Definisi: Koordinasi isolasi merujuk pada proses menentukan tingkat isolasi komponen sistem tenaga. Secara esensial, ini adalah tentang menetapkan kekuatan isolasi peralatan. Isolasi internal dan eksternal peralatan listrik terkena tegangan normal berkelanjutan serta tegangan abnormal sementara.
Isolasi peralatan dirancang untuk menahan tegangan sistem frekuensi kuat tertinggi, tegangan frekuensi kuat sementara yang sesekali, dan lonjakan petir yang sesekali. Peralatan sistem tenaga diberikan tingkat isolasi nominal, dan kinerjanya dapat diverifikasi melalui berbagai jenis uji coba. Persyaratan isolasi ditentukan dengan mempertimbangkan faktor-faktor berikut:
Tegangan Sistem Frekuensi Kuat Tertinggi
Jaringan tenaga AC memiliki berbagai tingkat tegangan frekuensi kuat nominal, seperti 400V, 3.3KV, 6.6kV, dll. Ketika sistem beban ringan, tegangan frekuensi kuat di ujung penerima garis meningkat. Peralatan sistem tenaga dirancang dan diuji untuk tahan terhadap tegangan sistem frekuensi kuat tertinggi (440V, 3.6KV, 7.2KV, dll.) tanpa mengalami kerusakan isolasi internal atau eksternal.
Tegangan Over Sementara Frekuensi Kuat
Tegangan over sementara dalam sistem tenaga dapat dipicu oleh penolakan beban, gangguan, resonansi, dll. Tegangan over ini biasanya memiliki frekuensi sekitar 50 Hz, dengan puncak yang relatif lebih rendah, laju naik yang lebih lambat, dan durasi yang lebih lama (dari detik hingga bahkan menit). Perlindungan terhadap tegangan over sementara frekuensi kuat disediakan oleh relay Waktu Minimum Pasti Terbalik (IDMT).
Relay IDMT terhubung ke sekunder transformator potensial bus dan pemutus sirkuit. Relay dan pemutus sirkuit merespons dalam milidetik, melindungi sistem dari tegangan over sementara.
Lonjakan Tegangan Over Transien
Lonjakan tegangan over transien dalam sistem tenaga dapat dipicu oleh fenomena seperti petir, operasi penggantian, restrikes, dan gelombang bergerak. Lonjakan ini dalam sistem tenaga ditandai oleh nilai puncak tinggi, laju naik cepat, dan durasi beberapa puluh hingga ratusan mikrodetik, itulah sebabnya disebut transien.
Lonjakan tersebut memiliki potensi untuk menyebabkan tegangan percikan dan flash-over di sudut tajam, antara fasa dan tanah, atau di titik lemah dalam sistem. Mereka juga dapat menyebabkan kerusakan isolasi gas, cair, atau padat, serta kegagalan transformator dan mesin listrik berputar.
Melalui koordinasi isolasi yang tepat dan penggunaan pelindung lonjakan, tingkat kegagalan yang disebabkan oleh petir dan operasi penggantian telah berkurang secara signifikan. Berbagai perangkat perlindungan dipasang pada jaringan tenaga. Perangkat-perangkat ini dirancang untuk mencegat sambaran petir dan mengurangi laju naik puncak lonjakan yang mencapai peralatan, sehingga melindungi peralatan tersebut dari kerusakan potensial.
Tingkat Tahanan Peralatan
Tingkat isolasi dasar (BIL) adalah tingkat acuan, diwakili oleh tegangan puncak impuls gelombang standar tidak melebihi 1.2/50 μs. Aparat dan peralatan harus mampu menahan gelombang uji dengan amplitudo lebih besar dari BIL.
Koordinasi isolasi melibatkan pemilihan isolasi yang tepat untuk peralatan berdasarkan penggunaannya. Ini dilakukan untuk meminimalkan peristiwa yang tidak diinginkan dalam sistem yang dihasilkan dari stres tegangan (disebabkan oleh tegangan over sistem). Kerusakan isolasi merujuk pada hubungan antara kerusakan isolasi berbagai komponen sistem tenaga dan isolasi perangkat pelindung yang digunakan untuk melindungi peralatan tersebut terhadap tegangan over.
Untuk operasi peralatan yang aman, kekuatan isolasinya harus sama dengan atau lebih tinggi dari tingkat isolasi standar dasar. Peralatan pelindung untuk substasi harus dipilih untuk memberikan perlindungan isolasi yang efektif sesuai dengan tingkat-tingkat ini sambil tetap semurah mungkin.
