Kio estas Izolkoordinado en Enerĝisistemo?

Kio estas Izolado-Koordino en Enerĝa Sistemo?

Difino de Izolado-Koordino

Izolado-koordino estas strategia aranĝo de elektra izolado por minimumigi sisteman damaĝon kaj certigi facilecon de riparoj en okazo de defekto.

Sistemo-Voltajoj

Komprendi nominalan kaj maksimuman sisteman voltajon estas grava por disegni la izoladon de energa sistemo por pritrakti malsamajn operaciajn kondiĉojn.

Nominala Sistemo-Voltajo

Nominala Sistemo-Voltajo estas la fazo al fazo voltajo de la sistemo, por kiu la sistemo estas normala disegnita. Ekzemple, 11 KV, 33 KV, 132 KV, 220 KV, 400 KV sistemoj.

Maksimuma Sistemo-Voltajo

Maksimuma Sistemo-Voltajo estas la maksimume permesata potencfrekvenca voltajo, kiu povas okazi eble longe dum senlasta aŭ malalta lasta kondiĉo de la energa sistemo. Ĝi ankaŭ estas mezurata en fazo al fazo maniero.

Listo de malsamaj nominalaj sistemo-voltajoj kaj iliaj respondaj maksimumaj sistemo-voltajoj estas donita sube por referenco,

NB – Oni observas el la supre tabelo, ke ĝenerale maksimuma sistemo-voltajo estas 110 % de la respektiva nominala sistemo-voltajo ĝis voltajniveau de 220 KV, kaj por 400 KV kaj pli ĝi estas 105 %.

Tereco-Faktoro

Ĉi tio estas la rilatumo de la plej alta efektiva fazo al tero potencfrekvenca voltajo sur sana fazo dum terdefekto al la efektiva fazo al fazo potencfrekvenca voltajo, kiu estus ricevita je la elektita loko sen la defekto.

Ĉi tiu rilatumo karakterizas, en ĝenerala termino, la tereco-kondiĉojn de sistemo viditajn el la elektita defekto-loko.

Efektive Terecita Sistemo

Sistemo estas dirita esti efektive terecita, se la faktoro de tereco ne superas 80 % kaj neefektive terecita, se ĝi superas.

Faktoro de tereco estas 100 % por izolita neŭtrala sistemo, dum ĝi estas 57.7 % (1/√3 = 0.577) por solide terecita sistemo.

Izolado-Nivelo

Ĉiu elektra aparato devas subiri malsamajn abnormajn transientajn super-voltajn situaciojn en malsamaj tempoj dum sia tuta servoperiodo. La aparato povas devi resisti fulmimpulsajn impulsvoltajojn, ŝaltimpulsajn impulsvoltajojn kaj/aŭ mallongdaŭrajn potencfrekvencajn super-voltajojn. Bazante sur la maksimuma nivelo de impulsvoltajoj kaj mallongdaŭraj potencfrekvencaj super-voltajoj, kiujn unu komponento de potencsistema povas resisti, la izolado-nivelo de alta-volta potencsistema estas determinita.

Dum la determinado de la izolado-nivelo de la sistemo valoranta malpli ol 300 KV, la fulmimpulsresisteco kaj mallongdaŭra potencfrekvenca resisteco estas konsideritaj. Por aparato valoranta pli ol aŭ egala al 300 KV, la ŝaltimpulsresisteco kaj mallongdaŭra potencfrekvenca resisteco estas konsideritaj.

Fulmimpuls-Voltajo

La sistemo-disturbadoj okazantaj pro natura fulmo, povas esti reprezentitaj per tri malsamaj bazaj ondformoj. Se fulmimpuls-voltajo vojaĝas iom da distanco laŭ la transdonlinio antaŭ ol ĝi atingas al insulatoro, ĝia ondforma proksimiĝas al plena ondo, kaj ĉi tiu ondo estas referita kiel 1.2/50 ondo. Se dum la vojaĝo, la fulmdisturbiga ondo kaŭzas flam-salteton tra insulatoro, la formo de la ondo fariĝas tranĉita ondo. Se fulmsalto direktas sur la insulatoron, tiam la fulmimpuls-voltajo povas ekstremiĝi ĝis ĝi estas liberigita per flam-salteto, kaŭzante subitan, tre akran kolapsanton de voltajo. Ĉi tiuj tri ondoj estas malsamaj en daŭro kaj en formo.

Ŝaltimpuls

Dum ŝaltoperacio povas aperi unupola voltajo en la sistemo. La ondforma de kiu povas esti perioda amortigita aŭ oscilanta. Ŝaltimpuls-ondforma havas akran fronton kaj longan amortigitan oscilan finon.

Mallongdaŭra Potencfrekvenca Resisteco

Mallongdaŭra potencfrekvenca resisteco estas la preskribita efektiva valoro de sinusoida potencfrekvenca voltajo, kiun la elektra aparato devas resisti dum specifa periodo de tempo normale 60 sekundoj.

Protektaj Aparatoj

Super-voltaj protektaj aparatoj, kiel impulso-arrestiloj aŭ fulmarrestiloj, estas disegnitaj por resisti certan nivelon de transienta super-voltajo, post kiu la aparatoj drainas la impulsen ergon al la tero kaj do mantenas la nivelon de transienta super-voltajo ĝis specifa nivelo. Do, la transienta super-voltajo ne povas superi ĉi tiun nivelon. La protekt-nivelo de super-voltaj protektaj aparatoj estas la plej alta pika voltvaloro, kiu ne devas esti superata je la terminaloj de super-voltaj protektaj aparatoj, kiam ŝaltimpulsaj kaj fulmimpulsaj voltajoj estas aplikataj.

Uzo de Ŝildilo aŭ Terilo

Fulmsurgejoj en supera transdonlinio povas rezulti pro direkta fulmosalto. Instalado de ŝildilo aŭ terilo supre la supra kondukilo je taŭga alto povas protekti ĉi tiujn liniojn. Se ĉi tiu ŝildilo estas propraaŭdate konektita al la transdon-turo kaj la turo estas bone terreĉita, ĝi povas preveni direktajn fulmosaltojn sur ajna kondukilo en la protektangulo de la terilo. Ŝildiloj ankaŭ protektas elektrajn substaciojn kaj iliajn aparatojn de fulmo.

Konvencia Metodo de Izolado-Koordino

Kiel diskutite, komponantoj en elektra potencsistema povas sperti malsamajn nivelojn de transienta voltaj-streso, inkluzive ŝaltimpulsajn kaj fulmimpulsajn voltajojn. Uzado de protektaj aparatoj, kiel fulmarrestiloj, povas limigi la maksimuman amplitudon de ĉi tiuj transientaj super-voltajoj. Per tenado de izolado-niveloj supre la protektaj aparatoj' protekt-nivelo, la verŝajneco de izolada rompo estas minimumigita. Ĉi tio certigas, ke ĉiu transienta super-voltajo atinganta la izoladon estas en la sikuraj limoj metitaj de la protekt-nivelo.

Ĝenerale, la impuls-izolado-nivelo estas etablitaj je 15 al 25 % supre la protekt-nivelo de protektaj aparatoj.

Statistikaj Metodoj de Izolado-Koordino

Je pli altaj transdon-voltajoj, la longo de la insulator-strangoj kaj la klareco en la aero ne pligrandiĝas linearly kun voltajo sed proksimume al V1.6. La bezonata kvanto de insulator-diskoj en suspenda strango por malsamaj super-voltajoj estas montrita sube. Vidigas, ke la pligrandigo de la kvanto de diskoj estas nur leviĝa por 220 KV sistemo, kun la pligrandigo de la super-voltaj faktoroj de 2 al 3.5, sed ke estas rapide pligrandigo en la 750 kV sistemo. Do, dum ĝi povas esti ekonomie realigebla protekti la pli malaltajn voltajn liniojn ĝis super-voltaj faktoroj de 3.5 (diru), ĝi definitiva ne estas ekonomie realigebla havi super-voltajn faktorojn pli ol proksimume 2 al 2.5 en la pli altaj voltaj linioj. En la pli altaj voltaj sistemoj, la ŝaltaj super-voltajoj estas dominantaj. Tamen, ĉi tiuj povas esti kontroliĝitaj per prua disegno de ŝalt-aparatoj.

Ekonomia Efikeco

Izolado-koordino devas balanci teknikajn postulojn kun ekonomia realigebleco, speciala je pli altaj voltaj niveloj.