Koordinacija izolacije u sistemu snabdevanja električnom energijom

Koordinacija izolacije u sistemu snabdevanja električnom energijom je uvedena kako bi se organizirali nivoi električne izolacije različitih komponenti u električnom sistemu snabdevanja energijom, uključujući mrežu za prenos, na takav način da, ukoliko dođe do oštećenja izolatora, to bude ograničeno na mesto gde bi rezultiralo najmanjom štetom sistemu, lako popravljanjem i zamjenom, uz najmanje prekid u snabdevanju električnom energijom.
Kada se pojavi bilo kakva prenapon u električnom sistemu snabdevanja energijom, može doći do mogućnosti oštećenja njegovog sistema izolacije. Verovatnoća oštećenja izolacije je najveća na najslabijem tačkom izolacije najbližoj izvoru prenapona. U sistemima snabdevanja električnom energijom i mrežama za prenos, izolacija je pružena svim uređajima i komponentama.

Izolatori na nekim tačkama su lakše zamjenjivi i popravljivi u poređenju sa drugima. Izolacija na nekim tačkama nije tako lako zamjenjiva i popravljiva, a zamjena i popravak mogu biti vrlo skupi i zahtevati dugotrajan prekid snabdevanja. Takođe, oštećenje izolatora na ovim tačkama može dovesti do većeg dela električne mreže da bude izvan funkcije. Zato je poželjno da, u situaciji kada dođe do oštećenja izolatora, samo lako zamjenjivi i popravljivi izolatori oštećeni budu. Osnovni cilj koordinacije izolacije je smanjiti na ekonomski i operativno prihvatljiv nivo troškove i prekide koji nastaju kao posledica oštećenja izolacije. Metodom koordinacije izolacije, izolacija različitih delova sistema mora biti tako rangirana da, ako dođe do isparkivanja, to se desi na predviđenim tačkama.
Za pravo razumevanje koordinacije izolacije, moramo prvo razumeti neke osnovne terminologije električnog sistema snabdevanja energijom. Haidimo diskusiju.

Nominativni napon sistema

Nominativni napon sistema je fazno-fazni napon sistema za koji je sistem obično dizajniran. Na primjer, 11 KV, 33 KV, 132 KV, 220 KV, 400 KV sistemi.

Maksimalni napon sistema

Maksimalni napon sistema je maksimalni dopustiv napon frekvencije struje koji se može pojaviti možda duže vreme tokom rada sistema bez opterećenja ili sa niskim opterećenjem. Isto se meri fazno-fazno.
Spisak različitih nominativnih napona sistema i njihovih odgovarajućih maksimalnih napona sistema dat je ispod za referencu,

NB – Iz tablice se može videti da je maksimalni napon sistema obično 110 % odgovarajućeg nominativnog napona sistema do nivoa napona od 220 KV, a za 400 KV i više to je 105 %.

Faktor zemljenja

Ovo je omjer najveće efektivne vrijednosti fazno-zemljinskog napona frekvencije struje na zdravoj fazi tijekom zemljinske greške i efektivne vrijednosti fazno-faznog napona frekvencije struje koji bi se dobio na odabranoj lokaciji bez greške.
Ovaj omjer karakterizuje, općenito, uslove zemljenja sistema kako ih vidimo s odabrane lokacije greške.

Efektivno zemljeni sistem

Sistem se smatra efektivno zemljenim ako faktor zemljenja ne prelazi 80 %, a ako to čini, sistem se smatra neefektivno zemljenim.
Faktor zemljenja je 100 % za sistem s izolovanom neutralom, dok je 57.7 % (1/√3 = 0.577) za potpuno zemljeni sistem.

Nivo izolacije

Svaki električni uređaj mora podnesti različite anormalne privremene prenapone u različitim vremenima tokom svog ukupnog vremena službe. Uređaj može morati da podnes