Pagsasama ng Insulasyon sa Sistema ng Paggamit ng Kuryente

Ang Insulation Coordination sa Power System ay ipinakilala upang ayusin ang mga antas ng insulasyon ng iba't ibang komponente sa electrical power system kasama ang transmission network, sa paraan na kung magkakaroon ng pagkabigo ng insulator, ito ay limitado sa lugar kung saan ito magdudulot ng pinakamaliit na pinsala sa sistema, madali itong i-repair at i-replace, at nagreresulta sa pinakamaliit na disturbance sa power supply.
Kapag mayroong anumang over voltage sa electrical power system, maaaring may pagkakataon ng pagkabigo ng insulasyon nito. Mataas ang posibilidad ng pagkabigo ng insulasyon sa pinakamahinang punto ng insulasyon na malapit sa pinagmulan ng over voltage. Sa power system at transmission networks, binigyan ng insulasyon ang lahat ng equipment at komponente.

Ang mga insulator sa ilang puntos ay mas madaling i-replace at i-repair kumpara sa iba. Ang insulasyon sa ilang puntos ay hindi ganoon kadaling i-replace at i-repair at ang replacement at repairing ay maaaring mahal at nangangailangan ng matagal na interruption ng power. Bukod dito, ang pagkabigo ng insulator sa mga puntos na ito maaaring magresulta sa mas malaking bahagi ng electrical network na walang serbisyo. Kaya, ito ay kinakailangan na sa sitwasyon ng pagkabigo ng insulator, ang lamang ang madaling i-replace at i-repair na insulator ang mabigo. Ang pangkalahatang layunin ng insulation coordination ay bawasan sa isang ekonomiko at operasyonal na tanggap na antas ang cost at disturbance na dulot ng pagkabigo ng insulasyon. Sa insulation coordination method, ang insulasyon ng iba't ibang bahagi ng sistema ay dapat na graded nang ang flash over kung mangyari ay dapat sa inintindad na puntos.
Para sa tamang pag-unawa sa insulation coordination kailangan nating unawain ang ilang basic terminologies ng electrical power system. Magkaroon tayo ng talakayan.

Nominal System Voltage

Nominal System Voltage ang phase to phase voltage ng sistema kung saan ito ay normal na disenyo. Tulad ng 11 KV, 33 KV, 132 KV, 220 KV, 400 KV systems.

Maximum System Voltage

Maximum System Voltage ang maximum allowable power frequency voltage na maaaring mangyari maaaring matagal na oras sa panahon ng no load o low load condition ng power system. Ito din ay sinusukat sa phase to phase manner.
List of different nominal system voltage at kanilang corresponding maximum system voltage ay ibinigay sa ibaba para sa reference,

NB – Itinuturing mula sa table na ito na karaniwan ang maximum system voltage ay 110 % ng corresponding nominal system voltage hanggang sa voltage level ng 220 KV, at para sa 400 KV at iba pa ito ay 105 %.

Factor of Earthing

Ito ang ratio ng pinakamataas na rms phase to earth power frequency voltage sa isang sound phase sa panahon ng isang earth fault sa rms phase to phase power frequency voltage na maaaring makamit sa piniling lugar nang walang fault.
Ang ratio na ito ay naglalarawan, sa pangkalahatang termino, ng earthing conditions ng isang sistema bilang tinuturing mula sa piniling fault location.

Effectively Earthed System

Isinasabing effectively earthed ang isang sistema kung ang factor of earthing ay hindi lumampas sa 80 % at non-effectively earthed kung hindi.
Ang factor of earthing ay 100 % para sa isang isolated neutral system, habang ito ay 57.7 % (1/√3 = 0.577) para sa solidly earthed system.

Insulation Level

Kailangan ng bawat electrical equipment na dumaan sa iba't ibang abnormal transient over voltage situation sa iba't ibang oras sa loob ng kanyang buong service life period. Maaaring kailanganin ng equipment na tiisin ang lightning impulses, switching impulses at/o short duration power frequency over voltages. Batay sa maximum level ng impulse voltages at short duration power frequency over voltages na tiisin ng isang power system component, itinatayong ang insulation level ng high voltage power system.
Sa panahon ng pagtatakda ng insulation level ng sistema na rated less than 300 KV, ang lightning impulse withstand voltage at short duration power frequency withstand voltage ang inaangkin. Para sa equipment na rated more o equal 300 KV, switching impulse withstand voltage at short duration power frequency withstand voltage ang inaangkin.

Lightning Impulse Voltage

Ang mga disturbance sa sistema dahil sa natural lightning, maaaring ipakita ng tatlong iba't ibang basic wave shapes. Kung ang lightning impulse voltage ay lumalakad ng ilang distansya sa transmission line bago ito umabot sa isang insulator, ang hugis ng wave ay lumalapit sa full wave, at ang wave na ito ay tinatawag na 1.2/50 wave. Kung sa panahon ng paglalakad, ang lightning disturbance wave ay nagdudulot ng flash over sa paligid ng isang insulator, ang hugis ng wave ay naging chopped wave. Kung ang lightning stroke ay tumama diretso sa insulator, ang lightning impulse voltage maaaring tumaas ng steep hanggang ito ay natanggal ng flash over, nagdudulot ng bigla, napakastep na pagbagsak ng voltage. Ang tatlong waves na ito ay napakaiba sa duration at sa hugis.

Switching Impulse

Sa panahon ng switching operation, maaaring magpakita ng uni-polar voltage sa sistema. Ang waveform nito maaaring periodic na damped o oscillating. Ang switching impulse waveform ay may steep front at mahabang damped oscillating tale.

Short Duration Power Frequency Withstand Voltage

Short duration power frequency withstand voltage ang prescribed rms value ng sinusoidal power frequency voltage na dapat tiisin ng electrical equipment para sa isang specific period of time normal na 60 seconds.

Protection Level Voltage of Protective Device

Over voltage protective device tulad ng surge arrestors o lightning arrestors ay disenyo upang tiisin ang isang tiyak na antas ng transient over voltage na lumampas sa kung saan ang mga device ay nag-drain ng surge energy patungo sa lupa at kaya maintindihan ang antas ng transient over voltage hanggang sa isang specific level. Kaya, ang transient over voltage ay hindi maaaring lampaan ang level na ito. Ang protection level ng over voltage protective device ay ang pinakamataas na peak voltage value na hindi dapat lampaan sa terminals ng over voltage protective device kapag ang switching impulses at lightening impulses ay na-apply.

Ngayon, magtalakayan tayo ng mga insulation coordination methods isa-isa-

Gumamit ng Shield Wire o Earth Wire

Ang lightning surge sa over head transmission line maaaring dulot ng direktang hits ng lightning strokes. Ito ay maaaring maprotektahan sa pamamagitan ng pagbibigay ng shield wire o earth wire sa isang maayos na taas mula sa top conductor ng transmission line. Kung ang conducting shield wire ay wastong konektado sa transmission tower