Elektrik sistemində izolyasiya koordinatsiyası nədir?

Elektrik sistemində izolyasiya koordinatsiyası nədir?

İzolyasiya Koordinatsiyası Tərif olunur

İzolyasiya koordinatsiyası, sistem zərərini minimuma endirmək və arızalar halında asan təmir imkanı yaratmaq üçün elektrik izolyasının stratejik şəkildə yerləşdirilməsidir.

Sistem Qüvvələri

Nominal və maksimum sistem qüvvələrini anlamaq, elektrik sisteminin müxtəlif işləmə şərtlərini idarə edə biləcək kimi dizayn etmək üçün vacibdir.

Nominal Sistem Qüvvəsi

Nominal Sistem Qüvvəsi, sistem normal olaraq dizayn edilən fazaya-faza qüvvəsidir. Məsələn, 11 KV, 33 KV, 132 KV, 220 KV, 400 KV sistemləri.

Maksimum Sistem Qüvvəsi

Maksimum Sistem Qüvvəsi, elektrik sistemində yük yoxdur və ya az yük varsa uzun müddət boyunca meydana gələ bilən maksimum icazə verilən enerji dövrünün qüvvəsidir. Bu da fazaya-faza olaraq ölçülür.

Fərqli nominal sistem qüvvələri və onların uyğun maksimum sistem qüvvələrinin siyahısı aşağıdakı kimi təqdim olunur,

Qeyd – Yuxarıda kiçik cədvəldən görünür ki, ümumiyyətlə 220 KV-a qədər olan maksimum sistem qüvvəsi uyğun nominal sistem qüvvəsinin 110% -ıdır, 400 KV və yuxarıda olanları isə 105%-dir.

Yerləşdirilmə Faktoru

Bu, yerləşdirilmə zamanı sağlam fazada olan ən yüksək orta kvadratik fazadan-yere qədər enerji dövrünün qüvvəti ilə seçilmiş məkanın fəsadı olmadan alınacaq orta kvadratik fazadan-faza enerji dövrünün qüvvətinin nisbətidir.

Bu nisbət, ümumi şəkildə, seçilmiş fəsad nöqtəsindən baxıldığında bir sistemin yerləşdirilmə şərtlərini xarakterizə edir.

Nəticə Olaraq Yerləşdirilmiş Sistem

Bir sistem, yerləşdirilmə faktoru 80%-i aşmıralsa, effektiv olaraq yerləşdirilmiş sayılır, əks halda effektiv olmayan yerləşdirilmiş hesab olunur.

Yerləşdirilmə faktoru izolasiya edilmiş neutral sistem üçün 100%-dir, lakin sıxıq yerləşdirilmiş sistem üçün 57.7% (1/√3 = 0.577)-dir.

İzolyasiya Səviyyəsi

Hər bir elektrik cihazı, həyat mərhələsi boyunca müxtəlif zamanlarda müxtəlif anormal müvəqqəti qüvvə səviyyələri ilə qarşılaşır. Cihaz, şimşək darbələrindən, qapama darbələrindən və/veya qısa müddətli enerji dövrünün qüvvə səviyyələrindən dayanmalıdır. Elektrik sistem komponentinin dayanabiləcəyi maksimum darbə qüvvələri və qısa müddətli enerji dövrünün qüvvə səviyyələrinə görə yüksək qüvvəli elektrik sisteminin izolyasiya səviyyəsi müəyyənləşdirilir.

300 KV-dan aşağı olan sistemlərin izolyasiya səviyyəsi müəyyənləşdirilərkən, şimşək darbələrindən dayanma qüvvəsi və qısa müddətli enerji dövrünün dayanma qüvvəsi nəzərə alınır. 300 KV və ya daha yüksək olan ekipmanlar üçün qapama darbələrindən dayanma qüvvəsi və qısa müddətli enerji dövrünün dayanma qüvvəsi nəzərə alınır.

Şimşək Darbə Qüvvəsi

Təbii şimşək səbəbindən meydana gələn sistem tərslikləri, üç fərqli əsas dalğalı forması ilə təsvir edilə bilər. Əgər şimşək darbə qüvvəsi bir insulatora çata qədər transmisyon xəttində bir məsafə qədər gedərsə, onun dalğalı forması tam dalğa formuna yaxınlaşır və bu dalğa 1.2/50 dalgası kimi adlandırılır. Əgər gedərkən şimşək darbə dalğası bir insulator üzərində parlamaya səbəb olarsa, dalğanın forması qısamalı dalğa formasına çevrilir. Əgər şimşək darbə doğrudan insulatora çatdırsa, şimşək darbə qüvvəsi, parlamaya qədər yüksək qaldığından, voltajda tək davranişli, çox sürətli düşüşə səbəb olur. Bu üç dalga, müddət və forması itibarıylə fərqlidirlər.

Qapama Darbəsi

Qapama əməliyyatı zamanı sistemdə periodik dämp olunan və ya osillasiya edən bir polardan qüvvə meydana gələ bilər. Qapama darbə dalğası, dik bir ön və uzun dämp olunan osillasiya həqiqəti ilə xarakterizə olunur.

Qısa Müddətli Enerji Dövrünün Dayanma Qüvvəsi

Qısa müddətli enerji dövrünün dayanma qüvvəsi, elektrik cihazının adətən 60 saniyə müddətlik dayanması lazımdır olan sinusoidal enerji dövrünün qüvvəsinin təyin edilmiş orta kvadratik dəyəridir.

Koruma Cihazları

Surj qoruyucu cihazlar, şimşək qoruyucular kimi, belə bir müvəqqəti qüvvəni dayanmaq üçün dizayn olunmuşdur ki, bu qüvvə belə bir dəyərdən yüksək olanda, cihaz surj enerjisini yerə boşaltır və bu da müvəqqəti qüvvənin belə bir səviyyədə saxlanılmasını təmin edir. Beləliklə, müvəqqəti qüvvə belə bir səviyyəni keçməz. Surj qoruyucu cihazların koruma səviyyəsi, qapama darbələri və şimşək darbələri tətbiq olunduqda, surj qoruyucu cihazın terminalında keçməməsi lazımdır olan ən yüksək piki voltaj dəyəridir.

Şit Qəbiləsi və ya Yer Qəbiləsinin İstifadəsi

Üst-üstə transmisyon xətlərindəki şimşək darbələri, doğrudan şimşək darbələrindən ola bilər. Üst konduktorun üstündə uyğun hündürləkdə yerləşdirilmiş bir şit və ya yer qəbiləsi, bu xətləri qoruyabilir. Əgər bu şit qəbiləsi düzgün şəkildə transmisyon qülləsinə bağlanmış və qüllə iyi şəkildə yerləşdirilmişdirsə, şit qəbiləsinin qoruma bucağı içindəki hər hansı bir konduktora doğrudan şimşək darbəsi çatmasını önləyə bilər. Şit qəbilələri, elektrik substaşiyalarını və onların ekipmanlarını da şimşək darbələrindən qoruyur.

İzolyasiya Koordinatsiyası Klassik Metodu

Təqaüdən, elektrik enerji sisteminin komponentləri, qapama və şimşək darbələri kimi müxtəlif səviyyədə müvəqqəti voltaj stresləri ilə qarşılaşa bilər. Şimşək qoruyucular kimi koruma cihazlarının istifadəsi, bu müvəqqəti qüvvələrin maksimum amplitudunu məhdudlaşdırır. Koruma cihazlarının koruma səviyyəsinin üstündə izolyasiya səviyyələrini saxlamaqla, izolyasiyanın sökülmə riski minimallaşdırılır. Bu, her hansı bir müvəqqəti qüvvənin izolyasiyaya çatan olması halında, koruma səviyyəsi tərəfindən təyin edilmiş təhlükəsiz limitlərə uyğun olduğundan əmin olunur.

Ümumiyyətlə, darbə izolyasiya səviyyəsi, koruma cihazlarının koruma səviyyəsinin 15-25% üstündə təyin edilir.

İzolyasiya Koordinatsiyası İstatistik Metodları

Daha yüksək transmisyon qüvvələrində, süspansiyon zəncirindəki insulatorların uzunluğu və hava arasındakı boşluq, qüvvəyə müvəqqəti olaraq V1.6-ya qədər artır. Fərqli müvəqqəti qüvvələr üçün suspansiyon zəncirində tələb olunan insulator disklərinin sayı aşağıdakı kimi göstərilir. Görünür ki, 220 KV sistemində, müvəqqəti qüvvə faktoru 2-dən 3.5-ə qədər artırıldığında disk sayı bir az artır, lakin 750 kV sistemində bu artım tez olur. Beləliklə, aşağı qüvvəli xətləri 3.5 (deyək) müvəqqəti qüvvə faktoruna qədər qorumaq iqtisadi olaraq mümkündür, lakin yüksək qüvvəli xətlər üçün 2-2.5-dən yuxarı müvəqqəti qüvvə faktoru iqtisadi olaraq mümkün deyil. Yüksək qüvvəli sistemlərdə, əsasən qapama müvəqqəti qüvvələri üstünlükdədir. Lakin, bunlar düzgün qapama cihazlarının dizayn edilməsi ilə nəzarət edilə bilər.

İqtisadi Nümunəviyyət

İzolyasiya koordinatsiyası, xüsusən də yüksək qüvvə səviyyələrində, texniki tələbləri iqtisadi praktikallıqla mübarizə etməlidir.