Definicija: Koordinacija izolacije se nanaša na postopek določevanja raven izolacije komponent električnega sistema. V bistvu gre za določitev čvrstočnosti opreme. Notranja in zunanja izolacija električne opreme je podvržena običajni normalni napetosti ter začasnim neobičajnim napetostim.
Izolacija opreme je zasnovana, da odtrpi najvišjo sistemsko napetost pri frekvenci moči, redke začasne prekomerne napetosti pri frekvenci moči in redke negativne udarne valove. Opremi električnih sistemov je dodeljena nominalna izolacijska raven, njena delovna sposobnost pa se lahko preveri s številnimi vrstami preskusov. Zahteve glede izolacije so določene z upoštevanjem naslednjih dejavnikov:
Najvišja Sistemsko Frekvenca Napetost Moči
Alternativni električni omrežji imajo različne nominalne napetosti pri frekvenci moči, kot so 400V, 3,3 kV, 6,6 kV itd. Ko je sistem lahek obremenjen, se napetost pri frekvenci moči na prejemni strani poveča. Oprema električnih sistemov je zasnovana in preskušena, da odtrpi najvišjo sistemsko napetost pri frekvenci moči (440V, 3,6 kV, 7,2 kV itd.) brez notranjega ali zunanje izolacijskega propada.
Začasne Prekomerne Napetosti Pri Frekvenci Moči
Začasne prekomerne napetosti v električnem sistemu lahko povzročijo zavrnitev obremenitve, krivice, resonanca itd. Te prekomerne napetosti tipično imajo frekvenco okoli 50 Hz, z relativno nižjimi vrhovi, počasnimi stopnjicami naraščanja in daljšim trajanjem (od sekund do celo minut). Zastita pred začasno prekomerno napetostjo pri frekvenci moči je zagotovljena z relacijo obratnega določenega minimalnega časa (IDMT).
Relacija IDMT je povezana s sekundarno stranjo potencialnega transformatorja busa in preklopniki. Relacija in preklopnik reagirata v milisekundah, tako varujejo sistem pred začasno prekomerno napetostjo.
Prenosni Udarni Valovi Prekomernih Napetosti
Prenosni udarni valovi prekomernih napetosti v električnem sistemu lahko povzročijo pojavi, kot so negativne udarne valove, operacije preklopov, ponovni zapali in tečeči valovi. Ti udarni valovi v električnem sistemu so karakterizirani z visokimi vrhovimi vrednostmi, hitrim naraščanjem in trajanjem nekaj desetih do stotin mikrosekund, zaradi česar jih imenujemo prenosne.
Takšni udarni valovi lahko povzročijo iskre in prosojnice na ostrijih, med fazami in zemljo, ali na najmanj čvrstih mestih v sistemu. Lahko tudi povzročijo propad plinskih, tekočih ali trdnih izolacij, kot tudi odpade transformatorjev in vrtilnih električnih strojev.
S pravilno koordinacijo izolacije in uporabo udarnih zaščitnic so stopnje odpadov zaradi negativnih udarnih valov in operacij preklopov znatno zmanjšane. Na električnem omrežju so nameščeni različni zaščitni napravi. Ti napravi so zasnovani, da premorejo udarne valove in zmanjšajo vrhove teh valov, ki dosežejo opremo, tako jo varujejo pred morebitnimi poškodbe.
Raven Iztrpljenosti Opreme
Osnovna raven izolacije (BIL) je referenčna raven, predstavljena z impulznim vrhom napetosti standardnega vala, ki ne presega 1,2/50 μs. Naprave in oprema morajo biti sposobne odtrpeti preskusne valove z amplitudami, večjimi od BIL.
Koordinacija izolacije vključuje izbiro ustrezne izolacije za opremo glede na namen uporabe. To se izvaja, da se zmanjšajo nezaželjeni dogodki v sistemu, ki so posledica napetostnih stresov (povzročenih prekomernimi napetostmi v sistemu). Propad izolacije se nanaša na odnos med propadom izolacije različnih komponent električnega sistema in izolacijo zaščitnih naprav, ki so uporabljene za zaščito te opreme pred prekomernimi napetostmi.
Za varno delovanje opreme mora njegova izolacijska čvrstočnost biti enaka ali višja od osnovne standardne ravni izolacije. Zaščitna oprema za podstanice bi morala biti izbrana, da zagotovi učinkovito izolacijsko zaščito, ki ustreza tem ravnicam, hkrati pa je čim bolj ekonomična.
