浅析电弧光?；ぴ谥械脱鼓赶吆屠∠卟嗟挠τ梅桨?/h1>

发布时间： 2022-08-25　　点击次数： 1625次

王晶晶

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定201801

摘要：阐述了弧光?；ぴ诒涞缯?/span>10kV高压室的有效应用，通过比较两种应用、两种?；し绞?，提出电弧光保护应用的模式。电弧光?；ぷ魑毓衲谀赶叩闹鞅；?，能够数毫秒级切断故障，有效地?；け溲蛊鞑皇芩鹕耍跚峁收仙璞傅乃鸹党潭?。由于电缆头的爆炸或电缆沟起火引起的开关柜事故更多，而原来电弧光?；そ瞿鼙；つ赶咔牛ò赶呤遥?，通过扩展电弧光保护的?；し段?，在电缆头爆炸后在短时间内将馈线柜断路器切断，成为我们在改造实践中完成的重要改进。

关键词:弧光；?；?；快速；实践；改进

0前言

由于中低压母线上的出线多，操作频繁，三相导体线间距离与大地的距离比较近，容易受小动物危害，设备制造质量比高压设备差，设备绝缘老化和机械磨损，运行条件恶劣，人为和操作错误等原因，中低压母线的故障几率比高压、超高压母线高得多。

中低压母线在发生短路故障时产生的电弧光对设备及人员造成大伤害，有可能引发连锁事故。由于我国现行的继电?；ど杓票曜贾?/span>35kV及以下电压等级的母线由于没有稳定问题，在中低压母线系统一般不配置专用的母线?；ぃ且览瞪弦患对ū溲蛊鳎┑暮蟊腹鞅；だ辞谐赶叨搪饭收希捎诒溲蛊骱蟊覆换嵊肜∠吆湍赶叻侄慰氐呐浜?，?；ぬ⑹奔湟话阏ㄎ?.0~1.4s，有的甚至更长，达2.0s以上。这一动作速度很显然是远远不能满足快速切除中压母线故障要求的，导致了故障切除时间延长，加大了设备的损伤程度。

为了保证变压器及母线开关设备的安全运行，根据继电?；た焖傩缘囊?，迫切需要配置专用中低压母线?；?。而电弧光?；ぷ魑赶吖收隙搪肥俏颐墙杏τ玫挠行а≡瘛?/span>

1?；ぴ?/span>

电弧光?；ぴ?/span>110kV华藏寺变电站的应用实践，当时仅作为10kV母线短路故障起弧的快速?；?，其10kV系统为单母线分段带旁路接线，?；ぴ砣缦?。

(1)当母联开关断开，两段母线单独运行，甲段母线发生弧光，同时电流单元采集到过流信号，主控单元出口跳开甲段进线电源断路器，同时闭锁母联开关备自投。乙段和甲段?；ぴ硐嗤?。

(2)当乙段进线电源开关断开，母联开关合上，两段母线都由甲进线电源开关供电：

a.当甲母线发生弧光，同时电流单元采集到甲进线电源过流信号，主控单元出口跳开甲段进线电源断路器；

b.当乙母线发生弧光，同时电流单元采集到甲进线电源过流信号，主控单元出口跳开母联开关断路器。甲乙两段母线由乙段进线电源开关供电，原理同电弧光?；ぴ?/span>110kV华藏寺变电站的应用实践，当时仅作为10kV母线短路故障起弧的快速?；?，其10kV系统为单母线分段带旁路接线，保护原理如下。

电弧光保护装置动作逻辑如下：通过光带传感器对母线室进行弧光探测并传输到主控单元。为保证不出现误动作造成母线电源失电，在母线室采用双光带探测技术，双光带传感器“与"门输出弧光信号后和过电流信号再“与"门输出跳闸信号，电流信号取自进线电源101或102电流。只有当两个电弧光信号和一个电流信号同时出现时，输出跳闸信号。其他情况下不能误动作。

110kV华藏变电弧保护能够有效地?；つ赶呤液投下菲魇疑喜嗄概哦搪?，其配置原则是一段母线配置一套，进行电源开关柜作为该系统的一个监测点。事故状态下，直接切断该段母线的电源。

但在实际运行中，由于电缆头的爆炸或电缆沟起火引起的开关柜事故很多。因此，如何能在电缆头爆炸后在短时间内将该台开关柜的断路器切断成为了弧光综合保护装置应该而且必须做到的功能，我们通过设计更改，在110kV裴家营变进行了有益的探索实践。

2应用实践

电弧光?；ぷ魑?/span>10kV馈线柜及电源柜、母线室主保护，在110kV裴家营变的应用实践：

在每一台馈线开关柜（包括该段母线的电源进线柜）上安装一台弧光综合保护装置，将该馈线柜的电缆室和开关室作为独立的弧光监测点。每台装置独立运行和联合运行相结合，实现独立跳开事故馈线柜的功能。而母线不用停电。弧光?；さ牧硪桓雠芯荩缌餍藕旁蛉∽愿锰ɡ∠吖褡源牡缌骰ジ衅?。跳闸信号的输出则直接作用于该台馈线柜的控制回路。

对跳闸接口T1、对跳闸接口T2，是弧光＋过电流跳闸输出，小于7ms动作出口，切断馈出线电源并闭锁出线重合闸。第三对跳闸接口T3、第四对跳闸接口T4，是过电流延时跳闸输出，延时600ms，在开关柜侧还没有出现弧光的情况下，通过延时发出跳闸信号，作为馈线柜的二级过流?；?。

弧光综合?；ぷ爸猛本哂媚赶弑；すδ艿纳杓?，通过光带传感器对母线室进行弧光探测并传输到主控单元。为保证不出现误动作造成母线电源失电，弧光探测采用双光带传感器“与"门输出弧光信号后和过电流信号再“与"门输出跳闸信号。此时，跳闸出口1、2小于7ms作用于跳开进线柜和母联开关柜，跳闸出口3、4延时600ms，在进线柜或母线室没有出现弧光的情况下，通过延时发出跳闸信号，作为进线电源的二级过流?；?。 弧光综合?；は低撑渲眉虻?，每个馈线柜和电源进线柜配置一台即可。采用可编程的逻辑跳闸?；すδ埽迪掷∠吖癖；ず湍赶吖癖；さ牟煌枰?。实现独立跳开事故馈线柜的功能，大大降低了电缆头的爆炸或电缆沟起火引起的开关柜事故对主变压器的冲击损伤和开关柜室的电弧损伤。

3安科瑞中低压开关柜弧光?；げ费⌒头桨?/span>

中低压母线发生短路故障时，所产生的电弧光对设备及人员会造成很大的伤害。在电力系统中，由于设备故障、人为地错误操作或错误接线、绝缘材料老化和机械磨损、灰尘、温度、湿度、腐蚀等环境因素、电缆接头制作不良、过电压、其他原因如动物鼠害等可能在开关设备内造成短路故障并产生电弧光。

电弧光一旦产生，其危害程度取决于电弧光电流及切除时间，电弧产生的能量与12t成指数规律快速上升。只有在短时间内切除故障才能使设备不遭受损害。若总切除时间大于100ms，轻则设备局部烧损，重则造成开光柜爆炸以及人员伤亡，有的可能引发火灾。

安科瑞ARB5系列弧光保护装置外观时尚、大屏幕液晶显示，图形化多语言菜单，操作快捷方便;具有强大的功能集成:集保、测量、控制、监测、通讯、故障录波、事件记录等多种功能于一体,准确实时监测弧光信号，?；さ缌?，适用于中低级电网的弧光故障迅速切除装置。

3.1安科瑞ARB5-M弧光?；?/span>产品选型说明

ARB5-弧光主控单元

 

技术参数代码	代码说明
弧光主控板数
0	0块主控板，可接0块采集板信号
1	1块主控板，可接6块采集板信号
2	2块主控板，可接12块采集板信号
3	3块主控板，可接18块采集板信号
4	4块主控板，可接24块采集板信号
弧光采集板数
0	0块采集板，可直接采集0个弧光探头信号
1	1块采集板，可直接采集5个弧光探头信号
2	2块采集板，可直接采集10个弧光探头信号
3	3块采集板，可直接采集15个弧光探头信号
4	4块采集板，可直接采集20个弧光探头信号
电流输入
1	1A
5	5A
电源
1	装置电源为DC110V，开入电源DC110V
2	装置电源为DC220V，开入电源DC220V
3	装置电源为AC110V，开入电源DC24V（装置自带）
4	装置电源为AC220V，开入电源DC24V（装置自带）
电源
0	不需要
1	支持MMS
2	支持MMS，GOOSE

（1）＊表示可选附件。

（2）主控板和采集板数量之和不能大于4。

（3）弧光探头到采集板的长度不能超过20米。

（4）如有特殊要求，请特别注明。

 

3.2安科瑞ARB5-M弧光保护产品功能和技术参数

 

型号	主要功能	技术参数
ARB5-M弧光?；ぶ骺氐ピ?/span>	8组弧光?；?/span>	可选配4块采集板，1块采集板可采集5路探头，共支持20路弧光探头直接采集。 亦可选配4块主控板（即可接入4台ARB5-E扩展单元）1块主控板可接收6块采集板的探头，共支持120路弧光探头采集。
	4组失灵?；?/span>
	4组电流回路TA监测
	4组三相电流采集
	11路可编程跳闸出口
	非电量保护
	装置故障告警
	2路RS485
	2路以太网
	1路打印接口
	1路IRIG-B码对时接口
	支持IEC61850、modbusRTU、modbusTCP、IEC103
	支持GOOSE输入输出（选配）
ARB5-E弧光?；だ┱沟ピ?/span>	弧光信号采集	可选配6块采集板，1块采集板可采集5路探头，共支持30路弧光探头直接采集。
	模拟状态传输
	需要配合ARB5-M主控单元使用
ARB5-S弧光探头	弧光信号监测	点式弧光传感器，可安装于母线室、电缆室或断路器室。
现场调试及工程服务费		视项目情况核价

 

3.3安科瑞ARB5-M弧光?；?/span>产品现场安装

弧光?；ぶ骺氐ピ⑻酵钒沧巴既缦?/span>：

 

 

 

 

4结束语

现代电力系统的发展，配电网容量的逐渐增大，中低压母线故障对电力系统安全运行的影响越来越严重。它不仅使中压开关设备严重烧毁，造成“火烧连营"事故；而且可能损坏昂贵的变压器，造成十分严重的经济损失，因此非常有必要安装电弧光?；ぁ４送?，电弧光?；さ挠τ貌荒馨凑展獬跎杓颇Ｊ?，仅仅?；つ赶咔抛陨砘」舛搪?，应用实践中要积改进，既作为中低压母线保护又成为馈线侧弧光短路的快速?；ど瘛?/span>

 

参考文献

[1]王德志,张爱萍.电弧光?；ぴ谟τ檬导械母慕鳾J].2009-37(24).

[2].安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版.

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