Координација на изолацијата во електроприводни системи

Координација на изолацијата во системот за енергија беше воведена за да се организираат нивоата на електрична изолација на различни компоненти во електрички систем за енергија, вклучувајќи го и мрежата за пренос, така што ако се случи неуспех на изолаторот, тој ќе биде ограничен до местото каде што би резултирало со најмала штета на системот, лесно за поправка и замена, и најмало прекинување на опстаавањето на енергијата.
Кога се појавува некој надворешен напон во електричкиот систем за енергија, тогаш може да има можност за неуспех на системот за изолација. Веројатноста за неуспех на изолацијата е голема на најслабата точка на изолација најблиска до изворот на надворешен напон. Во системите за енергија и мрежите за пренос, изолација се обезбедува на сите опреми и компоненти.

Изолови во некои точки се лесно заменливи и поправливи порамено со други. Изолацијата во некои точки не е толку лесно заменлива и поправлива, и замената и поправката може да бидат многу скапи и да бараат долг прекин на енергијата. Помиме тоа, неуспех на изолаторот во овие точки може да го изведе од функционалноста поголем дел од електричната мрежа. Затоа, е желателно дека во случај на неуспех на изолаторот, само лесно заменливите и поправливи изолатори треба да неуспешат. Општата цел на координација на изолацијата е да се намали на економски и оперативно прифатливо ниво цената и прекинувањето предизвикани од неуспех на изолацијата. Во методот за координација на изолацијата, изолацијата на различните делови на системот мора да биде така класифицирана, што ако се случи прескокнување, тоа мора да се случи во предвидени точки.
За правилно разбирање на координација на изолацијата, мора да се разберат прво некои основни термини на електричкиот систем за енергија. Да го обсуштиме.

Номинален системски напон

Номинален системски напон е фазен напон на системот за кој системот е нормално дизајниран. Така, како 11 КВ, 33 КВ, 132 КВ, 220 КВ, 400 КВ системи.

Максимален системски напон

Максимален системски напон е максималниот дозволен напон на фреквенција на енергијата кој може да се појави можеби за долг период време во услови без оптоварување или со слабо оптоварување на системот за енергија. Тој се мери во фазен начин.
Листа на различни номинални системски напони и нивните соодветни максимални системски напони е дадена подолу за референца,

NB – Од горната табела се забележува дека максималниот системски напон обично е 110 % од соодветниот номинален системски напон до ниво на напон од 220 КВ, а за 400 КВ и повисоко тој е 105 %.

Фактор на земјиште

Овој е односот на највисоката RMS фазен-земјиштен напон на силна фаза во момент на земјиштен дефект спореден со RMS фазен-фазен напон кој би бил добиен на избраната локација без дефект.
Овој однос карактеризира, во општи термини, условите на земјиште на системот како што се гледа од избраната локација на дефектот.

Ефективно земјиштен систем

Системот се вели дека е ефективно земјиштен ако факторот на земјиште не надминува 80 %, а не-ефективно земјиштен ако го надминува.
Факторот на земјиште е 100 % за систем со изолирана неутрална, додека тој е 57.7 % (1/√3 = 0.577) за систем со тврдо земјиште.

Ниво на изолација

Секоја електрична опрема мора да претрпи различни аномални преходни напони во различни моменти во нејзиниот целосен период на служба. Опремата може да мора да издради импулси од молнии, импулси од превключување и/или краткиотрајни напони на фреквенција на енергијата. В зависност од максималното ниво на импулсни напони и краткиотрајни напони на фреквенција на енергијата кои еден компонент на системот за енергија може да издради, се определува ниво на изолација на системот за енергија со висок напон.
При определувањето на нивото на изолација на системот со номинална вредност помал од 300 КВ, се разгледуваат импулсни напони од молнии и краткиотрајни напони на фреквенција на енергијата. За опрема со номинална вредност од 300 КВ или повеќе, се разгледуваат импулсни напони од превключување и краткиотрајни напони на фреквенција на енергијата.

Импулсни напони од молнии

Нарушувањата во системот кои се должни на природни молнии, можат да се претстават со три различни основни форми на волни. Ако импулсни напони од молнии се движеат неколку метри по преносна линија пред да стигнат до изолатор, формата на волна се приближува до целна волна, и оваа волна се нарекува 1.2/50 волна. Ако во време на движење, импулсниот напон на молнията предизвика прескокнување преку изолатор, формата на волна станува исечена волна. Ако молнијата удари директно изолаторот, импулсниот напон од молнии може да се зголеми стрмно додека не се облекчи со прескокнување, што предизвика брз, многу стрмен спад на напон. Овие три волни се многу различни по длабочина и форма.

Превключувачки импулс

Во време на превключување, може да се појави униполарен напон во системот. Формата на волна може да биде периодично демпирани или осцилуващи. Превключувачки импулс има стрмен фронт и долга демпирани осцилуваща опашка.

Краткиотрајни напони на фреквенција на енергијата

Краткиотрајни напони на фреквенција на енергијата се претписани RMS вредности на синусна фреквенција на енергијата која електричната опрема треба да издради за специфичен период време, обично 60 секунди.

Ниво на заштита на напон на заштитниот уред