浅析电弧光?；ぴ诒涞缯局械挠τ?/h1>

时间：2024/11/15阅读：564

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安科瑞 鲍静君 刘迈

　　摘要：近年来，中低压开关柜在电力系统中得到了广泛应用，中低压开关柜体积小、可标准化生产。从而占据了电力市场的重要份额。而中低压开关柜体积较小、设备间距偏小，柜体内的弧光短路故障时有发生，造成开关设备被严重烧毁的事故屡屡发生。本文分析了弧光短路的特性，现有?；し桨复嬖诘奈侍?，介绍了一种新型中低压母线电弧光保护系统，强调了配置该型系统的必要性。

　　关键词：中低压母线；电弧光?；は低?；应用；

　　1概述

　　在电力系统中，35kV及以下电压等级的母线一般不考虑稳定问题，因此一般未装设单独的母线?；?。南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，容易受小动物危害等原因，中低压母线的故障几率比高压、压母线高得多。由于人们对中低压母线?；げ还恢厥樱嗖捎么薪洗笱邮钡暮蟊副；だ辞谐赶呱系墓收?，往往造成事故的发展和扩大，造成了巨大的经济损失。究其原因大多是因为没有装设单独设置的中低压母线?；?，未能快速切除故障造成的。在设备的使用过程中母线上的操作比较频繁，设备绝缘老化、机械磨损是必然现象，运行条件发生改变以及人为操作错误，会导致母线故障率升高，对变电站的运行存在安全隐患。

　　2电弧光短路特性分析

　　2.1故障电弧产生的原因

　　发生在开关柜内部的弧光短路故障，究其原因可归纳为两类，一类是设备原因，另一类是人为原因。将这些原因做具体分析，得到以下5种情况：

　　(1)设备绝缘故障。目前开关柜内部空间越来越小，造成开关柜中部分绝缘材料爬距不够，绝缘强度不足，长期运行容易造成绝缘击穿放电事故。

　　(2)载流回路接触不良。这类因素一般是一次设备的连接部分不牢靠引起的。

　　(3)外来物体的影响。一般是老鼠等小动物的进入或工作人员工作结束后误将扳手物品在开关柜内部。

　　(4)人为误操作。由于操作人员操作目的不清楚，操作时精神不集中，会造成误人其他带电间隔、误操作等。

　　(5)系统的原因。主要有系统容量逐年递增、系统接地方式变化、电力电缆的广泛应用、系统的谐振、继保设备和安全自动装置选型、配置不当等因素。

　　2.2故障电弧的危害

　　发生弧光故障时产生的明亮弧光，不但可能引起运行维护人员暂时性失明，巨大的声响效应还可能引起人的休克，这些对人体的伤害都是巨大的。一旦燃弧时间超过了lOOms，其所释放的便会迅速，而随着燃烧时间的延长，将陆续造成开关柜内的各种电缆、连接铜排和钢板等材料的燃烧、熔化。如果故障发生时，恰好有检修、运行人员在开关柜周围工作，特别是开关柜门因为工作需要已经打开的情况下，则故障电弧产生的巨大将会对工作人员造成巨大的伤害。

　　3现有中低压母线?；し桨复嬖诘奈侍?/p>

　　3.1主变中低压侧后备保护方案

　　此方案需考虑母线上的出线与母分开关的配合问题，因此其动作时限一般较长，通常时间定值取1．0～1．4秒。很明显，如此长动作时限的?；だ锤衾牍收鲜俏薹憧焖賔生这一继电?；さ幕疽蟮?，很有可能造成事故的发展扩大，造成更大的损失。

　　3.2出线的过流?；し桨?/p>

　　此方案利用出线线路保护中的过流?；だ词迪?。当过流?；ざ骱螅鱿呖氐耐北账鞅湎嘤Σ嗟墓鞅；?。这种方案?；ざ魇毕抟话阏ㄎ?00～1400ms，在这段时间内，造成事故发展扩大的概率依然较高，所以，此方案仍然不能满足系统稳定的需要。

　　3.3高阻抗母线差动保护方案

　　此方案专门装设一套中低压母线电流差动?；?，保护的动作时间经验值一般35,-60ms，如果要加上断路器固有的分闸时间，从故障开始到故障切除之间的时间则显得偏长。同时，此方案对CT的要求相对较高，?；し段躢T安装位置影响，旧站改造该型?；すこ塘拷洗?。

　　4新型电弧光?；は低?/p>

　　4.1电弧光保护的原理

　　电弧光?；さ脑砑虻?，其通过安装于开关柜或电缆沟等地的光感探头感受到光的增量变化，同时检测CT中二次电流的增量，两者构成“与"门，从而发出跳闸命令。如果偶尔光线信号超过光线设定值或者电流信号超过电流设定值，系统不会输出跳闸信号，也不会记忆在跳闸回路中，但可在主控单元上显示报警信号，有利于运行人员及时发现不正常状态。

　　4.2电弧光?；さ南低匙槌?/p>

　　(1)主控单元。主控单元犹如人的大脑，负责控制、管理整个系统。它通过接收电流单元传来的过流信号和弧光传感器或弧光单元传来的弧光信号，并对其进行分析、判断，在满足过流信号与弧光信号的“与"逻辑时，发出跳闸指令以故障。

　　(2)电流单元。电流单元用于检测过电流信号，可分A，B，c三相分别检测。其检测到的信号通过光纤和数据线传输到主控单元，主控单元依据设定的逻辑，判断是否发出跳闸指令。

　　(3)弧光单元?；」獾ピ渲萌舾筛龌」饧觳饨涌冢庑┙?21均为光纤接15，用于

　　连接弧光传感器。弧光单元检测到弧光信号后，通过光纤盒数据线传输到主控单元，主控单元依据设定的逻辑，判断是否发出跳闸指令。

　　(4)弧光传感器。母线保护的无源弧光传感器是探测弧光的光感应原件。当发生电弧光故障时，光的强度大幅度增加，弧光传感器就会把光信号传送给主控单元或者弧光单元。

　　4.3电弧光?；さ挠诺?/p>

　　电弧光?；ひ阎鸩椒⒄刮纸锥沃械脱鼓赶呦低持薪衔硐氲哪赶弑；?。其具有以下优点：

　　(1)?；ぴ砑虻ァＭü惺芄收系愕缁」夂筒杉缭唇叩缌鞴钩伞坝?门，系统的组成也相对简单。

　　(2)动作迅速可靠。通过采用快速动作的继电器，能够保证发生故障时在短的时间内发出跳闸命令，确保设备外观不受损坏。

　　(3)故障点定位功能。根据弧光传感器的实际安装位置可以实现分区保护的功能。

　　(4)具有较强的抗干扰能力。电弧光?；は低巢捎梦拊椿」獯衅魈讲饣」猓髯槌刹糠植捎霉庀肆?，确保了整个弧光?；は低车目煽啃约案咔康目垢扇拍芰?。

　　(5)配置灵活、适应性强。系统使用处理器技术，通过对弧光和过电流动作信号的灵活编程，可对各段母线提供选择性?；ぃ视糜诓煌嘈偷慕酉吆驮诵蟹绞?。

　　5安科瑞ARB5-M弧光?；げ费⌒退得?/p>

　

　　6安科瑞ARB5-M弧光保护产品功能和技术参数

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　　弧光保护主控单元、探头安装图如下。

8结束语

　　随着国民经济的快速发展，电力系统也在不断发展壮大，各地配网容量逐年递增，中低压母线故障对系统安全运行造成了严重的影响。如何解决中低压母线系统的?；の侍庖殉晌鞯绯А⒌缌镜鼻暗囊幌钪匾ぷ?。新型电弧光?；ぞ哂性砑虻ァ⒍餮杆?、配置灵活等特点，为解决中低压母线系统的?；の侍馓峁┝死硐氲姆桨?。

　　参考文献：

　　[1]于兴羽,方宇,刘学敏,王华锋．浅谈新型电弧光?；ぶ械脱鼓赶呦低持械挠τ?/p>

　　[2]田广青.电弧光保护及其在中低压开关柜和母线?；ぶ械挠τ肹J]电工技术杂志，20O4(O1)．

　　[3]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.5（版）.

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