Quanti condensatori dovrebbe contenere almeno un banco di condensatori?

Dipende! Qual è l'applicazione? Qual è la tensione? Quanta potenza reattiva [Mvar] deve fornire il banco di condensatori? Che tipo di unità di condensatori vengono utilizzate? ecc. ecc.

Diamo un'occhiata a un esempio di un grande banco di condensatori di sottostazione dove la tensione di linea è superiore a 100 kV:

Queste grandi banche possono variare in complessità a seconda dell'applicazione. Quella mostrata sopra utilizza molte unità di condensatori individuali collegate in serie per formare una stringa e poi ci sono più stringhe per fase necessarie per raggiungere la potenza totale di una banca trifase. In questo esempio, ci sono 7x4 unità per stringa, due stringhe per rack, tre rack per fase e tre fasi. Quante unità sono? Contiamole: unità totali = 7x4x2x3x3 = 504 unità di condensatori individuali.

Ora guardiamo un banco di condensatori più piccolo usato su un sistema di distribuzione dove la tensione di linea è inferiore a 35 kV:

In questo esempio, ci sono due unità di condensatori collegati in parallelo per fase. Dato che ci sono tre fasi, è necessario un totale di sei unità di condensatori. Se la banca fosse più piccola, potrebbe contenere solo un condensatore per fase per un totale di tre unità.

I condensatori sono disponibili in molte dimensioni e valori di tensione:

Il design interno di ogni unità può anche variare a seconda del tipo di materiali utilizzati per fare gli elementi interni e il metodo di protezione per i guasti degli elementi interni. Ecco i tre tipi fondamentali di unità di condensatori:

E... ci sono due modi fondamentali di guasto per le singole unità. Per gli elementi a film+pellicola che sono protetti da fusibili di sovracorrente, il modo di guasto dell'elemento è un corto circuito:

Per gli elementi a film metallizzato, tendono a guastarsi in un circuito aperto e non richiedono fusibili di sovracorrente esterni:

Il tipo di guasto è importante perché questo influenzerà il margine di progettazione incorporato in ogni banco nella selezione del numero di unità di condensatori, la loro tensione nominale, dimensione e protezione come più elementi in ogni unità falliscono nel tempo.

Per gli elementi fusi in parallelo, la capacità di un'unità tenderà a diminuire nel tempo quando gli elementi interni falliscono:

Per gli elementi in serie non fusi, la capacità di una stringa tenderà ad aumentare nel tempo quando gli elementi falliscono in un corto:

Ci sono numerose configurazioni e modalità di guasto da considerare nella scelta dei valori nominali delle unità:

Quindi, quante unità di condensatori richiede un banco di condensatori? Come si può vedere, la risposta dipende da molti fattori.