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浅谈电弧光母线?；は低吃谥醒箍毓竦挠τ?/h1>
更新时间：2023-04-14浏览：1473次
摘要：结合工程实际介绍了电弧光的定义及危害、电弧光?；は低车墓钩杉翱刂圃?。
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，也超过人体能承受的。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装设电弧光保护的必要性
1．1电力工业发展的需要
        一方面，随着国家电力工业的快速发展，中低压开关柜的应用数量越来越多，由于开关柜弧光短路故障引发的中低压母线故障时有发生，并且也发生过主变压器由于遭受外部短路电流冲击损坏的事故，经济损失严重；另一方面，用户对供电的可靠性要求也越来越高；因此，在中低压开关柜装设专用快速母线?；ぁ缁」獗；な怯斜氐?。
1．2开关柜内部燃弧耐受时间的需求
       当开关柜内部弧光短路故障时，IEC298标准附录中规定的内部燃弧时间是100ms，也就是说开关柜可以承受的电弧燃烧时问，即?；ざ骱投下菲髑谐收系氖奔渲陀π∮?00inS，此时才能达到?；た毓竦哪康摹Ｄ壳笆谐∩舷鄣目毓窕旧鲜前凑?EC298标准生产的，即开关柜可以承受的电弧燃烧时间为100ms。表1为国外对各种燃弧持续时间下设备损害程度的试验结果。
表1不同燃弧持续时间下对设备造成的损坏
 
1．3变压器动稳定时间及中低压母线?；ざ魇奔涞囊?/div>
       国标规定的110kV及以电压等级的变压器的热稳定允许叫‘问为2S，动稳定时间为0．25S。但实际上，在低压侧出口短路故障时，过流后备?；で谐魇奔渫?S以上，距变压器的动稳定时间要求0．25S相差甚远，这也是造成变压器损坏的重要原因。
1．4现有的中低压母线?；し绞郊按嬖诘奈侍?/div>
1．4．1变压器后备过流?；?/div>
       这是目前国内应用*广泛的中低压母线?；し绞?。由于考虑到与馈线和母线分段开关的配合，?；ぬ⑹奔湟话阒慷ㄎ?．0～1．4S，有的甚至更长，达2．0S以上。这一动作时间远远不能满足快速切除中低压母线故障的要求。
1．4．2馈线过流闭锁变压器过流?；?/div>
        近年来采用馈线过流闭锁变压器过流?；さ挠τ媒衔惴?，与变压器后备过流?；し绞较啾?，其动作速度有了一定的提高，典型动作时间为300～400InS。但仍难以在100ms以内切除故障。
1．4．3采用环流原理的高阻抗母线保护
        这种?；し绞降湫偷谋；ざ魇奔湮?5～60IllS?？悸堑蕉下菲鞯姆终⑹奔?，这一动作速度对要求100ins以内切除故障来说，常常也不能满足要求。并且这种保护方式的接线复杂，对TA的质量要求高，安装在有很多出线的6～35kV母线上非常困难，也不经济。此外，由于其保护范围受到TA安装位置的限制，不能保护到发生故障儿率较高的电缆室电缆接头处的故障，因此，并不适合应用于中低』上母线保护。
从实际应用情况来看，现有的?；し绞较匀徊荒苈憧焖偾谐赶吖收匣虮；じ哺欠段У囊?，因此，在中低压母线和开关柜装设一种快速的母线?；な潜匾?，也足迫切的。
2电弧光母线?；は低车挠τ?/strong>
      刚果(金)也称刚果民主共和国，地处非洲大陆中部，ZONGOⅡ水电站是刚果民主共和国的水电站，当地电厂技术人员运行水平较低，因此ZONGOⅡ水电站厂用电10kV设计电弧光?；な欠浅Ｓ斜匾?。
2．1?；ざ韵?/div>
      ?；ざ韵笫歉玫缯境в玫?0kVI、Ⅱ、Ⅲ段母线。整套系统由主单元、辅助单元和弧光传感器连接电缆组成。在每个开关柜母线室内安装1个弧光传感器，在母联断路器和母联隔离车安装1个弧光传感器，在母线桥加装1个弧光传感器，在TV柜内安装1个弧光传感器，通过弧光传感器把采到的弧光信号传送给主单元。
2．2电弧光母线?；ぴ?/div>
       电弧光?；ぴ砗芗虻ィ饕饕谰菸收喜?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：光强度超过80001x，电流超过负荷电流。
2．3电弧光母线?；は低辰峁?/div>
       电弧光?；は低辰峁谷缤妓?，由主单元、辅助单元、弧光传感器和连接电缆构成。
 
2．3．1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?；ぢ呒?，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。
2．3．2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?；?。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?；は低持械闹饕收吓芯?。
3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超过20米。
（4）如有特殊要求，请特别注明。
 
4安科瑞ARB5-M弧光保护产品功能和技术参数
 
 
 
5安科瑞ARB5-M弧光?；げ废殖“沧?/strong>
      弧光?；ぶ骺氐ピ?、探头安装图如下。
 
 
 
 
6结论
      电弧光?；な堑缙；ひ桓鲂碌姆种?，快速感光和过电流的逻辑配合使其*性表现更为突出。电弧光?；ぞ哂斜；ぢ呒虻?、动作迅速等优点，现场安装、调试方便灵活，是常规继电?；さ囊桓鲇行У牟钩?。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?；ど璞福璞敢丫沧暗魇酝瓯?，使用效果良好。
参考文献：
[1]胡 楠，国 佳.刚果(金 )ZONGOⅡ电站中压开关柜电弧光?；さ挠τ肹M]
[2]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.5（版）.


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