Quantos capacitores um banco de capacitores deve conter, pelo menos?

Depende! Qual é a aplicação? Qual é a voltagem? Quanta potência reativa [Mvar] o banco de capacitores é necessário para fornecer? Que tipo de capacitores são usados? etc. etc.

Vejamos um exemplo de um banco de capacitores de uma grande subestação onde a tensão de linha é maior que 100 kV:

Estes grandes bancos podem variar em complexidade, dependendo da aplicação. O mostrado acima utiliza muitas unidades condensadoras individuais ligadas em série para formar um cordão e depois há vários cordões por fase necessários para atingir a potência total de um banco trifásico. Neste exemplo, há 7x4 unidades por cadeia, duas cadeias por rack, três racks por fase, e três fases. Quantas unidades são? Vamos contá-las para cima: unidades totais = 7x4x2x3x3x3 = 504 unidades condensadoras individuais.

Agora vamos olhar para um banco de capacitores menor usado em um sistema de distribuição onde a tensão de linha é inferior a 35 kV:

Neste exemplo, há duas unidades condensadoras conectadas em paralelo por fase. Como há três fases, um total de seis unidades condensadoras são necessárias. Se o banco fosse menor, poderia conter apenas uma unidade condensadora por fase para um total de três unidades.

As unidades condensadoras vêm em muitos tamanhos e tensões:

O desenho interno de cada unidade também pode variar dependendo do tipo de materiais usados para fazer os elementos internos e o método de proteção para falhas de elementos internos. Aqui estão os três tipos básicos de unidades condensadoras:

AND...há dois modos básicos de falha para as unidades individuais. Para elementos de filme+fólio que são protegidos por fusíveis de sobrecorrente, o modo de falha do elemento é um curto-circuito:

Para elementos de filme metalizado, eles tendem a falhar em um circuito aberto e não requerem fusíveis externos de sobrecorrente:

O tipo de modo de falha é importante porque isso afetará a margem de projeto embutida em cada banco na seleção do número de unidades condensadoras, suas tensões nominais, tamanho e proteção como múltiplos elementos dentro de cada unidade falham ao longo do tempo.

Para elementos fundidos em paralelo, a capacitância de uma unidade tenderá a diminuir ao longo do tempo quando os elementos internos falharem:

Para elementos não fundidos em série, a capacitância de uma string tenderá a aumentar ao longo do tempo quando os elementos falharem num curto:

Existem numerosas configurações e modos de falha a considerar na seleção de classificações de unidades:

Então, quantas unidades condensadoras um banco de condensadores requer? Como pode ser visto, a resposta depende de vários fatores.