电弧光保护在中低压开关柜和母线保护中的应用
浅谈RIZNER-EagleEye电弧光保护
２ ． １概述
当使 用 光 纤三 工 器 ， 一套 Ｒ Ｉ Ｚ Ｎ Ｅ Ｒ — Ｅ ａ ｇ ｌ ｅ Ｅ ｙ ｅ 电 弧光 保 护 系 统能 保护 １ ５ ０ ０ ｍ 的 中压 开 关 柜或 ５ ０ ０ ｍ低 压 开 关 柜 。在 此 情 形 下 ， 在 开 关 柜 的 每个 柜 子都 要 装 一个 弧 光传 感 器来 保 护 。 在 开 放式 母 线 系统 中， 弧光传感器的间隔约为 ５ … ６ ｍ。 个Ｒ Ｉ Ｚ Ｎ Ｅ Ｒ — Ｅ ａ ｇ ｌ ｅ Ｅ ｙ ｅ 主 控 单元 能 同 时保 护 几 个 独 立 的开 关 柜， 因此 ， 电弧光保护系统的弧光单元和电流单元可 以分散到 不同 的开关 柜内 ， 把检测 到的弧光或电流信 号传送到主控单元 ， 主控单 元收集到这些必要的数据 ， 根据实际情况输出跳 闸信号到断路器。 在 主 控 单 元 和 弧 光单 元 或 电流 单 元 问 的 数 据传 送是 靠光 纤 和 数据传输线来完成的。 光纤传输触发信号至主控单元 。 工作电源 ， 报 警信号 ， 自控数据信息流的传送则通过数据传输线来完成 。主控单 元 提供 ４个快 速 １ ｍ ｓ 独立 跳 闸 和报 警母 线 和 ６ 个 常规 继 电 器 出 口。 在 系统 里进 行 连 接 时 ， 必 须 小 心考 虑 每 一母 线 最 后 一个 电流 单 元 的 开 关位 置 。开 关 位 置 决 定 了 此 电 流单 元 能 否 按 设定 的程 序 正 常工 作。 ２ ． ２ Ｒ Ｉ Ｚ Ｎ Ｅ Ｒ — Ｅ ａ ｇ ｌ ｅ Ｅ ｙ ｅ 主 控单 元 主控 单元 是 Ｒ Ｉ Ｚ Ｎ Ｅ Ｒ — Ｅ ａ ｇ ｌ ｅ Ｅ ｙ ｅ 电 弧光 保 护系 统 的核 心 部件 ， 它 也 能单 独 在 发生 弧 光 时 ， 来 保 护 开 关 柜 。然 而 ， 须 记住 ， 此 时没 有 电 流条件来确保保护 。在使用电弧光保护系统时 ， 我们推荐使用 电流
Light-Eye弧光保护系统技术说明书
LIGHT-EYE弧光保护系统（Ver2.2）技术说明书保定市斯德尔电气有限公司1 电弧光简介1.1概述在我国，中、低压母线短路故障中，重点设备和人员伤害主要有电弧光引起，然而，我国的大多数中低压母线没有设置快速母线保护，而只是采用了简单的消弧装置和变压器后备保护。
这些保护智能化较低，动作速度慢，往往会延长故障切除时间，从而进一步扩大设备损坏程度，甚至会引起“火烧连营”的恶性事故，冲击变压器一次运行，影响整个电网的安全运行。
Light-Eye弧光保护系统是我公司根据国内实际情况，吸收国外电弧光保护的特点，与华北电力大学、河北大学等高校合作，针对电力系统电弧光保护而设计，隆重推出的一款具独特的创新技术、具有广泛实用性的新型电弧光保护系统。
1.2电弧光的危害开关柜内的发生短路弧光的功率可高达100MW，电弧燃烧所产生的能量与电弧的燃烧时间及短路电流变化值呈指数倍增长（如下图所示），燃烧产生的高温、高压将会逐步摧毁元器件、铜排以及成列的开关柜，高明亮的弧光和有毒气体对人体也有巨大的伤害。
电弧能量22电弧光危害示意图1.3电弧光产生的原因引起开关柜弧光短路故障的原因很多，一般分为以下五类1）绝缘故障主要是柜中绝缘材料爬距不足，未满足加强绝缘要求，在脏污环境，天气潮湿下发生绝缘故障。
另外，由于绝缘材料材质缺陷，运行年限较长的开关柜，在强电磁场作用下绝缘老化，也可能造成绝缘损坏而导致故障。
2）载流回路不良由于一些接头截面不够，紧固螺栓松动，手车柜触头接触不良，在大电流流过时引起发热，冒火进而引起相间，相对地击穿等等。
3）外来物体的进入如小动物（老鼠等）进入开关柜内部，或维修人员在工作完成后将工具遗留在开关柜内。
4）认为操作错误如走错间隔，误操作，未对工作区域进行接地，未对工作区域进行验电等。
5）系统方面的原因如系统容量增大，接地方式改变，电缆应用增多，保护及自控装置配置不当，系统谐振过电压等。
2 Light-Eye弧光保护系统简介2.1 目前国内用于中、低压系统的保护及其局限性1）变压器后备过流保护，典型的保护动作时间为1.2s~2s。
弧光保护解决方案 PCS-9656D
……
T号柜
29
4.工程应用
• 定值整定
电流采集 CT1 弧光采集
NR4123D NR4123D NR4123D
R T 1
R T 1 2 3 4 5 6 7 8
R T 1 2 3 4 5 6 7 8
出口
跳闸信号1 跳闸信号2
跳闸矩阵 (0001) (0002) (0004) (0008) (0010) (0020) (0040) (0080)
NR4304A
COM BSJ BJJ OUT1A OUT1B OUT2A OUT2B OUT3A OUT3B OUT4A OUT4B OUT5A OUT5B OUT6A OUT6B OUT7A OUT7B OUT8A OUT8B DC+ DCDC FGND 接地柱 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 BO_Fail 02 BO_Alm_ Abnor 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 01
38
4.工程应用
• 国内外技术对比
- 光电式弧光传感器
VA 1 DA(VAMP)
39
4.工程应用
• 国内外技术对比
- 光学弧光传感器
WKSR(PCS-9656D)
TVOC-2-DPXX(ABB)
40
4.工程应用
• 国内外技术对比
4
1.产品概述
• 传统解决方案
- 变压器后备过流保护 变压器后备过流保护：考虑整定配合，保护动作时间一 考虑整定配合 保护动作时间 般为1.0s以上，设备损伤程度大，甚至烧毁，影响生产 运行； - 采用馈线过流元件反向（复压）闭锁进线的过流保护 （简易母差），典型保护动作时间为100~200ms ，但接 线施工复杂，闭锁信号无法监视； 常规电流差动母线保护，典型保护动作时间为30 典型保护动作时间为30~45ms， 45ms - 常规电流差动母线保护 但由于CT易饱和，会导致保护误动，且装置支路数量很 难满足出线间隔要求，使得该类保护应用受限 ；
SAQE电弧光保护在35kV及其以下开关柜设备上的应用20.12.3
电弧光保护在配电开关柜设备上的应用引言：长期以来，由于设备质量以及外部冲击（雷击、过电压等）导致开关柜内产生弧光故障，发生大面积烧毁配电设备的状况时有发生，这对变电站的安全稳定运行及用户供电的可靠性造成了严重影响。
为避免开关柜内弧在成的危害，衍生出一种在国外被广泛应用、国内已开始使用的新型保护装置（电弧光保护）。
第一章开关柜内弧光短路产生的原因当电流将金属导电体之间空气电离，就会形成弧光短路。
弧光短路会产生高温，在短路状态下，弧光中心的温度可达到9,000℃到19,000℃，会产生辐射，总的辐射在1.5米距离时为1.10W/cm2。
可控弧光短路的典型应用有电弧炉或电焊机。
配电开关正常操作时也会产生弧光。
当开关柜内的弧光因意外发生时，就会造成损伤。
弧光短路可能是发生在配电系统中的最严重的故障。
开关柜内弧光故障产生的原因：人为因素隔离开关误操作、误入带电间隔、工作区未做接地、测试用工具遗留等。
技术因素设备绝缘损伤或老化、操作或雷击过电压、三相接线错误或母线连接错误、灰尘、温度和湿度等环境原因、小动物（如老鼠）进入、腐蚀等。
开关柜内弧光短路的危害当带电金属导体之间或金属导体与地之间的绝缘损坏时就可能发生空气被电离形成电弧光短路，由于空气的电阻较大，其短路电流远小于金属性接触的短路电流，传统正常设置的断路器短路保护可能不动作，致使故障不能及时切除，开关柜内弧光短路发生时将引起电弧燃烧，产生的高温造成爆炸性压力，如不及时切除，极易造成人员受伤和大面积相邻设备烧毁事故。
开关柜发生内部弧光故障能量很大，其产生的能量与电弧的燃烧时间以及短路电流的平方值成正比，产生的短路功率可能高达8-60MW，会产生多种效应：压力、高温、辐射及声响等，可能造成如下的重大损失：图1 弧光短路造成的设备损坏1)开关柜金属壳体因内部密闭空间中忽升的强大压力爆裂。
2)金属导体因瞬间高温而熔化或蒸发，又通过辐射使可燃性材料着火，非可燃性材料分解。
电弧光保护系统在20kV母线保护中的应用
关键词 ：２ ０ ｋ ｖ；母线 ；电弧光保护 ；分段 环形接线
中图分类号 ： Ｔ Ｍ ７ ７ １ 文 献标 志 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ７ — １ ８ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） ｏ ｌ 一 ０ ０ ２ ０ — ０ ４
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ａｒ ｃ Ｌｉ ｇ ｈ ｔ Ｐｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｉ ｎ ２ ０ ｋ Ｖ Ｂｕ ｓ Ｐｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
ｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｓ ． Ｉ ｎ ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ １ １ ０ ｋ Ｖ Ｊ ｉ ｎ ｓ ｈ ａ ｓ ｕ ｂ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ Ｊ ｉ ａ ｘ ｉ ｎ ｇ ，ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｓ ｖ ａ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓ ｃ ｏ ｎ ｉ ｆ ｇ ｕ —
摘 要 ：为 有 效 提 高 ２ Ｏ ｋ Ｖ 配 电 网 供 电 可 靠 性 ， 有 必 要对 ２ ０ ｋ Ｖ母 线 保 护 方 案 加 以 探 索 和 改 进 。在 分 析 比较 现 有 ２ ０ ｋ Ｖ母 线 保 护 方 案 的基 础 上 ，提 出 了 电 弧 光保 护 方 案 并 阐 述 了 其 基 本 原 理 和 系统 组 成 。 结合嘉兴 ｌ ｌ ０ ｋ Ｖ 金 沙 变 电站 工 程 实 例 ，分 析探 讨 了 ２ ０ ｋ Ｖ 双 单 母 接 线 、单 母 四 （ 六） 分段环形 接线等 ３ 种 情 况 下 电弧 光 保 护 系 统 的各 种 配 置 方 案 ，得 出 ２ ０ ｋ Ｖ母 线 典 型接 线 方 式 下 最 优 配 置 方 式 。
ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ ｓ ｏ ｆ ａ ｒ ｃ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ ｃ ａ ｓ ｅ ｏ ｆ ２ ０ ｋ Ｖ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ／ ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ ｂ ｕ ｓ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ — ｂ ｕ ｓ ｆ ｏ ｕ ｒ（ ｓ ｉ ｘ ） 一 ｓ ｅ ｇ ｍｅ ｎ ｔ
弧光保护在中低压开关中的应用
弧光保护在中低压开关中的应用针对辖区近年来多个变电站中低压开关柜出现的弧光闪络、爆炸事故，分析了故障发生的原因和产生的危害以及现有保护的不足之处，提出相应的应对措施，得出弧光保护的推广和应用，能有效的降低故障损害，提高经济效益的结论。
标签：短路；闪络；爆炸；弧光保护TB0 引言近年来，随着我国电力工业的发展，辖区中低压开关柜的应用数量也越来越多，由于开关柜弧光短路引发的中低压母线故障也日益增多，通过近几年的统计，每年发生的开关柜闪络、短路、接地，或爆炸事故达十几起，不仅造成了停电事故，影响了供电可靠性，还造成了许多设备的永久性损毁，带来了许多不可挽回的损失，为了确保人身、设备安全，避免类似事故再次出现，结合国内外运行经验，很有必要在中低压开关柜加装电弧光保护。
1 弧光形成的原因（1）带电误操作；（2）设备本身质量、工艺问题，故障或断路器灭弧失败；（3）人或者动物误入带电线路区间，维修后工具遗留等；（4）电缆、套管、支持瓷瓶、绝缘子等其他辅件绝缘老化，设备破损；（5）天气如台风，雷电等造成线路破损及各种外力破坏造成的故障；（6）系统接地、谐振、操作、雷电等各种原因造成的系统过电压；（7）气候条件，污秽（严重）、空气湿度（过大）、温度（过热）。
2 弧光的危害2.1 电弧性短路起火如将两电极接触后再拉开建立了电弧，则维持此10mm长的电弧只需要20V 的电压，也就是说只要先接触，之后又分开，很可能产生局部温度很高的电弧而成为起火源。
2.2 电弧光爆炸电弧光不仅能引起绝缘物质燃烧，而且可以引起金属（铜排、铝排）熔化、飞溅，构成火灾、爆炸的火源；电气设备本身除多油断路器、电力变压器、电力电容器、充油套管等充油设备可能炸裂外，一般不会出现爆炸事故，但是以下情况可能引起空间爆炸：（1）周围空气有爆炸性混合物，在危险温度或电火花作用下引起空间爆炸。
（2）充油设备的绝缘油在电弧作用下分解或气化，喷出大量油雾和可燃气体，引起爆炸。
浅谈新型电弧光保护中低压母线系统中的应用
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 手物品遗 留在开关 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。
２ Ｑ １
Ｑ ： Ｑ （ ）
Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｎｅ ｗ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
工 业 技 术
浅谈新型 电弧光保 护 中低压母线 系统 中的应用
于 兴 羽 方 宇 刘 学敏 王 华锋
（ 浙江省衢 州电力局 ， 浙江 衢 州 ３ ２ ４ ０ ０ ２ ）
该 型 系统 的必要 性 。
关 键词 ： 中低 压母 线 ； 电弧 光保 护 系统 ； 应用 中图分 类号 ： Ｔ Ｍ７ ７ ３ 文献 标识 码 ： Ａ
１ 概述
在 电力系 统 中 ， ３ ５ ｋ Ｖ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 的母线保护 。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 、 超高压母 线 高得多 。由于人们对中低压母线保护不够重 视， 多采用带有 较大延时 的后备保护来 切除 母线 上 的故障大多 是 因为没 有装设 单独 设置 的专用 中低压 母 线保护 ， 未能快速切除故障造成 的。 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 类 是人为原 因。将这 些原 因做具 体分析 ，
应用于中低压母线侧的弧光保护系统
故 经 常发 生 ， 甚至火烧连营 ， 殃及变压器， 最 后 发 展 成大 配 电 网事 故 ， 造 成 重 大 的人 员 事 故 和 经 济
损失．
Байду номын сангаас
也在不断扩大， 中低压 （ ３ ５ ｋ Ｖ及 以下 电压等级 ）
配 电系统 的规 模 也 随之 变 大 ． 然 而 中低 压 配 电系
统运行方式变化快 、 出线 多、 操作频繁 ， 更容易发
生人 为误 操作 ． 而且 中低 压 等 级 的母 线 不 存 在 稳
“ 十二 ・五 ” 规 划 中， 国 家 明确 提 出 了建 设 “ 智 能 电 网” 的宏 伟 蓝 图 ， 可靠 的智 能 变 电站 和 配 电 网 自动化 是 坚 强 智 能 电 网 的强 力 支 撑 ， 这 必 然
ｏ ｆ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｉｅ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ， ｇｒ ｅ ａ ｔ ｌ ｙ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｈｅ ｔ ｉｓ ｒ ｋ ｏ ｆ ｄ ａ ｍａ ｇ ｅ ｔ ｏ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐｍｅ ｎ ｔ ｎｄ ａ ｌ ｏｓ ｅ ｏ ｆ ｗｏ ｒ ｋ ｅ ｒ ’ Ｓ ｌ ｉ ｆ ｅ．
（ １ ． 宁波 电业局 ， 浙江 宁波 ３ １ ５ ０ ０ ０； ２ ． 上海 电力学 院 ， 上海
宏
２ ０ ０ ０ ９ ０ ）
摘
要： 介绍 了弧光 的一般特性 ， 以及产生弧光 的原 因和危害． 针对 国内 中低压 母线 没有快速保 护 的现状 ， 提
出了一种 弧光保 护系统 ， 实现 了母 线 、 开关柜 的快 速保 护 ， 为开关柜 、 母线 和各种变 流设备 的弧光故 障提供 全 面 的保护 ， 将设备 的损害 和人员安 全的威胁降至最低 ． 关键词 ： 弧光保 护 ；中低压母 线 ； 快速保 护
VAMP321电弧光保护
VAMP321电弧光保护系统概述及应用一、概述在电力系统中，35kV及以下电压等级的母线由于没有稳定问题，一般未装设母线保护。
然而，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，系统运行条件改变，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。
但长期以来，人们对中低压母线的保护一直不够重视，大多采用带有较大延时的后备保护来切除母线上的故障，往往使故障被发展、扩大，从而造成巨大的经济损失。
近年来，由于各种原因开关设备被严重烧毁，有的甚至发展成“火烧连营”的事故时有发生。
而主变压器由于遭受外部短路电流冲击损坏的事故也逐年增加，这些配网事故处理不当甚至被扩大发展为输电网事故，造成重大的经济损失，已引起电力部门的广泛关注。
究其原因大多是因为没有装设中低压母线保护，未能快速切除故障造成的。
所以，为了保证变压器及母线开关设备的安全运行，根据继电保护快速性的要求，迫切需要配置专用中低压母线保护。
本文首先介绍开关柜弧光短路故障以及变压器动稳定时间对中低压母线保护动作时间的要求；其次介绍开关柜弧光短路故障的防护措施及现有的中低压母线保护方案；最后介绍一新型的电弧光中低压母线保护系统。
二、开关柜内部燃弧耐受时间及变压器动稳定时间指标 2.1 开关柜内部电燃弧耐受时间IEC298标准附录AA中规定的内部燃弧时间是100ms，目前市场上销售的开关柜基本上是按照IEC298标准生产的，也就是说，开关柜可以承受的电弧燃烧时间为100ms。
由于发生弧光故障在断路器动作前，故障短路电弧是一直在燃烧的，即保护动作时间加上断路器分闸时间之和，即为电弧燃烧的持续时间。
也就是说，从保护开关柜方面考虑，保护动作时间应在小于100ms切除故障以防止弧光短路故障进一步发展扩大造成更大的危害。
上表为国外对各种燃弧持续时间下进行试验得出的对设备造成的损害程度。
电弧光保护系统在中低压开关柜中的应用
感器。
Ｓ ＡＬ Ｙ Ｒ Ｐ Ｗ Ｒ ０１ｏ ， Ｍ Ｌ Ｈ Ｄ Ｏ Ｏ Ｅ ２１Ｎ３
Ｎ１９ ｏ５
在 电力 系 统 及 各 工 矿 企 业 的 供 用 电 系 统 中 ， ３ Ｖ 以 下电压 等 级 的 电气 设 备 通 常采 用 柜式 户 ５ｋ 及 ． 内安装 。不装 设 专用 的母 线保 护 。现 在 ，由于 中低 压母 线 上 的 出 线 回路 增 多 （ ５ｋ ３ ｖ一 般 为 ｌ ０回 ，
部 短路 电流 冲击 损坏 的事故 也逐 年增 加 。
缘 件表 面灰 尘 积 聚 ，引 起 绝 缘 破 坏造 成 击 穿 短 路 ； 工 作人 员操 作 失误 ；元 器件 过 电压 ；元 器 件长期 过
目前 ，中低压母 线 的保 护仅 仅采 用有 较 大延 时
的主 变压器 后 备过 流保 护动 作来 切 除母线 故 障 ，并
１ ＶＪ ０回 左 右 ） ０ｋ ； ￣２ ，馈 线 容 量 增 大 ，频 繁 操 作 ，
故 障发 生 时 以产生 的弧 光作 为保 护判 据 的电弧光 保
护 ，其 动作 时 间能 够 控 制 在 ｌ ｓ 内 ，可 较 好 地 ０ｍ 以 解 决这 一 问题 。
负荷变 化大 ，在高原 地 区使 用 时 ，导体相 间距离 往
小水电 ２｜ 第 ３ （ ０！手 期 总第 １ 期 ） ５ ９
技术 交流
电弧光保护 系统在 中低压开关柜 中的应用
杨 益 民 （ 南省 水利 水 电投 资有 限公 司 云 南昆 明 ６０ ３ ） 云 ５２ ３
关 芳 （ 南省 水 利水 电勘 测设 计研 究院 云 南昆 明 ６０ ２ ） 云 ５０ １
DPR360ARC弧光保护系统说明书
目录1 弧光系统简介 (1)1.1概述 (1)1.2必要性 (1)1.3产品应用目标 (2)1.4产品技术特点 (3)2 弧光系统组成 (4)2.1概述 (4)2.2主控单元－DPR361ARC数字式弧光保护装置 (5)2.3电流单元－DPR391ARC电流单元 (9)2.4弧光扩展单元－DPR392ARC弧光扩展器 (10)2.5弧光单元－DPR393ARC弧光单元 (12)2.6弧光探头（弧光传感器） (13)2.7弧光探头地址对照表 (13)3 技术参数 (15)3.1主控单元-DPR361ARC (15)3.2电流单元-DPR391ARC (16)3.3弧光扩展器-DPR392ARC (17)3.4弧光单元-DPR393ARC (17)3.5光缆 (18)3.6弧光传感器 (18)4 装置原理说明 (19)4.1保护功能 (19)4.2自检 (19)5 定值清单及说明 (21)5.1系统参数 (21)5.2传感器参数 (22)5.3装置定值 (23)5.4出口逻辑 (25)6 典型应用 (26)6.1大型火力发电厂厂用电典型示例图 (26)6.2供电局变电站及大型厂矿企业配电典型示例图 (27)6.3核电站厂用电典型示例图 (28)6.4抽水蓄能电站及水电站配电典型示例图 (29)7 使用说明 (30)7.1按键功能介绍 (30)7.2主控单元指示灯说明 (30)7.3电流单元信号灯定义 (30)7.4弧光扩展器信号灯定义 (31)7.5弧光单元信号灯定义 (31)7.6主控单元命令菜单使用说明 (32)8 安装与调试 (35)8.1装置结构尺寸 (35)8.2安装说明 (37)8.3调试说明 (37)1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041。
KLD弧光保护
● 可编程跳闸逻辑
● 持续全面的自检功能
电流单元（KLD-AP-CTE)
● 可适配1A，2A，5A的电流互感器
● 电流整定范围 50In～ 500%In
● 系统正常时显示闪烁的绿灯，检测到过电流 时显示灯变为红色，过电流报警解除后显示 闪烁的红灯
3 TYSEN-KLD电弧光保护系统介绍
弧光单元（KLD-AP-ACU)
3 TYSEN-KLD电弧光保护系统介绍
KLD电弧光保护系统主要性能及特点：
• • • • • • • • • • • • • 完全满足所有电磁兼容（EMC）标准及继电器保护设计标准。 跳闸出口采用快速跳闸技术，输出跳闸信号速度快（1ms )。 采用过流和弧光双判断原理，动作可靠。 采用无源弧光探头，20年免维护，直接光纤连接传输，抗电磁干扰 能力强。 可编程选择跳闸逻辑，根据实际电路进行扩展。 可编程选择信号逻辑，根据实际情况改为跳闸出口。 持续全面的自检功能。 安装便携，使用方便，维护工作量小 。 感光度可按实际情况调整。 可保护276个检测点。 具有故障定位功能，准确显示故障位臵。 配臵灵活，适应性强。对于不同类型接线，可灵活编程，适用于各 种接线的运行方式。 具有断路器失灵保护功能。
展为方向，结合国外先进的智能电网产品设计理念，为客户提供具有前瞻性和最优
性价比的弧光保护装置及完善的保护配置方案。 KLD-AP的中低压母线弧光快速保护系统，将弧光检测和高速过流检测相结合， 利用高速分断输出，使保护动作快速，安全、可靠。弧光发生后，其动作时间最 快可达1ms，其快速动作能力能最大限度的保护人身和设备安全。KLD-AP的中低 压母线弧光快速保护系统针对具体行业特性的不同，提供针对性的解决方案。目前 已广泛应用于国内外发电厂配电系统、大用户厂用及配电系统中。
弧光保护在中低压系统中的应用探究
弧光保护在中低压系统中的应用探究第一章概述电弧光对供电系统的危害已经越来越受到人们的重视，特别是严重威胁开关柜、变压器的安全运行、同时也对操作人员带来了较大伤害的问题。
一种快速切断电弧光故障的保护应运而生，为人们指明了一条解决电弧光故障的道路，这种保护也越来越多的应用于电力系统中。
我国于2004年开始使用进口弧光保护，截至目前约70%~80%新建电厂采用了弧光保护；在企业配用电系统，也大量使用了弧光保护；一些省、市电力公司已下发专题文件，指出弧光保护的重要性，并强调必须安装。
可见，弧光保护的重要性已被人们逐渐认识和了解，不久的将来弧光保护将与传统常规保护并驾齐驱，在保障电力系统的安全和可靠性方面，发挥越来越重要的作用。
第二章弧光保护的用途及保护范围2.1.弧光保护的范围：弧光保护是向电气设备提供的保护装置，它具有多角度、多位置、大范围的监控功能和弧光定位功能。
其基本定位是当设备发生弧光短路故障时避免弧光对设备和人员造成伤害。
因此其覆盖的保护范围一般是在开关柜的母线室、断路器室和电缆室。
2.2.弧光保护的用途：目前弧光保护主要用于中压（６～３５ｋＶ）母线系统和开关柜内作为母线或馈线的保护，其功能和作用完全满足并优于现有各种原理的母差保护，可保护整段母线；当用于馈线柜保护时，可与过流保护配合作为开关柜的主保护，区别于过流保护的是判据不同，但功能相似，且更为灵敏。
当前大量采用的铠装金属封闭高压开关柜和抽屉式低压开关柜，由于元器件紧凑、空间狭小、爬电距离不够、运行条件恶劣、容易受到灰尘的污染而更易引起弧光放电，可选用弧光保护并结合传统保护的方式提高可靠性，而且投资省、接线简单、维护方便、效果显著。
第三章采用弧光保护的原因3.1.现阶段采用光保护主要基于以下几方面考虑：3.1.1.国内设计和典型做法：我国目前的典型做法，是变电所6-10kV母线一般不配置专用的快速母线保护，这符合国标《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》及现行的电力行业规程规范要求。
浅析VAMP2.21新型电弧光母线保护
文献标 识码 ： Ａ
文囊编 号 ： １ ０ ０ ９ 一 － ９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ３ ７ 一 － ０ １ ８ ９ — ０ １
一
现 有的 中低 压母 线保 护存 在 的问既 １ 、 变压 器 后备 过 流 保护
１ 、 Ｖ Ａ Ｍ Ｐ ２ ２ １ 电弧 光保护 原 理
有很 多困难 ， 也 很不 经济 。 此外 ， 由于其保 护范 围由于受 到ｃ １ 安 装位置 的限 制 ， 不能 保护到 发生故 障几率 较高的 电缆室 电缆接头 处的故 障。 因此 也不适 合 中压 母 线保 护应用 。 从实际应 用情况 来看 ， 现 有的保 护方 式显然不能 满足快速 切 除母 线故 障或 保 护 覆 盖 范 围要 求 的 ， 因此 ， 在 中低 压母 线和 开 关柜 需 要 装 设 一 种快 速 的 ＶＡ ＭＰ ２ ２ １ 新 型 电弧光 母 线保 护是 必要 的 ， 也是 迫切 的 。 ＝、 Ｖ ＡＭ Ｐ ２ ２ １ 新 型 电弧 光母 线保 护系 统
目前国 内应用最 广泛 的 中低 压母 线保护 方案 由于 考虑到 与馈 线和母 线分
电弧光 保护原理 主要动作 依据为故 障产生 的两个不 同特点 ： 弧光及。 也就是说， 当系统发生故障
段开关的配合 ， 保护跳闸时间一般整定为１ ． ０ ＿ ＿ １ ． ４ 秒， 有 的甚至更长， 达２ ． Ｏ 秒 以上 。 这 一动作 速度 很显 然是远 远不 能满 足快速 切 除中低压 母 线故 障要求 的。
全性。
。
引
… …
：
嚣
（ ５ ） 温 度传 感器 温度传 感器可用 于监视开 关柜 内部 的关键部 件 （ 比如母线接 头 ） 的温度 ， 在
PDS590系列电弧光保护系统使用说明书
PDS590系列电弧光保护系统使用手册国电南京自动化股份有限公司中国·南京1简介1．1 引言众所周知，开关柜内部弧光短路故障是配电系统中一种非常严重的故障，它的发生往往会造成灾难性的后果，其内部电弧燃烧释放的巨大能量所产生的各种故障电弧效应，严重烧毁昂贵的开关设备，短路电流冲击可损坏主变压器，造成长时间停电。
更严重的是，它还会造成附近工作人员的人身伤亡事故。
国外自20世纪60年代开始关注开关柜内部故障电弧对人员伤害的严重性，并对开关柜内部故障特性进行深入的实验研究。
在90年代初开发出基于检测电弧光的中低压开关柜保护系统，并开始在电力系统，厂矿企业投入运行。
近年来，在欧美一些国家，越来越多的用户采用电弧光保护作为中低压开关柜内部故障保护，并且在一些国家该保护装置已成为中，低压开关柜的标准配置。
国外的应用实验表明，电弧光保护系统除了最大限度地减轻开关设备的损坏程度及为附近工作人员提供人身保护外，还可大大减少开关柜内部故障造成的停电时间，因而对用户来说它的应用也具有很大的经济效益。
1.2 中低压开关柜内部故障特性分析1.2.1故障电弧产生的原因引起开关柜弧光短路故障的原因很多，一般分为以下五类□绝缘故障主要是柜中绝缘材料爬距不足，未满足加强绝缘要求，在脏污环境，天气潮湿下发生绝缘故障。
另外，由于绝缘材料材质缺陷，运行年限较长的开关柜，在强电磁场作用下绝缘老化，也可能造成绝缘损坏而导致故障。
□载流回路不良由于一些接头截面不够，紧固螺栓松动，手车柜触头接触不良，在大电流流过时引起发热，冒火进而引起相间，相对地击穿等等。
□外来物体的进入如小动物（老鼠等）进入开关柜内部，或维修人员在工作完成后将工具遗留在开关柜内。
□认为操作错误如走错间隔，误操作，未对工作区域进行接地，未对工作区域进行验电等。
□系统方面的原因如系统容量增大，接地方式改变，电缆应用增多，保护及自控装置配置不当，系统谐振过电压等。
1.2.2故障电弧的特性及危害开关柜发生内部弧光故障产生的短路功率可高达8-60MW，所产生的能量则主要与电弧的燃烧时间以及短路电流的平方值成正比，其他因素则包括柜体几何尺寸以及所使用的材料等等。
帝森克罗德电气--弧光保护产品
TYSEN-KLD电弧光保护系统概述电弧光保护动作判据为故障时产生两个条件：弧光和过电流。
当同时检测到弧光和电流增量时发出跳闸指令信号；当只检测到弧光或者电流增量时发出报警信号，并不会发出跳闸指令，如图：TYSEN-KLD电弧光保护系统使用先进的处理器技术来控制系统的功能。
该处理器技术也使得电弧光保护系统功能的编程，可匹配开关柜的不同运行方式。
在跳闸回路里采用的半导体技术（可控硅开关）确保了开关柜里的供电开关以最小的延时得到跳闸信号。
在不论是TYSEN-KLD电弧光保护系统的主控单元，还是电弧光单元探测到电弧光，并且电流单元的整定的电流定值被超过，电弧光保护系统的跳闸信号将在小于1ms到达供电开关。
电流的信息也可直接取自安全电流回路，在此情况下，电弧光保护也可尽可能快的得到过流的信息。
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，但是在主控单元上会显示报警信号。
在编程的时候，必须考虑系统按照用户所希望的方式正常工作。
采用光纤技术来向主控单元传输跳闸信号，确保了电弧光保护系统的完美功能，它的抗干扰能力强，跳闸信号可以非常迅速的输出到断路器。
电弧光保护系统组成：TYSEN-KLD母线电弧光保护系统主要有主控单元、电源模块、电流单元、弧光单元、弧光传感器及连接各部件之间的光纤和数据线组成。
如果使用光纤三工器，一套TYSEN-KLD电弧光保护系统能保护1500 m的中压开关柜或500 m低压开关柜。
在此情形下，在开关柜的每个柜子都要装一个弧光传感器来保护。
在开放式母线系统中，弧光传感器的间隔约为5...6 m。
.一个TYSEN-KLD主控单元能同时保护几个独立的开关柜，因此，电弧光保护系统的弧光单元和电流单元可以分散到不同的开关柜内，把检测到的弧光或电流信号传送到主控单元，主控单元收集到这些必要的数据，根据实际情况输出跳闸信号到断路器。
在主控单元和弧光单元或电流单元间的数据传送是靠光纤和数据传输线来完成的。
电弧光保护系统在10kV母线保护中的应用
１ 电弧光保护工作原 理
母 线设 备发 生故 障 时将 出现 大 电流 并产 生 高达
数万勒克斯的弧光 ，电弧光保护根据故障时产生的
弧光 及 大 电流 来 实现保 护 功能 。电弧 光保 护 通过 弧
光探头或者弧光传感器来检测弧光 ，同时通过一个 过流元件来检测电流 ，当检测到弧光信号且过流元 件动作时 ，保护动作并发出跳闸命令切除其所保护
图 ２ 电 弧 光保 护 系统 结 构
号 检测元 件组 成 。电流监 视元 件可选 择使 用 三相 过 流判据 或两相 过流 判据 和零序 过流判 据来 实 现过 流 保 护 ， 电流 大于过 流定 值时过 流元 件瞬 时动作 。 当 光 信 号 检测 元件 检 测 扩展 单 元上 传 的弧光 动 作信 号 ， 收到该 信号就 判定 为 出现弧光 。
中图 分 类 号 ： Ｍ７ ３ 文 献 标 志码 ： 文 章 编 号 ：１７ — ３ ０ ２ １ ）５ ０ ３ — ２ Ｔ ７ Ｂ ６ １ ８ ８ （０ ０ ０ — ０ ０ １
目前 ， 电力系 统 中除 了 ２０ｋ ２ Ｖ及 以上 电压 等 级
变 电站 的低压侧母 线按要求装设母 线保护外 ，１ １０ ｋ Ｖ及 以下 电压等级变 电站的 ３ Ｖ及以下电压等 ５ ｋ 级的母线并没有装设母线保护。 一旦母线上有故障， 只能由带有较长延时的后备保护来切除中低压母线 故障，无法快速切除母线故障带来 的后果是 中低压
弧光保护系统结构如 图 ２ 所示 。ｌ 套电弧光保护系 统 保护 一段 母线 ，每套 电弧 光保 护 系统 由 １ 中央 个 单 元 、 干 个扩 展单 元 和若 干个 弧光探 头 组成 。 若 两段
母 线 的电弧 光保 护 系统 之 间通过 光纤 相 互 连接各 自
电弧光保护在中低压母线保护中的应用
１ １ ０ ｋ Ｖ瑞 金变采 用 的 Ｒ Ｅ Ａ Ｉ Ｏ 一 弧光 保 护 系统结
构 如 图 ２所 示 。
・
７ ３・
贵州电力技术
第ｌ ７卷
５１ ） Ｌ
Ｒ队
１ ０ ５
ＲＥ ＾Ｉ Ｏ １
Ｒ Ｅ＾ Ｉ Ｏ ５
图２ １ １ ０ ｋ Ｖ瑞 金 变 Ｒ Ｅ Ａ ｌ ０ 一 弧 光 保 护 系统 组 成 框 图
．
检测 到过 流信 号 和扩展 单元 ｓ ３检测 到故 障 时 ， 就 跳
开断 路器 ４ Ｄ Ｌ 、 ０ １ ０ （ Ｓ １执 行 ） 和０ ２ ０ （ Ｓ ２执 行 ） 。相
应地 ， 当 Ｍ３和 ｓ ２同时 检测 到故 障时 装 置检 测 到 弧
光时 ， 就 跳开 断路 器 ５ Ｄ Ｌ和 ０ ２ ０ （ Ｓ ２执 行 ） 。这 样 的
１ ． ２ 馈 线 过流保 护 闭锁 变压 器过 流保 护方 案
２ １ １ ０ ｋ Ｖ瑞金 变 新 型 电弧 光保 护 系统 的
应 用
厦门 Ａ Ｂ Ｂ公 司 Ｒ Ｅ Ａ ｌ ０ 一 弧光 保护 系统 是一 种快 速可靠 的专用 中低 压 母 线 保 护 系统 ， 它采 用 检 测 弧 光和 主变 低压侧 过 流双 判据 ， 具有 原理 简单 、 动作 可
规母差保护投资大， 对电流互感器的要求高 ， 安装在 １ ０ ｋ Ｖ至 ３ ５ ｋ Ｖ母 线上有很 多 困难 ， 也很 不经济 。此
外， 由于其保护 范围 由于受 到 Ｃ Ｔ安装位 置 的限制 ， 不
图１ １ １ ０ ｋ Ｖ 瑞 金 变 系 统 结 构 图
能保护到发生故 障几率较高的电缆室 电缆接头处 的 故障。因此也不适合中压母线保护应用 。
中压开关柜内部弧光短路故障的危害及防护
中压开关柜内部弧光短路故障的危害及防护摘要：本文分析中压开关柜的产生内部弧光短路故障的原因及故障特性；介绍开关柜内部弧光故障的危害及防护措施；并对比以往的过流保护，介绍弧光保护的方案及特点。
关键词：弧光短路，过流保护，弧光保护1 引言中压开关柜内部弧光短路故障往往被人们忽视。
大量运行数据表明，尽管采取了各种措施加强开关柜内绝缘，但弧光短路故障及引起的事故时有发生。
同时现行的继电保护对弧光短路存在死区。
2 弧光短路的故障特性及危害2.1弧光短路故障的成因中压开关柜内弧光短路故障的原因大致有：设计不合理、制造质量差、绝缘老化（或绝缘气体泄漏）、机械磨损、运行条件恶劣（高温、潮湿、污秽、化学侵蚀等）、维护及操作不当、外来因素（小动物的进入等）、电网结构的改变等等。
2.2电弧故障的特性弧光故障的形成经历压缩、膨胀、发射、发热四个阶段。
其整个过程带来压力效应、热效应、辐射和声效应。
2.3弧光短路故障的危害开关柜内弧光短路故障带来的危害主要分为对现场工作人员的伤害及对开关设备及邻近配电设备的损害。
1、弧光短路的各种效应将严重威胁工作人员的人身安全。
如：触电死亡，高温气体导致皮肤致命烧伤，强烈的闪光导致失明，爆破声导致永久性失聪、内障损伤，冲击波导致在高空工作的人员坠落，碎片飞射导致人体损伤，产生有毒气体导致呼吸系统受损等。
2、开关柜内部发生弧光短路时，弧光发生点的温度高达太阳表面温度的2~4倍。
如此高的温度将造成铜排、铝排熔毁和汽化，使电缆熔毁、电缆包覆层着火，并造成柜内污损、保护漆焚毁、清理困难。
此外，高温、高压气体还可能以极快扩散到相邻盘体，从而造成多组开关柜同时烧毁的”火烧连营”事故。
电弧还可能引致建筑物材料或电缆火灾。
同时柜内压力急骤上升。
它产生的压力将造成开关柜盘体变形、破碎。
此外，电弧燃烧产生的爆破音将造成盘内强烈震动、使固定元件松脱。
开关柜内部弧光短路故障持续期间巨大的故障短路电流将对昂贵的主变压器或厂用变造成冲击而使其绝缘损坏、寿命缩短，甚至被烧毁。
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电弧光保护在中低压开关柜和母线保护中的应用近几年来, 随着乌海电力工业的快速发展, 35kV 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, 乌海电业局在35 kV开关柜装设了专用快速母线保护———电弧光保护。
1 装设电弧光保护的必要性
1.1 开关柜内部燃弧耐受时间
当开关柜内部弧光短路故障时, IEC298 标准附录AA 中规定的内部燃弧时间是100 ms, 也就是说,开关柜可以承受的电弧燃烧时间, 即保护动作和断路器切除故障的时间之和应小于100 ms 才能达到保护该开关柜的目的。
目前市场上销售的开关柜基本上是按照IEC298 标准生产的, 也就是说, 开关柜可以承受的电弧燃烧时间为100 ms。
表1 为国外对各种燃弧持续时间下进行试验得出的对设备造成的损害程度。
1.2 变压器动稳定时间及中低压母线保护动作时间的要求
国标规定的110 kV 及以上电压等级的变压器的热稳定允许时间为2 s, 动稳定时间为0.25 s。
但实际上, 在低压侧出口短路故障时过流后备保护切除动作时间往往在2 s 以上, 距变压器的动稳定时间要求0.25 s 相差甚远, 这也是造成变压器损坏的重要原因。
1.3 现有的中低压母线保护方式及存在的问题
1.3.1 变压器后备过流保护
这是目前国内应用最广泛的中低压母线保护方式( 乌海电业局也是应用的这种保护方式) 。
由于考虑到与馈线和母线分段开关的配合, 保护跳闸时间一般整定为 1.0~1.4 s, 有的甚至更长, 达2.0 s 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。
1.3.2 馈线过流保护闭锁变压器过流保护
近年来利用馈线过流元件闭锁变压器过流保护的应用较为广泛, 与变压器后备过流保护方式相比其动作速度有了一定的提高, 典型动作时间为300~400 ms。
但对于要求100 ms 以内切除故障的, 显然不能满足要求。
1.3.3 采用环流原理的高阻抗母线保护
这种保护方式典型的保护动作时间为35~60ms。
考虑到断路器的分闸时间, 这一动作速度对要求100 ms 以内切除故障来说也慢。
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6~35 kV 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几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压母线保护。
从实际应用情况来看, 现有的保护方式显然不能满足快速切除母线故障或保护覆盖范围的要求,因此, 在中低压母线和开关柜装设一种快速的母线保护是必要的, 也是迫切的。
2 VAMP221 新型电弧光母线保护系统
2.1 VAMP221 电弧光保护原理
电弧光保护原理很简单, 主要动作依据为故障产生的两个不同因素: 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, 通过I/O 辅助单元传给主单元, 主单元再通过检测电流信号并且达到启动值, 即发出跳闸信号。
保护原理见图1 所示。
2.2 VAMP221 电弧光保护系统结构
VAMP221 电弧光保护系统结构如图2 所示, 其主要部件组成如下。
2.2.1 主单元
主单元包含有电流检测和断路器失灵保护, 它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, 主单元根据辅助单元传送来的弧光传感器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。
2.2.2 辅助单元
辅助单元安装在开关柜中, 当系统发生弧光故障时, 辅助单元收集来自弧光传感器的动作信息并传送给主单元, 在主单元上显示辅助单元和弧光传感器的地址编号, 有利于及时检修和排除故障。
2.2.3 弧光传感器
弧光传感器安装在开关柜各间隔室中, 可实现对由简单到各种复杂接线中、低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辅助单元。
2.2.4 便携式弧光传感器
其功能和性能与前述弧光传感器相同, 差别只是它可以在连接电缆允许的范围内随意移动。
它可以临时连接到辅助单元上, 通过安置在离工作地点较近的地方( 比如挂在胸前口袋上) 用于增强运行操作人员在带电维修开关时的安全性。
2.2.5 温度传感器
温度传感器可用于监视开关柜内部的关键部件( 比如母线接头) 的温度, 在超过其整定值时主单元可发出报警信号。
3 VAMP221 电弧光保护系统在五福变电站
35 kV 母线保护中的应用
保护对象是该变电站的35 kV I、II 段母线。
整套系统由主单元VAMP221、电流辅助单元VAM4C、辅助单元VAM10L、弧光传感器VA1DA 和连接电缆组成, 接线原理见图3。
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3 个弧光传感器,在TV 柜内安装2 个弧光传感器, 通过辅助单元VAM10L 把采到的弧光信号传送给主单元VAMP221。
系统配置VAM4C 用于提供过流判据。
主单元VAMP221 和辅助单元VAM4C 可安装在进线柜上, 辅助单元VAM10L 可安装在馈线柜上。
具体配置方案为: 35 kV I、II 段母线采用1 套电弧光保护系统, 配置主单元VAMP221 1 台, 电流辅助单元VAM4C 1 台, 共有20 面开关柜, 需配置26 个探头式弧光传感器, 4 个辅助单元VAM10L。
当弧光传感器采集到弧光信号、主单元VAMP221 或辅助单元VAM4C 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8 000 lx, 电流超过最大负荷电流。
VAMP221 电弧光保护从开始投入运行至今, 系统运行状况良好。
其优点为:
( 1) 系统调试稳定, 实验合格, 保护正确动作率100%。
( 2) 系统运行稳定可靠, 未出现过误动作现象,符合系统设计要求。
( 3) 系统引进了芬兰VAMP 公司生产的弧光保护装置, 消化吸收好, 原理简单明了, 易于掌握。
( 4) 系统结构设计合理, 实现了与原有保护系统的无缝连接, 很好地保证了该系统的可靠性和实用性。
4 结语
电弧光保护能快速切除中低压母线故障, 保证输配电网的安全运行。
目前, 乌海电业局五福变电站、宝山变电站35 kV 母线已安装了VAMP221 电弧光保护, 运行效果良好, 并可作为参考, 广泛地应用在其他中低压母线上, 发挥其应有的作用。