalões.

Exemplo:

Para ligar um escalão 100kvar, usando um contactor tipo “Duty” há duas alternativas:

● fornecer dois escalões de 50kvar cada, (tendo a ligação de 50kvar, uma reactância de 50kvar e condensadores de 50kvar) e a ligação do relé de forma a funcionarem em conjunto. (Fig. A)

● fornecer um escalão usando dois contactores tipo “Duty” do condensador em paralelo com uma reactância de 100kvar e um condensador de 100kvar (4x25kvar / 2x50kvar) (Fig. B)

Na opção B, se houver um mau funcionamento do contactor, o outro contactor fica com mais carga havendo possibilidade de se danificar. No entanto, se ambos os contactores estão em boas condições de funcionamento, teoricamente, não haverá problema. Mas a comutação do contactor não pode ocorrer ao mesmo tempo, e uma diferença de tempo muito pequena pode causar uma sobrecarga no contactor.

Método 2: para escalões acima de120kvar

Contactores tipo “Duty AC3” podem ser usados neste caso mas os condensadores precisam de ser inseridos em série com bobinas indutoras.

Exemplo:

Para ligar o escalão de 120 kvar, use contactor tipo “Duty AC3”, fornece quatro escalões de condensadores VarplusCan de 30kvar ligado a uma bobine indutora em série. (Fig. C).