Unsa ang Insulation Coordination sa Power System?

Unsa ang Insulation Coordination sa Power System?

Gipahayag ang Insulation Coordination

Ang insulation coordination mao ang estratehikong pag-arrange sa electrical insulation aron mapugos ang pinsala sa sistema ug masiguro ang sayong pag-repair kung adunay pagkamalas.

System Voltages

Mahimong importante ang pagkaunawa sa nominal ug maximum system voltages aron ma-design ang insulation sa power system aron makapag-handle sa uban-uban nga kondisyon sa operasyon.

Nominal System Voltage

Ang Nominal System Voltage mao ang phase to phase voltage sa sistema alang diin gisundan ang sistema. Taliwala kini sa 11 KV, 33 KV, 132 KV, 220 KV, 400 KV systems.

Maximum System Voltage

Ang Maximum System Voltage mao ang pinakadako nga allowable power frequency voltage nga mahimong mag-occur sa dili paabot o kaayo gamay nga load condition sa power system. Ginamit usab kini sa phase to phase manner.

Gitrayo ang listahan sa uban-uban nga nominal system voltage ug ang ilang corresponding maximum system voltage isip reference,

NB – Gikan sa table sa itaas, gisulti nga ang maximum system voltage kay 110% sa nominal system voltage hangtod sa 220 KV, ug para sa 400 KV pataas, 105%.

Earthing Factor

Kini mao ang ratio sa pinakadako nga rms phase to earth power frequency voltage sa sound phase sa panahon sa earth fault sa rms phase to phase power frequency voltage nga mahimo mobati sa selected location bisan walay fault.

Kini nga ratio nag-characterize sa general terms, ang earthing conditions sa sistema gikan sa selected fault location.

Effectively Earthed System

Isip effectively earthed ang sistema kung ang factor of earthing dili mogawas sa 80%, ug non-effectively earthed kung mosobra na.

100% ang factor of earthing para sa isolated neutral system, ug 57.7% (1/√3 = 0.577) para sa solidly earthed system.

Insulation Level

Mga abnormal transient over voltage situation ang gipasabot sa tanang electrical equipment sa dili parehas nga oras sa iyang total service life period. Ang equipment mao ang gipasabot nga molihok sa lightning impulses, switching impulses, o short duration power frequency over voltages. Depende sa maximum level sa impulse voltages ug short duration power frequency over voltages nga wala masabtan sa usa ka power system component, gitukod ang insulation level sa high voltage power system.

Sa pagtukod sa insulation level sa sistema nga rated less than 300 KV, giconsider ang lightning impulse withstand voltage ug short duration power frequency withstand voltage. Para sa equipment nga rated 300 KV o higayon, giconsider ang switching impulse withstand voltage ug short duration power frequency withstand voltage.

Lightning Impulse Voltage

Ang system disturbances gikan sa natural lightning, mahimo mopresentar sa tulo ka basic wave shapes. Kung ang lightning impulse voltage magtravel og kadaghanan sa transmission line bago moabot sa insulator, ang shape niini moadto sa full wave, ug kini nga wave gitrayo isip 1.2/50 wave. Kung may flash over across an insulator ang lightning disturbance wave, ang shape niini moadto sa chopped wave. Kung ang lightning stroke direct hit sa insulator, ang lightning impulse voltage mohimong mag-rise steep hangtud na mobati sa flash over, causing sudden, very steep collapse in voltage. Tulo kini ka waves nga dili parehas sa duration ug shape.

Switching Impulse

Sa panahon sa switching operation, mahimo mogawas ang uni-polar voltage sa sistema. Ang waveform niini mao ang periodically damped o oscillating one. Ang switching impulse waveform mao ang steep front ug long damped oscillating tale.

Short Duration Power Frequency Withstand Voltage

Ang short duration power frequency withstand voltage mao ang prescribed rms value sa sinusoidal power frequency voltage nga dapat molihok ang electrical equipment sa specific period of time, normal 60 seconds.

Protective Devices

Ang over voltage protective device sama sa surge arrestors o lightning arrestors gidesign aron molihok sa certain level sa transient over voltage, beyond which ang devices mohatag sa surge energy sa ground ug maintain ang level sa transient over voltage sa specific level. Busa, dili mogawas ang transient over voltage sa level. Ang protection level sa over voltage protective device mao ang highest peak voltage value nga dili dapat mogawas sa terminals sa over voltage protective device kung gi-apply ang switching impulses ug lightening impulses.

Using Shield Wire or Earth Wire

Ang lightning surges sa overhead transmission lines mao ang resulta sa direct lightning strikes. Ang pag-install sa shield wire o earth wire sa itaas sa top conductor sa suitable height mohatag og proteksyon sa mga lines. Kung ang shield wire proper connected sa transmission tower ug ang tower well-earthed, mohatag kini og proteksyon sa direct lightning strikes sa any conductors within the protective angle of the earth wire. Ang shield wires mohatag usab og proteksyon sa electrical substation ug ang ilang equipment gikan sa lightning.

Conventional Method of Insulation Coordination

Gipahayag, ang components sa electrical power system mohimong experience varying levels sa transient voltage stresses, including switching and lightning impulse voltages. Ang paggamit sa protective devices sama sa lightning arrestors mohatag og limit sa maximum amplitude sa mga transient over voltages. Sa pag-maintain sa insulation levels above the protective devices’ protection level, minimize ang likelihood sa insulation breakdown. Busa, ang transient over voltage nga mobati sa insulation mao ang within the safe limits set by the protection level.

Normal, ang impulse insulation level established sa 15 to 25% above the protective level voltage sa protective devices.

Statistical Methods of Insulation Coordination

Sa mas taas nga transmission voltages, ang length sa insulator strings ug ang clearance in air dili mobati linearly sa voltage pero approximately to V1.6. Ang required number of insulator disc in suspension string para sa uban-uban nga over voltages gitrayo sa ubos. Gitrayo nga ang increase sa number of disc mao ang slight sa 220 KV system, samtang ang increase sa over voltage factor from 2 to 3.5, apan rapid increase sa 750 kV system. Busa, economic feasible ang protection sa lower voltage lines up to an over voltage factor of 3.5, pero dili economic feasible ang over voltage factor of more than about 2 to 2.5 sa higher voltage lines. Sa higher voltage systems, ang switching over voltages ang predominant. Apan, controlable kini sa proper design sa switching devices.

Economic Efficiency

Ang insulation coordination kinahanglan balance ang technical requirements ug economic feasibility, especially sa mas taas nga voltage levels.