浅谈电弧光母线保护系统在中压开关柜的应用

时间：2023-03-23

摘要：结合工程实际介绍了电弧光的定义及危害、电弧光保护系统的构成及控制原理。

关键词：电弧光；危害；保护；控制；原理

0引言

电弧光现象是两相之间或相地之问因电离加剧引起空气导电的现象。弧光放电的条件是小间隙和大电流。

弧光点温度发生电弧白光时，是太阳表面温度的2倍；弧光的照度达8000～9000lx，而人眼能承受光强为300lx以下；弧光爆破压达120kPa，而人体能承受的压力为7．5kPa；弧光燃烧带来强烈的声响和震动，也**过人体能承受的。电弧光引起的事故对人员和设备都会造成很大的危害。

电气短路引起电弧燃烧在配电系统开关柜中一旦发生，就会引起诸如爆炸、燃烧等较大的设备材料损毁，危害电力系统运行的和稳定，还会对人员造成很大危害。

1.电弧光母线保护原理

电弧光保护原理很简单，主要动作依据为故障产生的2个不同因素：弧光及电流增量。当同时检测到弧光和电流增量时发出跳闸命令。也就是说，当系统发生故障时，弧光传感器将弧光信号转化为电信号传给主单元，主单元检测电流信号，如果达到启动值即发出跳闸信号。主单元装置动作时间为5—7ms，断路器动作时间为35～60ms，可以在100ms以内切除故障。

当弧光传感器采集到弧光信号、主单元采集到进线过流信号时，将启动跳闸继电器跳开进线断路器，同时将动作信号(硬接点)传递给后台监控系统。系统拥有完善的自检功能，能实时在线自检，系统自检告警信息可以在装置上看到，也可通过主单元的告警继电器送到后台。当任意一段母线出现故障时，都只会跳开该段母线的进线断路器，其他段母线仍会正常运行。

在母联开关运行时，跳开故障母线进线断路器和母联断路器。其中弧光判据的启动条件为：光强度**过80001x，电流**过负荷电流。

2．电弧光母线保护系统结构

电弧光保护系统结构如图所示，由主单元、辅助单元、弧光传感器和连接电缆构成。

3．主单元

主单元通过检测短路电流和来自弧光传感器的动作信息，并对收集的数据进行处理、判断，发出跳闸信号以切除故障。该系统在同时检测到弧光和过流时发出跳闸指令。在进线断路器未能动作切除故障时，它将启动断路器失灵保护逻辑，发出跳闸指令给上级断路器切除故障。此外，主单元根据弧光传感器送来的动作信息和温度传感器测量的温度，提供弧光故障点的定位和温度报警信息。

4.弧光传感器

弧光传感器安装在开关柜各间隔室中，对各种接线的中压开关柜提供有选择性的保护。弧光传感器作为光感应元件，将检测在发生弧光故障时突然增加的光强，并将光信号转换成电流信号传送给主单元，一般它作为弧光保护系统中的主要故障判据。

5.安科瑞ARB5-M弧光保护产品选型说明

ARB5-弧光主控单元

（1）＊表示可选附件，需要另外增加费用1500元。

（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**过20米。

（4）如有特殊要求，请特别注明。

6.安科瑞ARB5-M弧光保护产品功能和技术参数

7.安科瑞ARB5-M弧光保护产品现场安装

弧光保护主控单元、探头安装图如下。

8.结论

电弧光保护是电气保护一个新的分支，快速感光和过电流的逻辑配合使其优越性表现更为**。电弧光保护具有保护逻辑简单、动作迅速等优点，现场安装、调试方便灵活，是常规继电保护的一个有效的。随着电弧光保护在市场上日益广泛使用，产品价格也逐渐走低，更多的领域已经能享受到先进技术带来的好处。刚果(金)ZONGOⅡ，水电站厂用电1OkV开关柜内采用电弧光保护设备，设备已经安装调试完毕，使用效果良好。

词条
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