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来源:本站 作者:001 发布时间: 2023-10-27 10:23 浏览: 415
中低压母线装设弧光保护装置
弧光放电不仅会造成停电事故，还会造成设备性损坏和人身伤害，带来不可估量的损失。弧光放电事故是中低压开关柜内严重的事故之一，本文就几个方面来探讨中低压母线装设弧光保护的必要性。
重视中低压母线故障的原因
我国电力发展建设已经进入大电网、大机组、压输电阶段，并且对发电机组的容量要求越来越高，这对电力系统运行提出了更高的要求，因为单台大机组的运行情况，会直接影响到整个电网的运行稳定性、经济性。同时，发电厂的用电系统与运行，对发电机组的影响也越来越大。由此可以看出，如果中低压母线出现故障，它会产生弧光，所产生的弧光对电力设备及人本身的影响大，会造成不同程度的损伤，有时还会引发“链式反应”。
现行的继电保护设计标准，是采用借助于上元件的后备过流的方法来保护，从而切除中低压系统母线短路的问题，这样的做法存在弊端。电路故障应该在尽可能短的时间得到维修，而这类保护方法会导致维修时间增长，对设备也有一定的损伤。这些问题如果没有及时解决，还会引起不同程度的事故，轻则会发展为输电网故障，重则会使电力系统出现整体性故障。
产生中低压弧光故障的因素
中低压电力系统在运行中发生的弧光故障事故，多是受到环境条件的影响，绝缘材料受潮、设备表面产生凝露和附着污秽，从而使设备绝缘水平下降引发事故。
1、弧光产生的技术原因
设备故障和带电设备的误操作，检修工具遗漏在开关设备内，错误的接线和母线连接，绝缘老化和机械磨损、过电压，小动物、灰尘、温度、湿度、腐蚀等环境因素，容性接地电流扩大等。
2、弧光产生的人为原因
误入带电间隔，隔离开关误操作，忘记在工作区接地，忘记测量工作区内的高压等。
除此之外，电力系统的迅速发展，电网的结构总是在不停地改变，用电负载在增多，从而导致电缆增多，电量超负荷，也容易导致故障发生。
弧光故障事故的危害
弧光产生的温度可达4500℃，内部温度甚至有10000～20000℃。弧光产生时大瞬时功率可达到40MW，弧光光强可超过正常照明光强2000多倍。因此中低压开关柜内因故障而产生电弧时若不能及时采取合理措施，则会产生诸多危害。
1、对设备的危害
电弧发生时产生大量高温高压气体，气体瞬时冲击波可造成开关柜体变形、破碎；冲击波爆破震动可造成开关柜剧烈震动，使各连接处紧固件松脱；产生的高温可引起电缆燃烧、铜排融化、铝排气化，甚至将开关柜外壳金属融化、元器件严重损坏并引起火灾。
2、对人的危害
高温灼伤皮肤；熔化的金属蒸发并渗入人的皮肤表层造成皮肤金属化；高强度弧光伤害眼睛，甚至造成角膜脱落；高温燃烧产生的粉尘和有毒有害气体损伤呼吸系统；弧光电流作用于人体可使肌肉产生非自主剧烈收缩，也可损伤肌腱、皮肤、血管、神经组织等。
电弧产生的能量与I²t成指数规律快速上升，其不仅与故障电流的大小有关，还与燃弧时间有关。根据故障点的不同，通常情况下故障短路电流会在几千安至几万安，故障若不能及时切除以熄灭电弧，则会产生巨大能量。总之，开关柜发生内部电弧故障，不论是对开发设备还是对附近的工作人员，其危险性不可谓不严重。
图1 电弧能量-时间曲线
弧光保护与传统保护之间的比较
传统母线保护方案有如下几种。
1、进线过流保护方案
利用微机过流保护实现中低压开关柜及其母线保护方案。过流保护动作时间需与各馈线过流保护时间配合，至少在300ms以上，动作时间不能满足快速切除弧光短路故障的要求。
2、变压器后备过流保护方案
该方案是目前应用广泛的中低压母线保护方案，保护跳闸时间一般整定为1.2～2.0s，更加不能满足快速切除中低压母线和线路故障的要求。
3、环流原理的高阻抗母线保护方案
该方案是专用的母线保护方案，保护动作时间一般为35~60ms。但是这种方案接线复杂、对CT要求高，安装在中低压开关柜有很多困难，也不经济。此外，由于其保护范围受到CT安装位置的限制，不能保护发生故障机率较高的电缆接头处的故障，并且也不能提供故障定位，因此其实用性差。
弧光保护专门用于来保护中低压开关柜母线，它的动作时间快，相比于传统的保护系统，更具优越性，它采用弧光和电流闭锁的方法来进行双重判断，增加了可靠性和性。它在发生故障时，能准确地定位，可减少维修人员查找故障点的时间，大大减短了维修时间，从而保障事故检修之后快速恢复供电。
安科瑞ARB5系列弧光保护装置
安科瑞ARB5系列弧光保护装置具有原理简单、动作可靠迅速、对变电站一次设备无特殊要求、适应于各种运行方式、且在各种运行方式下保护不需要切换等优点，为目前发电厂、变电站、工业及商业配电系统0.4kV-35kV中低压母线保护理想的解决方案。它通过弧光+电流双重判据或弧光单判据启动保护，其弧光单判据动作时间≤7ms；弧光+电流双判据动作时间≤20ms，为快速切除中低压弧光故障提供了技术支持。
图2 ARB5弧光保护逻辑原理图
ARB5弧光保护还具有失灵保护、CT监测、弧光故障点定位、弧光光纤链路自检及装置异常自检、支持包括IEC61850在内的主要行业内通讯协议等功能。
图3 ARB5弧光保护典型配置图
中低压开关柜母线弧光保护的应用案例
安科瑞ARB5系列弧光保护装置广泛应用于中低压开关柜母线保护。
（1）某机场10kV开关柜母线弧光保护
图4 某机场10kV开关柜ARB5弧光保护安装图
（2）某工厂0.4kV开关柜母线弧光保护
图5 某工厂0.4kV开关柜ARB5弧光保护安装图
结语
中低压系统母线的保护，1BZ-I73Z-O7O6不仅需要、熟练地掌握技术，还需要一些保护系统来协调配合完成，而弧光保护作为一个理想的解决方法，可以合理地解除故障，减少设备维护的次数，提高电力系统的经济效益，提高电力系统的性和可靠性。
公司介绍：上海上继科技有限公司是一家专业从事电力系统继电保护及智能电网电力自动化产品的研发、设计、生产、销售和服务为一体的高科技公司。拥有资深继电保护专家团队和国内领先的检测仪器及校验设备。同时还引用国内外先进技术，来进行技术创新。本公司的产品广泛用于电力、工矿、铁路、建筑等国家重大工程输配变电系统上，产品远销东南亚及中东地区。产品通过国家继电保护及自动化设备质量监督检验中心检测，获得ISO9001国际质量体系认证。“科技创新，诚信务实”是公司的经营理念，本公司以高超的技术支持和对用户高度负责的售后服务赢得了输配电成套企业的信赖，且树立了良好的信誉。
公司主营：继电器（时间继电器，电压继电器，电流继电器，中间继电器，信号继电器，闪光继电器，冲击继电器，同步检查继电器，接地继电器，差动继电器，重合闸继电器，绝缘监视继电器，双位置继电器，模数化继电器），微机保护装置，电力仪表，智能操控装置
上海上继科技有限公司（专注电力保护继电器生产厂家）销售热线：021-57233089 QQ：1932551438
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