Tanım: yalıtım koordinasyonu, güç sistem bileşenlerinin yalıtım seviyelerini belirleme sürecidir. Esasında, ekipmanların yalıtım gücünü belirlemektedir. Elektrik ekipmanlarının iç ve dış yalıtımı, sürekli normal gerilim ve geçici anormal gerilime maruz kalır.
Ekipman yalıtımı, en yüksek güç - frekans sistemi gerilimi, nadir görülen geçici güç - frekans aşırı gerilimleri ve nadir görülen yıldırım ani yükselmelerine dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Güç sistem ekipmanlarına belirlenmiş bir nominal yalıtım seviyesi atanır ve performansı çeşitli testler aracılığıyla doğrulanabilir. Yalıtım gereksinimleri, aşağıdaki faktörleri göz önünde bulundurarak belirlenir:
En Yüksek Güç - Frekans Sistemi Gerilimi
AC güç ağları, 400V, 3.3KV, 6.6kV vb. gibi farklı nominal güç - frekans gerilim seviyelerine sahiptir. Sistem hafif yüklü olduğunda, hatın alıcı ucundaki güç - frekans gerilimi artar. Güç sistem ekipmanları, iç veya dış yalıtım çökmesi yaşamadan en yüksek güç - frekans sistemi gerilimine (440V, 3.6KV, 7.2KV vb.) dayanmak üzere tasarlanıp test edilir.
Geçici Güç - Frekans Aşırı Gerilimleri
Güç sistemindeki geçici aşırı gerilimler, yük reddi, kusurlar, rezonans vb. nedenlerle tetiklenebilir. Bu aşırı gerilimler genellikle yaklaşık 50 Hz frekansta, nispeten daha düşük zirveler, daha yavaş yükseliş hızı ve daha uzun süreye (saniyelerden hatta dakikalara kadar) sahiptir. Geçici güç - frekans aşırı gerilimlerine karşı koruma, Ters Belirli Minimum Zaman (TBMZ) rölesi tarafından sağlanır.
TBMZ rölesi, otobüs potansiyel dönüştürücünün ikincil tarafına ve devre kesicilere bağlanır. Röle ve devre kesici, milisaniye içinde tepki vererek, sistemden geçici aşırı gerilimlere karşı koruma sağlar.
Geçici Aşırı Gerilim Ani Yükselimleri
Güç sistemindeki geçici aşırı gerilim ani yükselimleri, yıldırım, anahtar işlemleri, yeniden yakılma ve ilerleyen dalgalar gibi olaylarla tetiklenebilir. Bu ani yükselimler, yüksek zirve değerleri, hızlı yükseliş hızı ve birkaç onda saniye ile yüzlerce mikrosaniye arasında süren karakteristik özelliklere sahiptir, bu yüzden geçici olarak adlandırılır.
Bu ani yükselimler, keskin köşelerde, fazlar arasında ve toprağa, veya sistemin en zayıf noktalarında parlatma gerilimleri ve parlamalara neden olabilir. Ayrıca gaz, sıvı veya katı yalıtımın bozulmasına, transformatorların ve dönen elektrik makinelerinin başarısızlığa uğramasına da yol açabilir.
Duyarlı yalıtım koordinasyonu ve ani yükselim engelleri kullanımı sayesinde, yıldırım ve anahtar işlemleri nedeniyle oluşan arızalama oranları önemli ölçüde azaltılmıştır. Güç ağına çeşitli koruma cihazları monte edilmiştir. Bu cihazlar, yıldırım darbelerini kesmek ve ekipmana ulaşan ani yükselimlerin zirve yükseliş hızını azaltmak üzere tasarlanmıştır, böylece potansiyel hasarlardan korunması sağlanır.
Ekipman Dayanım Seviyeleri
Temel yalıtım seviyesi (BIL), 1.2/50 μs'yi aşmayan standart dalga dürtüsü geriliminin bir referans seviyesidir. Ekipman ve ekipmanlar, BIL'den daha büyük amplitudlu test dalgalarına dayanabilmelidir.
Yalıtım koordinasyonu, ekipmanın kullanım amacına göre uygun yalıtım seçimi yapmayı içerir. Bu, sistem aşırı gerilimleri nedeniyle ortaya çıkan voltaj streslerinden kaynaklanan istenmeyen olayları minimize etmek için yapılır. Yalıtım çökmesi, çeşitli güç sistem bileşenlerinin yalıtım çökmesi ile bu ekipmanı aşırı gerilimlere karşı korumak için kullanılan koruma cihazlarının yalıtımı arasındaki ilişkiyi ifade eder.
Ekipmanın güvenli işlemesi için, yalıtım gücü temel standart yalıtım seviyesine eşit veya daha yüksek olmalıdır. İstasyon alt istasyonları için koruma ekipmanları, bu seviyelere karşılık gelen etkili yalıtım koruması sağlamak için seçilirken, mümkün olduğunca ekonomik olması amaçlanır.
