望亭电厂6kV厂用母线弧光保护装置使用情况介绍
6KV保护使用简要说明
），按 Enter 键，
定值被显示在一个虚线框中。直接用数字键修改，按 Enter 键确认。可连续修改多个项目，修改完后按 ESC
退出 Group A，退出 Group A 时 7UT61 装置提示是否需存入定值，按 Enter 键确认后定值即被修改。
7SJ602 输入密码为（
）
5、装置使用注意事项（厂家要求及建议）
Group A
→04
Group B
→05
Group C
→06
Group D
→07
Change Group →08
Osc.Fault Ree →09
Setup/Extras →10
Device
→11
二进制输入/输出编排 系统数据 1 定值组 A 定值组 B 定值组 C 定值组 D 定值组切换 故障录波 装置地址、时钟、序列号 故障显示触发条件
7UT6125变压器保护动作指示灯编排为：1）差动速断、 2）差动保护、3）过流、4）接地、 5）过负荷
6）温度。
7UT6125电动机保护动作指示灯编排为：1）差动速断、 2）差动保护。
7UT6125 装置快捷功能键
Байду номын сангаас
Masking I/O 表格中>菜单栏 Option>Fuction settings
5.1 在装置上插拔模件之前，必须首先断开电源开关，以切除直流电源，决不允许带电插拔模件，以防
元件损坏；
5.2 插拔模件必须有专门措施，防止因人身静电损坏元件；
5.3 在其它连接完成之前，必须将装置的接地螺丝牢固接在保护接地导线上；
-4-
保护装置操作简要说明 5.4 所有接于直流电源或测量量或试验量的回路和元件都有可能产生危险的高电压。即使在直流电源断 开后，也有可能在装置上产生危险的高电压（储能电容器放电）； 5.5 技术数据表给出的极限值均不可超过； 5.6 当用二次注入试验设备调试时，必须保证没有接入其它测量值，且若不进行断路器联动试验时应将 跳闸压板断开。 6 跳闸事件发生以后，维护人员处理故障的方法 6.1 首先不要按任何复位键，用笔纸记下哪些 LED 灯在亮，属于什么类型的故障，然后再记下 LCD 屏幕上 所显示的内容。 6.2 与此同时，不要对保护装置进行任何功能性试验，以免将故障记录被新的试验故障记录所覆盖掉。 6.3 然后按“MENU”键，通过f 和 g键进入“Annunciation”中的相应的子菜单中 event Log(运行信息)， Trip Log(跳闸记录)。 6.4 以“Trip Log”跳闸记录为例。
电弧光保护及其在中低压开关柜和母线保护中的应用分析
电弧光保护及其在中低压开关柜和母线保护中的应用分析【摘要】本文主要介绍了电弧光保护及其在中低压开关柜和母线保护中的应用分析。
在文章从背景介绍、研究意义和研究目的三个方面入手，引出电弧光保护的研究背景和意义。
接着在详细介绍了电弧光保护的原理，以及在中低压开关柜和母线保护中的具体应用情况。
之后从优势分析和案例分析两个角度对电弧光保护进行了深入探讨。
结论部分分析了电弧光保护的应用前景，并进行了总结和展望。
通过本文的阐述，读者可以更加全面深入地了解电弧光保护技术在中低压开关柜和母线保护中的重要性和应用情况，为相关领域的研究和实践提供参考。
【关键词】关键词：电弧光保护、中低压开关柜、母线保护、原理、应用、优势分析、案例分析、应用前景、总结、展望。
1. 引言1.1 背景介绍在传统的电弧故障保护技术中，主要采用电流和电压等参数进行检测并进行干预，但是这种方法存在着响应速度慢、误报率高等问题。
而电弧光保护技术则是一种基于检测电弧光的光谱特征来实现故障检测和保护的新技术。
它通过检测电弧光的频谱特征来实时判断电弧故障的发生，并迅速断开故障电路，有效避免了事故的扩大。
电弧光保护技术具有响应速度快、误报率低、保护效果好等优点，在工业生产和电力系统中具有广阔的应用前景。
1.2 研究意义电弧光保护技术是一种新型的电气安全保护技术，可以有效地对电气设备中的电弧故障进行监测和保护。
在现代工业生产中，电气设备的电弧故障不仅会造成设备的损坏，还可能引发火灾和安全事故，对生产和人员造成巨大的危害和损失。
研究和应用电弧光保护技术具有重要的意义。
电弧光保护技术可以提高电气设备的安全性和可靠性，有效地减少因电弧故障引发的事故。
采用电弧光保护技术可以提高电气设备的运行效率和稳定性，减少设备的维护和维修成本，延长设备的使用寿命。
电弧光保护技术还可以提高生产效率，降低生产成本，提高企业的竞争力。
研究和应用电弧光保护技术对促进工业生产的安全、高效、可持续发展具有重要的意义。
浅谈电弧光保护在6kv厂用系统母线保护的应用
浅谈电弧光保护在6kv厂用系统母线保护的应用作者：刘亚锋来源：《科技创新与应用》2014年第21期摘要：传统的中、低压母线保护方案不能快速有效的抑制弧光造成的对人员和设备的危害。
全新REF620的运用为中、低压母线提供了快速、安全的弧光保护。
运用反时限弧光检测和高速过流检测双重判据为其安全和快速跳闸提供了保证。
关键词：电弧光；系统母线；应用随着电力工业的发展，中、低压开关柜的应用数量越来越多，其负荷越来越大，由于开关柜柜内弧光短路故障引发的中、低压母线故障也日益增多。
电弧光对变电站运行人员以及变电站内设备构成了越来越严重的威胁。
1 传统中、低压母线保护方案1.1 变压器后备过流保护方案目前应用最广泛的中低压母线保护方案是要躲过出线的延时过电流保护的延时时间，故变压器后备保护延时跳闸时间一般整定为 1.2-2.0S。
例如，变低后备保护：复压闭锁过流的时间为1.4S。
显然这样的配置不能满足快速切除中、低压母线故障的要求。
1.2 快速母线跳闸保护方案快速母线跳闸保护方案又称馈线过流元件闭锁进线过流保护方案这是近年来利用微机过流保护实现的中低压母线保护方案。
在这个方案中，馈线继电器和进线关继电器之间通过通讯来传递信息，但保护动作时间为300-400ms，仍不能满足100ms以内快速切除弧光短路故障的要求。
1.3 高阻抗母线差动保护方案一些重要工程曾采用的专用中压母线保护方案，保护动作时间一般为35-60ms。
这种方案是通过接入专用的高阻抗来区别去内和区外故障。
此方案安全可靠但这种方案接线复杂、对CT的要求高，安装在6kv-35kv母线上有很多困难，此也不适合中压母线保护应用。
1.4 采用电流差动保护方案保护动作时间一般为20ms。
这种方案接线复杂、要求专用CT，安装在6kv-35kv开关柜内有困难，也很不经济，这是其一；其二，大型电厂和企业的一段开关柜的数量往往超过母差保护装置的回路数，因此也不适合中、低压母线保护应用。
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 ；
6—35kV中压开关柜电弧故障与弧光保护应用探讨
６ － ３ ５ ｋ Ｖ中压 开 关柜 在 电力 系统 中常 见故 障 有过 流 、过 压 、 短 路 、电 弧等 ，其 中 以 电弧 故障 对 人 身 安 全 和 设 备危 害 最 大 。 在我 困 由于 电弧 短 路 事 故 造成 的 中压 开 关 柜 严 重烧 毁 事 故 时 有 发 生 ， ￣ ｔ ｌ ｆ ２ ０ ｌ ２ 年７ 月 ，浙江 某 ｌ ｌ ０ ｋ Ｖ变 电所 ，１ ０ ｋ Ｖ出线柜 断 路 器上 触 臂短 路 ，导 致相 问弧 光 短路 ，断路 器 上触 臂 、开关 柜金 属活 门熔化 ，本 柜 烧毁 报 废 ，相 邻 开关 柜损 坏 ， 该段 母 线停 电。２ ０ １ ３ 年２ 月 ，浙江 某ｌ １ ０ ｋ Ｖ变 电所 ， ｌ ０ ｋ Ｖ 柜 间母 线桥 架 内 ，位于 开 关柜柜 顶 处 的穿墙 套 管处 绝缘 击 穿 ，母 线相 对 地 电弧 短路 故 障 ，导致 桥 架 内Ｃ 相 母排 熔化 ，桥 架及 母排 损坏 ，桥 架拆 除维 修 ，该段 母线 停 电等等 。 １ ． １ 电弧故 障产 生 的原 因 引起开 关机 内部 电弧 短路 故障 的主 要原 因有 ： （ １ ）开关 机 使用 的导 电体 性能不 良。 （ ２ ）元件 损 坏 ，开 关 柜 内部 元件 （ 或 零部 件 ）因 未得 到 良好 的维 修 和保养 而损 坏 。 （ ３ ）绝缘 材 料损 坏， 主 要有 绝缘 材 料缺 陷 （ 如裂痕 ），投 运年 限长 久 的开 关柜 因绝缘 件 老化 ，最 终造 成 绝缘 损坏 导致 故 障 。绝缘 材料 不满 足加 强绝 缘 要求 ，绝 缘爬 距不 足 ，潮 湿 、多灰 尘污 染环 境 使用 等 ， 导致 绝缘 故障 。 （ ４ ）人或 者 动物 误 入 ，如 小 动物 进 入 开关 柜 内部 ，接触 到带 电体 导致 故障 。 （ ５ ）施 工 （ 维 修 ）人 员 将 工 （ 器 ）具 遗 忘 或 误放 在开 关 柜 内 ，导致 故障 。 （ ６ ）操 作 过程 的失 误 ，如 未按 正 确 程序 停 电 、验 电、接 地 操 作 ，走错 间隔 等。 （ ７ ）单相 接地 、谐振 、雷 电等造 成的 系统过 电压 。 （ ８ ）电网结构 的改变，如系统容量 的增加 ，电缆应 用增 多等 。 １ ＿ ２ ６ — ３ ５ ｋ Ｖ 开关 柜 电弧故 障的危 害 开 关柜 内电弧 短路 故 障的 危害 主要造 成 开关 设备 及邻 近配 电设 备 的损 坏和 对现 场 工作人 员 的伤害 。 （ １ ）中压 开关柜 电弧 短 路故 障对 设备 的危 害 当 中压 开关 柜 发生 电弧 故障 时 ， 瞬 时 功率 最 大可 达４ ０ ＭＷ ，电 弧 内部 温度 可 达 ｌ Ｏ ， ０ ０ ０ ． ２ ０ ， ０ ０ ０。 Ｃ， 电弧 甚 至 可 以通 过 绝缘 物 体 传 播 ，不仅 引起 绝缘物质燃 烧 ，而且 可 以引起金 属熔化 飞溅 ，构成 引发 火灾的火源 。在 高能 电弧及 故障 电流长 时间 的作用下 ，开 关柜 自身会 损 毁，变 压器会 受到严 重冲击 或损坏川， 由于 故障往 往未得 到及 时切 除 ，发展为 中压母线 故障 ，其 危害是非 常严重 的，可 能导致 “ 火 烧连 营 ”多组开 关柜 同时 烧毁 。巨大的母线 短路冲击 电流造 成主变压 器损 坏也 有发生，甚 至造 成发电厂厂用 电瓦解、重要用 户停 电。 （ ２ ）中压 开关柜 电弧 短路 故 障对人 的危 害 当开 关柜发 生内部 电弧 故障时 ，对 附近 的工作人 员危险性 很大 。 电弧爆 炸散发 出人量 的热能辐射 和飞溅 的熔化 金属 ，造成 的烧伤 是最
弧光保护简介
弧光保护简介
弧光保护属于光电控制类的电气设备保护装置．它可在电力、化工、煤炭等行业的大型电源配电柜，开关柜和其它重要电气设备出现击穿放电和短路产生弧光时，实施总电源保护。
目前在国内大型的配电柜、开关柜中没有此项保护技术，因而在开关柜出现短路弧光后，由于不能够迅速切断总电源，而遭致整
个开关柜或者配电柜烧毁，同时引起其它范围的电气事故及故障。
弧光保护是向大容量电气设备提供一种设备出现击穿放电和发生短路弧光的保护装置．它具有多角度，多位置，大范围的监控功能；具有弧光强度选择和微距离可调功能；具有本保护装置动作记忆及现场开环调试功能。
弧光保护的原理：保护装置分为两大部分．一部分为弧光探头，—部分为控制器；两部分通过电缆连接，采用双探头监控，实现了多位置，多角度监控。
监控灵活，范围大，保护动作可靠．在探头中采用了光敏元件加装部分光罩，增强了探头采光的方向性和保护对象的针对性．安装是将防光罩固定在支架板上，支架板选择拉装在监控点附近。
光敏元件通过电缆与控制器中的光缆转换电路连接，当监控点出现弧光时，经光敏元件将弧光瞬间变化量通过电线传输给控制器的光电转换电路．
控制器输入端光电转换电路与弧光探头连接，控制器的输出
端为执行电路的出口为内部电磁继电器的常开接点，该常开接点
串入配电柜、开关柜等大型电气设备的总电源跳闸回路，当监控点出现弧光时经控制回路使执行电路动作，常开接点闭合，启动总电源跳闸回路，从而实现保护．。
弧光保护装置产品说明书
弧光保护装置产品说明书Arc protection device Product instructions前 言Preface使用产品前，请仔细阅读此章节Please read this chapter carefully before using this product.本章节阐述使用产品前的安全防范知识及建议。
在安装使用前，此章节必须阅读且充分的理解。
如不仔细阅读，因不当操作造成的任何损害或本产品不能正常使用的，本公司不承担任何相应责任。
This chapter describes the safety precautions and recommendations before using this product. Before installation and use, this chapter must be read and fully understood. If not, our Company will not be responsible for any damage caused by improper operation or abnormal use of this product.在对本产品做任何操作前，相关专业人员必须仔细阅读本说明书，熟悉相关操作内容。
本章节将会定义以下指示标志和标准定义：Before operating this product, relevant professionals must read this manual carefully and be familiar with the relevant operation. This chapter will define the following indicators and standard definitions:危险！ 意味着如果安全防范不得当，将会导致人员伤亡，或严重的设备损坏。
#6机6kv母线电弧光保护
#6机6kV母线电弧光保护6kVⅥ段弧光保护系统原理说明1）6kV段任一个开关柜的母线室产生弧光，主控单元都能进行光报警（绿灯变红、闪）、并能显示相应正确的地址，不发送跳闸信号但是发6kV ⅥA段弧光保护系统报警信号，此时若是弧光单元连接的探头接收到弧光信号弧光单元的绿灯变红、闪烁。
2）6kV段工作电源进线柜或备用电源进线柜三相电流中的任何一相出现过流情况，主控单元都能进行过流报警（绿灯变红、闪）、并能显示相应正确的地址，不发送跳闸信号但是发6kV ⅥA段弧光保护系统报警信号，此时电流单元绿灯变红直到主控单元复位。
3） 6kV段某个开关柜的母线室产生弧光并且同时工作电源进线柜或备用电源进线柜三相电流中的任何一相出现过流情况，主控单元能进行光报警和过流报警（绿灯变红、闪），并能显示相应正确的地址，同时送出相应的跳闸信号。
6kVⅥ段故障代码信息查询表故障代码信息查询内容主控单元信息A 光报警，超出ARC的预整定光照度（30000勒克司）C 过流报警，超过CR的预整定的电流定值（ 2.5 A）F 光报警，超出1MU的预整定光照度（30000勒克司）F0.01 1MU的L1 弧光通道报警、6kV ⅥA段ⅥA17—ⅥA24号柜母线仓弧光报警F0.02 备用F0.03 1MU的L3过流报警、6kV ⅥA段工作电源进线过流报警F0.04 1MU的L4过流报警、6kV ⅥA段备用电源进线过流报警F8.01 备用F8.02 1MU第2弧光通道光报警、ⅥA2号开关柜母线仓弧光报警F8.03 1MU第3弧光通道光报警、ⅥA3号6601开关柜母线仓弧光报警F8.04 1MU第4弧光通道光报警、ⅥA4号柜母线仓弧光报警F8.05 1MU第5弧光通道光报警、ⅥA5号柜母线仓弧光报警F8.06 1MU第6弧光通道光报警、ⅥA6号开关柜母线仓弧光报警F8.07 1MU第7弧光通道光报警、ⅥA7号开关柜母线仓弧光报警F8.08 1MU第8弧光通道光报警、ⅥA8号开关柜母线仓弧光报警F8.09 1MU第9弧光通道光报警、ⅥA9号开关柜母线仓弧光报警F8.10 1MU第10弧光通道光报警、ⅥA10号开关柜母线仓弧光报警F8.11 1MU第11弧光通道光报警、ⅥA11号开关柜母线仓弧光报警F8.12 1MU第12弧光通道光报警、ⅥA12号开关柜母线仓弧光报警F8.13 1MU第13弧光通道光报警、ⅥA13号开关柜母线仓弧光报警F8.14 1MU第14弧光通道光报警、ⅥA14号开关柜母线仓弧光报警F8.15 1MU第15弧光通道光报警、ⅥA15号开关柜母线仓弧光报警F8.16 1MU第16弧光通道光报警、ⅥA16号开关柜母线仓弧光报警A1.1.0 1ARC第0弧光通道光报警、ⅥA17号开关柜母线仓弧光报警A1.1.1 1ARC第1弧光通道光报警、ⅥA18号开关柜母线仓弧光报警A1.1.2 1ARC第2弧光通道光报警、ⅥA19号开关柜母线仓弧光报警A1.1.3 1ARC第3弧光通道光报警、ⅥA20号开关柜母线仓弧光报警A1.1.4 1ARC第4弧光通道光报警、ⅥA21号开关柜母线仓弧光报警A1.1.5 1ARC第5弧光通道光报警、ⅥA22号开关柜母线仓弧光报警A1.1.6 1ARC第6弧光通道光报警、ⅥA23号开关柜母线仓弧光报警A1.1.7 1ARC第7弧光通道光报警、ⅥA24号开关柜母线仓弧光报警A1.1.8 1ARC第8弧光通道光报警、ⅥA25号开关柜母线仓弧光报警C3.1.0 1CR按TEST按钮后的报警C3.1.1 1CR的A相过流报警、6kV ⅥA段工作电源进线柜A相过流报警C3.1.2 1CR的B相过流报警、6kV ⅥA段工作电源进线柜B相过流报警C3.1.3 1CR的C相过流报警、6kV ⅥA段工作电源进线柜C相过流报警C4.1.0 2CR按TEST按钮后的报警C4.1.1 2CR的A相过流报警、6kV ⅥA段备用电源进线柜A相过流报警C4.1.2 2CR的B相过流报警、6kV ⅥA段备用电源进线柜B相过流报警C4.1.3 2CR的C相过流报警、6kV ⅥA段备用电源进线柜C相过流报警6kV VIA段弧光保护配置图符号名称型号和规格单位数量1MU 电弧光保护主单元 UTUCN-1 MU 台 1 20 inputs1UNIT 电源模块 WRA12SX-U 台 11CR,2CR 电流辅助单元UTUCN-1 CR 台 2 5A1ARC 弧光辅助单元UTUCN-1 ARC 台 11FLS-24FLS 电弧光传感器UTUCN-1 FLS 台 24注1：1MU安装在工作进线PT柜面板上；1CR安装在进线柜内；2CR安装在备用进线内；1ARC安装在17号柜内。
弧光保护装置技术要求
弧光保护装置技术要求
弧光保护装置技术要求包括以下几个方面：
1. 灵敏度：弧光保护装置必须有足够的灵敏度，能够及时地检测到弧光产生的信号，并且在时间上要快速响应。
2. 稳定性：弧光保护装置必须在长期使用过程中保持稳定和可靠，不受外界干扰。
3. 可靠性：弧光保护装置必须具有高可靠性，能够在任何情况下有效地工作，不影响正常生产。
4. 适用性：弧光保护装置针对不同类型的弧焊和切割设备，以及不同的电源要求，都要有相应的适用性，能够满足不同的需要。
5. 显示：弧光保护装置必须具有明确的显示功能，让操作人员能够及时了解弧光保护状态。
6. 操作：弧光保护装置的操作应该简单易懂，操作人员能够方便地进行设置和操作。
7. 维护：弧光保护装置的维护应该简便，易于维护和保养。
弧光保护的应用方案及优势
弧光保护的应用方案及优势摘要：在变电站、电厂、工业企业等场合的中低压母线及开关柜中产生弧光短路时，弧光保护可以在传感器气的覆盖区域内快速定位动作，切断故障电流，最大限度的降低弧光短路对人员及设备的伤害。
弧光保护具有速动性、可靠性、选择性、灵敏性要求。
关键字：弧光保护、速动、可靠、灵敏、降低危害引言弧光短路在中低压母线及开关柜断路器端常有发生，容易引发设备损坏、爆炸，严重的会导致人员受伤。
在变电站、电厂、工业企业这样的运行环境复杂、运行要求高的场所，弧光保护能带来更快速、可靠、灵敏的安全保障。
一、一般容易引发弧光短路的主要原因有1.操作人员误操作行为：误入带点间隔、误操作隔离开关、带接地线合闸、误将工具遗漏在开关设备内等，人为失误造成的电气不规范操作，此类问题大面积存在。
2.电气因素：在施工接线或者后期维护的时候，电气连接错误、设备故障，引起的母线误接或者电气短路问题。
3.环境因素：随着设备运行时间的增加，绝缘老化、机械磨损、灰尘、温度、湿度及腐蚀，使得开关本体及辅助机械失去了原有的电气可靠性。
二、电弧光的危害1.弧光产生的瞬间，容易造成温度急升，导致铜牌等金属器件气化；严重的会导致压力上升过快，开关设备发生爆炸。
2.孤光故障出现后，瞬间提升的短路电流使上一级变压器承受近距离短路冲击，可能造成变压器绕组变形，进而造成变压器绕组的匝间短路。
3.并且瞬间高温、强光及爆炸会灼伤作业人员的皮肤、刺伤眼睛，泄露出有害气体也能直接对人体造成伤害。
三、传统方案及弧光保护方案的对比（一）传统的保护方案是采用中低压侧主变后备保护，线路保护设备的元件过流保护，有部分地区配置简易母差保护来实现。
1.各类元件保护动作的时间较长，主变后备一般在1S以上，线路间隔一般在200MS，母差保护在30~45ms。
当出现弧光短路时，主变后备和线路间隔动作明显缓慢，而母差保护在电网的10kV~35kV侧一般都不进行配置。
2.使用常规元件保护，施工接线复杂，需要接入模拟量、开入、开出，并且要配置公用设备采集设备信号。
弧光保护解决方案
2.电弧光保护解决方案
• 失灵保护原理
2.电弧光保护解决方案
• 单母分段配置一台PCS-9656D
进线I
进线II
进线柜 母线I段
光传感器
……
M号柜 …… N号柜
弧光保护解决方案
PCS-9656D装置介绍
产品概述 电弧光保护解决方案 硬件介绍
工程应用
1.产品概述
• 6~35kV电压等级电弧光产生的原因
绝缘老化和机械磨损
人为操作错误
出线多，操作频繁，运 行电流大，故障过电压高
35kV及以下 电压等级母线故 障几率较高
设备安全距离与 高压设备相比有差距
电压互感器一次击穿
1.产品概述
• 电弧光保护解决方案
IEC298标准附录AA 中规定的开关柜内 部燃弧最大承受时 间:100ms 要求现场接线简单； 维护方便；
对CT要求不高；不 受CT安装的限制；
专用中 低压母 线保护
电弧光保护
1.产品概述
• 电弧光保护系统的特点：
- 速动性
¾ 装置动作时间7~8ms+开关响应时间50~70ms＜100ms；
进线柜 母线II段
…… S号柜 …… T号柜
2.电弧光保护解决方案
• 单母分段配置一台PCS-9656D
进线I
进线II
进线柜 母线I段
光传感器
……
M号柜 …… N号柜
进线柜 母线II段
…… S号柜 …… T号柜
ห้องสมุดไป่ตู้
2.电弧光保护解决方案
弧光保护装置的作用
可能会引起非常严重的后果。
所以，在实际的设计过程中，必须加强对供配电设计的重视。
参考文献：[1]曾海涟,何宗楚.低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性探讨[J].建材与装饰,2015,48:228-229.[2]赵建一.高层建筑高低压供配电系统的设计及应用[J].电气制造,2015,02:44-46.[3]梁子剑.针对高层建筑供配电技术方案及其可靠性分析[J].中国新技术新产品,2015,09:81-82.[4]刘祖斌.高层建筑电气中的低压配电设计分析[J].江西建材,2015,18:204+208.弧光保护装置的作用黄 超中煤科工集团武汉设计研究院有限公司新疆分公司新疆 830000摘 要：本文通过对弧光产生的原因、弧光保护现状及国内现有的中压母线保护方案的分析，揭示当前相关标准与保护方案对比过程中发现的问题，并经过试验得到35kV及以下中低压开关柜内部弧光与设备燃烧时间的函数关系和采用常规保护切除故障的效果，进而提出中低压开关柜加装电弧光保护的必要性和可行性。
关键词：过电压；弧光保护；接地故障；保护区域；原理中图分类号: TM773 文献标识码：A正文：弧光通常是由于电气设备在运行过程中由于过电压及绝缘配合不好引起空气击穿过程产生的的电弧光现象，以及由于电弧光现象产生的高温造成燃烧、爆炸性压力，如不及时切除或采取有效防护措施，小则可能引电气设备的绝缘损坏，设备无法正常运行，大则可能引发造成人身伤亡事故、因电气设备的弧光在可易燃易爆环境下引起爆炸事故、相邻设备烧毁事故。
1 弧光保护产生的原因在线路出现过电压过程中对电气设备进行操作时，就可能引发弧光现象。
过电压又分为工频过电压、谐振过电压、间歇性电弧接地过电压、铁磁谐振过电压、空载线路合闸过电压、空载线路空载过电压等多种类别，其发生形式、幅值大小等不尽相同，因而所引发的弧光也各有所异。
目前也没有那个单一的产品对不同形式过电压又能起到好的防护效果。
中低压母线及馈线电弧光保护解决方案讲解
由于配置模块化，可组成只有一个主控单元的简单弧光保护系统，到包含多个功能单元的复杂弧光保护系统。
系统采用光纤星型连接方式，主控单元和电流单元、主控单元和弧光单元、主控单元和弧光扩展单元、弧光扩展单元和弧光单元之间采用单模通信光缆连接；主控单元和弧光探头、弧光单元和弧光探头之间采用专用光缆连接。
本系统通过主控单元和站内监控系统通信，主控单元可选配2路以太网或2路CAN网，通信规约支持部颁IEC60870-5-103标准，可方便地接入站内综自系统，系统构成示意图如下图所示：DPR360ARC弧光保护系统配置案例一：系统组成：2条电源进线，2台主变，2段母线，单母分段结构，I 母、II母均为5个间隔单元。
配置方案为主控单元模式，系统结构如下：系统配置说明：弧光保护系统配置1台DPR361ARC主控模块，主控模块配置3组电流采集模块，配置14个弧光传感器，其中包括Q2，Q4处各1个传感器，Q5处各2个传感器，Ⅰ母、Ⅱ母间隔单元各5个传感器，配置5路跳闸出口。
Q2处1个传感器，Q5处1个传感器，Ⅰ母间隔单元5个传感器接至装置4X位置弧光扩展插件的1～7号传感器接口。
Q4处1个传感器，Q5处1个传感器，Ⅱ母间隔单元5个传感器接至装置2X位置弧光扩展插件的1～7号传感器接口。
Q2处TA接至装置L1三相电流，Q4处TA接至装置L2三相电流，Q5处TA接至装置L3三相电流。
装置出口1跳Q1，出口2跳Q2，出口3跳Q3，出口4跳Q4，出口5跳Q5，出口6作为失灵启动。
DPR360ARC弧光保护系统配置案例二：系统组成：2条电源进线，2台主变，2段母线，单母分段结构，I 母、II母均为10个间隔单元。
配置方案为扩展单元模式，系统结构如下：保护护配置表：由于配置模块化，系统适合不同规模大小的整体电弧光保护方案, 可组成只有一个主控单元的简单母线保护系统，也可以组成包含多个功能单元的具备选择性保护的复杂电弧光保护系统。
系统采用光纤星型连接方式，主控单元和电流单元、主控单元和电压单元、主控单元和弧光单元、主控单元和弧光扩展单元、弧光单元和弧光扩展单元之间采用单模通信光缆连接。
电弧光保护装置系统介绍
2.RIZNER-EagleEye电弧光保护系统概述
SAQE电弧光保护系统的面市已经近10年.所有的主要的电力系统和电力 公司都已使用.加拿大核电站的运行证实, 在发生电弧时, 只有SAQE的电弧光 保护才能保护他们的开关柜. SAQE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SAQE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
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
电弧光保护装置系统介绍
1.电弧光保护概述
电弧光保护系统可以在开关柜发生弧光故障的时候， 保护操作人员不受伤害，并且降低财产损失程度。 当出现弧光时候，弧光以300m/s的速度爆发，摧毁 途中的任何物质.。只要系统中不断电，弧光就会一直存 在。要想最大限度的减少弧光的危害，我们需要一种安全、 迅速而有效的半导体电弧光保护系统。 在开关柜抽屉内，弧光可以迅速的在10ms内达到 3M 远，因此要想最大程度降低损失，时间是个最主要的 因素。RIZNER-EagleEye电弧光保护系统输出跳闸信号 时间小于1ms,即使在安装或者维护的时候也能保护操作 人员的安全。
电弧光保护及其在中低压开关柜和母线保护中的应用分析
电弧光保护及其在中低压开关柜和母线保护中的应用分析随着电力系统的不断发展和现代化的需求，对于电力设备的安全性和可靠性要求也越来越高。
而电弧光保护技术的应用，为中低压开关柜和母线保护提供了更为有效的手段。
本文将对电弧光保护及其在中低压开关柜和母线保护中的应用进行分析，以期更好地认识和理解这一技术的作用和价值。
一、电弧光保护技术的基本原理电弧是指电流在两个电极之间通过气体产生的放电现象。
电弧光保护技术是利用视觉传感器和电弧光检测器等设备，对电弧放电进行实时监测和检测，一旦检测到电弧光信号，即可触发相应的保护动作，将故障隔离，以避免事故的发生。
1. 电弧光特性：电弧放电会产生明显的光辐射，这种光辐射具有特定的光谱特性，对应不同的放电状态。
2. 视觉传感器：利用视觉传感器来监测电弧光辐射，识别电弧光信号；3. 电弧光检测器：通过光电传感器、滤波器和信号处理器等设备，对电弧光信号进行采集和处理。
4. 保护动作：一旦检测到电弧光信号，系统即可触发保护动作，进行故障隔离和处理。
二、电弧光保护技术在中低压开关柜中的应用1. 中低压开关柜的特点：中低压开关柜是电力系统中重要的配电设备，其主要功能是对电能进行配送和保护。
中低压开关柜在运行中，往往会面临诸多的故障和风险，而电弧光保护技术的应用，可为开关柜提供更为全面和有效的保护。
2. 应用场景：在中低压开关柜中，由于电气设备的运行，如断路器、隔离开关、接地开关等，容易产生电弧放电现象。
一旦发生电弧故障，将给电力设备和人员带来严重的安全隐患。
采用电弧光保护技术，对中低压开关柜进行实时监测和检测，一旦发现电弧光信号，即可触发相应的保护动作，切断电路，确保电气设备和人员的安全。
3. 优势和价值：中低压开关柜是电力系统中的重要设备，其安全性和可靠性直接关系到整个系统的稳定运行和人员的生命财产安全。
而采用电弧光保护技术，不仅可提高电弧故障的及时响应能力，降低故障风险，还可减少因电弧故障引发的事故和损失，具有非常重要的意义和价值。
弧光保护装置原理讲课
弧光的光强 可以超过正 常的照明光 强 2000 倍
解决问题的 关键在于尽 快切断电源， 熄灭电弧
电弧光的危害
1.3.1 电弧光的特点
I² t, kA²s
高温度
高强度
Steel fire Copper fire Total breaking time Cable fire with arc protection 7 + (35 .. 80)ms
高能量
200 400 ms
0
100
高破坏
开关电弧燃烧产Leabharlann 的能力与短路时间的关系电弧光的危害
1.3.2 电弧光的危害
对人体的危害 弧光的光强很容易使人的眼睛刺伤； 对设备的危害 开关柜的弧光短路故障，往往由于没有 得到及时清除，发展为中压母线故障， 其危害是非常严重的，象造成发电厂厂 用电瓦解、重要用户停电，更严重的导 致多组开关柜同时烧毁的“火烧连营”事
离子大量增加的现象称为“电离”。空气被电离的同时，温度随
之急剧上升产生电弧，这种放电称为弧光放电
小间隙
+
大电流
弧光放电
电弧光的形成
1.1.2 电弧光短路起火
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
带电导体之间 如：两导体之间放电或雷电瞬 时过电压引起绝缘击穿
电弧只需 20V 的电压。也就
6KV母线弧光保护装置简介
讲课人：徐 东
导 入
导 入
是什么对设备
造成了如此严重
的破坏？
电弧光！
一
电弧光的基本原理
新型母线弧光保护装置介绍 母线弧光保护装置的应用
目录 content
弧光保护介绍
机组正常运行工作进线开关合闸，备用进线 开关分闸时： ①任意一个开关柜内检测到弧光且工作进线 开关过流，弧光保护动作，跳工作进线开 关。 ②任意一个开关柜内检测到弧光且工作进线 开关未过流，不跳工作进线开关。 ③任意一个开关柜内未检测到弧光且工作进 线开关过流，过流保护动作，跳工作进线 开关。
机组停机或者启机工作进线开关分闸，备用 进线开关合闸时： ①任意一个开关柜内检测到弧光且备用进线 开关过流，弧光保护动作，跳备用进线开 关。 ②任意一个开关柜内检测到弧光且备用进线 开关未过流，不跳备用进线开关。 ③任意一个开关柜内未检测到弧光且备用进 线开关过流，过流保护动作，跳备用进线 开关。
三、电弧光保护原理
电弧光保护采用检测弧光和过流双判据原 理。 具有原理简单，动作可靠迅速，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 。
四、电弧光保护系统的组成
（一）主单元
主单元包含有电流检测和断路器失灵保护 。 该系统只有同时检测到弧光和过流时才发 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， 发出跳闸指令给上游断路器切除故障。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。
（二）辅助单元 辅助单元安装在控制柜中。每个辅助单元可 接入10个弧光传感器，一个便携式弧光传 感器和一个温度传感器。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。
（三）弧光传感器 弧光传感器安装在柜内各间隔中，可实现由简单 到复杂，有选择的保护。弧光传感器作为光感 应元件，在发生弧光故障时检测突然增加的光 强，并将广信号转换成电流信号传送给辅助单 元。VAMP专用电弧光保护系统提供的动作时 间为5－7MS，远快于传统保护方案。对于各 间隔室的总故障清除时控制在100MS以内。因 此在发生弧光故障柜内压力和温度急剧增加以 前，就可以切除供给的短路电流，使损失减到 最小。
弧光保护介绍(BWFB)
电网故障分类
• 单相对地短路 - 80 % of cases
Ph1
Ph2
Ph3
Earth
• 相间短路
Ph1 Ph2 Ph3
Earth
• 三相短路 - 5 % of cases
Ph1
Ph2
Ph3
Earth
• 两相对地短路
Ph1 Ph2 Ph3
Earth
第三页，共39页。
弧光小知识
弧光产生的技术原因
设备故障、元器件损坏 设备绝缘老化或机械磨损 雷电感应等原因导致设备过电压
变压器进出线中绝缘套管发生闪络
小动物（尤其是老鼠）、灰尘、温度、湿度、腐蚀、等环境因素。 容性接地电流扩大
开关柜在运行中发生的大量电弧光故障事故，多是由于环境条件的影响，使绝缘材料受潮， 设备绝缘表面产生凝露和附着污秽，因而设备绝缘水平下降造成事故。
第十八页，共39页。
电弧光保护的特点
原理简单：通过检测电弧光，结合过流闭锁，
结构简单；配置灵活、适应性强： 动作迅速可靠：通过检测电弧光信号，整套母线的保护动作时间可达5～7ms 故障点定位：控制部分可显示弧光发生点位置，方便快速处理故障、恢复供电。 断路器失灵保护：在主断路器拒动时发出跳闸指令跳上一级断路器，提高保护系统
第六页，共39页。
电弧光故障实例
案例一 2003年7月21日，北京北土城站10kV5号母线发生单相接地，在查找故障线路的操作过程中，把5号母线 单相接地故障接到了3号母线上，引起211开关爆炸，并造成一台进口全密封110kV、31.5MVA主变压
器因出口短路而损坏。
案例二
2006年4月，广东某供电局在一变电站进行检修对某10kV出线进行切换操作时，由于违章操作和开关柜内联
高压开关柜中电弧光保护装置的应用研究
高压开关柜中电弧光保护装置的应用研究摘要：高压开关柜是电力系统中重要的电气设备之一，它通常用来分离电力系统中不同部分的电路，确保电气设备的安全运行。
在开关柜中，由于电路的切换和负载的变化，会产生大量的电弧光，这会对开关柜内部的设备和工作人员的安全造成威胁。
因此，为了适应电力系统的要求，高压开关柜中需要安装电弧光保护装置。
关键词：高压开关柜；电弧光保护装置；应用研究引言据调查数据显示，在我国供电系统中，每年都有200多面开关柜被烧毁，造成严重的电网事故，给企业带来严重的经济损失。
因此，研究高压开关柜中电弧光保护装置的应用非常必要。
本文阐述了电弧光的特点以及危害分析，电弧光保护装置的实际应用情况和存在的问题，并提出一些解决方案。
通过本文的研究，希望可以为高压开关柜的安全运行提供一些有益的参考。
一、电弧光的特点以及危害分析电弧光是在高压开关柜中产生的一种非常强烈的光辐射，具有以下特点；第一点，高亮度。
电弧光的亮度非常高，可以达到数千、数万流明，甚至比太阳还要亮。
第二点，高温度。
电弧光的温度可以达到几千度甚至更高，会对开关柜中的设备和元器件造成热损伤。
第三点，高压力。
电弧光会在开关柜中形成强大的气流，对设备和元器件产生压力作用，可能导致机械损坏。
第四点，高电压波动。
电弧光产生的电压波动频繁而剧烈，可能对电气设备产生干扰或损坏。
电弧光的危害主要包括以下几个方面；首先，是机械损坏。
电弧光会在开关柜中形成强大的气流，对设备和元器件产生压力作用，因此，可能导致机械损坏。
其次，是电磁干扰。
电弧光产生的电压波动频繁而剧烈，可能对电气设备产生干扰或损坏。
此外，是火灾风险。
电弧光会产生高温和火花，可能引起火灾。
最后，是工作人员安全问题。
电弧光的高亮度和高温度会对工作人员的眼睛和皮肤造成伤害，甚至可能引起爆炸，从而对工作人员的安全造成威胁。
因此，为了保证高压开关柜运行的安全和稳定，必须采取有效的电弧光保护措施。
[1]二、高压开关柜中电弧光保护装置的实际应用情况目前，电弧光保护装置已广泛应用于高压开关柜中，成为保护电力设备和维护人员安全的主要手段之一。
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望亭电厂6kV厂用母线弧光保护装置使用情况介绍
摘要：望亭电厂在2013年投运了厦门ABB开关有限公司生产的快速灭弧器（UFES），本文主要是介绍快速灭弧器的原理和灭弧的功用和配备的必要性。
关键词：弧光；速断保护；过流保护
在6kV中压系统中，由于6KV设备绝缘老化、设备安装工艺不到位等情况导致6kV母线发生电弧故障的概率还是很大的。
电弧故障产生的高温及巨大的电动力对设备的破坏性很大，如当检修或运行人员在操作6kV母线设备时发生弧光故障那将严重威胁到人员的生命安全。
2011年、2012年在南京某电厂连续发生了2起6kV母线弧光故障人身伤亡事故，因此电力系统技术人员已意识到加装6kV母线弧光保护装置实现快速抑制故障电弧、降低电弧故障造成的破坏十分重要，因此弧光保护产品也随之推出并不断得到应用。
电弧故障的危害程度取决于电弧电流及切除时间，电弧产生的能量与I2t成指数规律快速上升，只有当总切除时间小于10ms才能使人身和设备不遭受损害，当总切除时间大于80ms时必将会对人身安全、设备带来严重侵害。
望亭电厂14号机组是1989年投运的，由于机组投产年代早，6kV母线开关柜等产品性能低下，6kV开关动作分闸时间长，母线继电保护功能只配有常规的过流、速断保护，如果6kV母线发生弧光故障，开关切除故障最短动作时间在300～500ms，不能实现快速灭弧，如果考虑母线故障由高厂变后备保护切除，动作时间将长达1.5～2.0s。
一旦发生母线故障，故障电弧将存在300ms～2.0s的时间，这将不可避免地对开关设备造成巨大的损坏，同时也严重危胁着人身安全。
图1 弧光保护原理图
经过对弧光保护产品的市场调研，我厂选用了厦门ABB开关有限公司生产的快速灭弧器（UFES）。
UFES由一次主元件和检测控制装置组成，检测控制装置在2ms内能可靠地检测到故障弧光及故障电流信号，一次主元件收到动作指令后1.5ms内动作，即电弧故障出现后4ms内熄灭电弧，因此UFES是一款主动型电弧故障保护设备，与传统电流型继电保护相比，此设备能更快地检测到内部电弧故障，快速熄灭电弧，有效减轻电弧故障造成的破坏。
因此我厂结合14号机组大修，先在6kV9甲段、9丙段母线上安装了弧光保护。
一、弧光保护原理
弧光保护装置的原理接线图如上图所示，图中T1为高压厂用变压器，T2 为启动备用变压器（仅以一个分支为例），CB1a为工作电源进线开关，CB1b为备用电源进线开关。
UFES快速灭弧器主要部件为：检测控制装置（DTU，图中右上角）、一次主元件（PSE，图中与母线连接的器件，安装在系统高压母线及地之间）以及每个开关柜内安装的弧光检测探头。
当柜内发生弧光故障时，弧光检测探头首先检测到强光后发送电弧故障信号至检测控制装置（DTU），该装置负责连续监测保护区，如果检测到电弧故障信号和进线开关CT的过流信号，它将发出动作信号给一次主元件（PSE）和进线断路器，当PSE接受到检测控制装置（DTU）发出的动作信号后，PSE装置动作，其内部微型气体发生器快速膨胀，驱动内部动触头与静触头可靠连接，实现母线接地，即在2ms内快速熄灭故障电弧。
同时厂用母线进线断路器也接受到动作信号，瞬时动作于分闸，由于断路器的固有动作时间影响，将在60～80ms内切断接地电流。
二、弧光保护安装方案：
1.在6kV9甲、9丙段两条母线各安装一套快速灭弧器，快速灭弧器一次主元件需要与每段的主母线搭接。
2.每台开关柜的母线隔室、断路器隔室都安装一个弧光传感器。
3.母线室如没有隔开，则弧光传感器的间隔不超过3米。
4.每段母线的工作电源进线和备用电源进线的CT信号汇总后，连接到弧光检测单元。
5.弧光检测单元的动作信号输出至每段母线的工作电源进线和备用电源进线开关跳闸回路。
该弧光保护安装使用已有3年多，因6kV9甲段、9丙段母线运行稳定，弧光保护至今尚未发生动作，但继续做好弧光保护的维护和检修工作，确保该保护装置能在母线故障时正确、快速可靠动作仍是至关重要的。
参考文献：
[1]《弧光保护装置技术要求》GB/T 14598.302-2016
[2]《弧光保护装置通用技术条件》DL/T 1504-2016。