Điều gì là Điều phối Cách điện?

Định nghĩa: Điều phối cách điện đề cập đến quá trình xác định mức độ cách điện của các thành phần hệ thống điện. Về cơ bản, đây là việc thiết lập sức chịu đựng cách điện của thiết bị. Cách điện nội bộ và ngoại vi của thiết bị điện phải chịu cả điện áp bình thường liên tục và điện áp bất thường tạm thời.

Cách điện thiết bị được thiết kế để chịu được điện áp hệ thống tần số công suất cao nhất, điện áp quá tải tần số công suất tạm thời và xung sét đột ngột. Thiết bị hệ thống điện được gán một mức cách điện định mức, và hiệu suất của nó có thể được kiểm tra thông qua các loại thử nghiệm khác nhau. Yêu cầu về cách điện được xác định bằng cách xem xét các yếu tố sau:

Điện Áp Hệ Thống Tần Số Công Suất Cao Nhất

Mạng điện xoay chiều có các mức điện áp tần số công suất danh định khác nhau, như 400V, 3,3KV, 6,6kV, v.v. Khi hệ thống ít tải, điện áp tần số công suất ở đầu nhận của đường dây tăng lên. Thiết bị hệ thống điện được thiết kế và thử nghiệm để chịu được điện áp hệ thống tần số công suất cao nhất (440V, 3,6KV, 7,2KV, v.v.) mà không gặp sự cố cách điện nội bộ hoặc ngoại vi.

Điện Áp Quá Tải Tần Số Công Suất Tạm Thời

Điện áp quá tải tạm thời trong hệ thống điện có thể được kích hoạt bởi việc từ chối tải, sự cố, cộng hưởng, v.v. Các điện áp quá tải này thường có tần số khoảng 50 Hz, với đỉnh tương đối thấp, tốc độ tăng chậm và kéo dài lâu (từ vài giây đến vài phút). Bảo vệ chống lại điện áp quá tải tần số công suất tạm thời được cung cấp bởi rơle Inverse Definite Minimum Time (IDMT).

Rơle IDMT được kết nối với thứ cấp của biến thế tiềm năng bus và cầu dao. Rơle và cầu dao phản ứng trong vài mili giây, bảo vệ hệ thống khỏi điện áp quá tải tạm thời.

Sóng Xung Qua Điện Áp Đột Ngột

Sóng xung qua điện áp đột ngột trong hệ thống điện có thể được gây ra bởi hiện tượng như sét, thao tác chuyển mạch, tái kích thích và sóng di chuyển. Các xung qua này trong hệ thống điện được đặc trưng bởi giá trị đỉnh cao, tốc độ tăng nhanh và kéo dài vài chục đến hàng trăm micro giây, vì vậy chúng được gọi là xung qua.

Các xung qua này có khả năng gây ra điện áp phóng điện và cháy lan ở các góc nhọn, giữa các pha và đất, hoặc tại các điểm yếu nhất trong hệ thống. Chúng cũng có thể dẫn đến sự cố cách điện khí, lỏng hoặc rắn, cũng như hỏng hóc của biến áp và máy điện xoay.

Qua điều phối cách điện đúng đắn và sử dụng các thiết bị chống sét, tỷ lệ hỏng hóc do sét và thao tác chuyển mạch đã giảm đáng kể. Các thiết bị bảo vệ khác nhau được lắp đặt trên mạng điện. Các thiết bị này được thiết kế để chặn các cú đánh sét và giảm tốc độ tăng đỉnh của các xung qua đạt đến thiết bị, do đó bảo vệ thiết bị khỏi hư hỏng tiềm tàng.

Mức Chịu Đựng Của Thiết Bị

Mức cách điện cơ bản (BIL) là mức tham chiếu, được biểu diễn bằng điện áp đỉnh của sóng chuẩn không vượt quá 1,2/50 μs. Thiết bị và thiết bị phải có khả năng chịu được sóng thử nghiệm có biên độ lớn hơn BIL.

Điều phối cách điện bao gồm việc chọn cách điện phù hợp cho thiết bị dựa trên mục đích sử dụng. Điều này nhằm giảm thiểu các sự kiện không mong muốn trong hệ thống do áp lực điện áp (do điện áp quá tải của hệ thống). Sự cố cách điện đề cập đến mối quan hệ giữa sự cố cách điện của các thành phần hệ thống điện khác nhau và cách điện của các thiết bị bảo vệ được sử dụng để bảo vệ thiết bị khỏi điện áp quá tải.

Để vận hành an toàn thiết bị, sức chịu đựng cách điện của nó phải bằng hoặc cao hơn mức cách điện chuẩn cơ bản. Thiết bị bảo vệ cho trạm phân phối nên được lựa chọn để cung cấp bảo vệ cách điện hiệu quả tương ứng với các mức này trong khi vẫn tiết kiệm nhất có thể.