中低压母线及馈线电弧光保护解决方案

中低压母线及馈线电弧光保护解决方案

1中低压线路单相接地及电缆室短路弧光保护解决方案

开关柜下部的电缆连接头等部位是绝缘的薄弱环节，容易发生单相接地故障，并产生电弧光。单相对地击穿又很容易发展成两相或三相对地短路，产生更为严重的电弧光。此时过电流保护虽可动作，但故障已经对设备造成比较严重的损坏。针对此类弧光故障，我们推荐如下技术解决方案：

对每条馈线配置1台BS622FD4i4a4o馈线保护单元，该保护单元采用弧光检测和过电流检测（零序电流和A、C相差电流）双判据原理，通过检测电缆室弧光信号和电流突变量（或常量）信号，实现对馈线电缆室接地及短路故障的保护。

BS622FD4i4a4o馈线保护单元可采集线路A、C相差电流、零序电流以及电缆室弧光信号，并提供四个常开跳闸接点（接入保护跳闸回路）和四个弧光信号输入通道，一台馈线保护单元可实现两条线路的保护。

馈线电缆室弧光保护设备配置表：

2中低压母线短路故障弧光保护解决方案

中、低压母线发生短路故障时，所产生的电弧光对设备及人员会造成极大的伤害。但是目前在国内中低压母线系统中一般不配置专用的快速母线保护，而是依赖上一级变压器的后备保护切除母线短路故障，这样导致了故障切除时间的延长，加大了设备的损伤程度。破坏严重时，可能造成事故进一步扩大，威胁到系统的稳定运行。针对此类问题的解决方案为：配置一套BS622电弧光保护系统对母线进行保护。

BS622电弧光保护系统保护配置表：

由于装置采用模块化，因此可组成只有一个主控单元的简单弧光保护系统，也可组成包含多个功能单元的复杂弧光保护系统。系统采用网线（或光纤）级联或交换机星型连接。主控单元与电流保护单元、弧光扩展单元、馈线保护单元之间都采用网线（或光纤）连接。主控单元、弧光扩展单元、馈线保护单元与弧光传感器之间采用专用双绞线（电流型）或专用光纤（光纤型）连接。

本系统通过主控单元和站内监控系统通信，主控单元有2个以太网口和1个RS485接口，通信规约支持IEC61850、IEC103，标准MODBUS RTU协议，可方便地接入站内综自系统，系统构成示意图如下所示：

2.1BS622电弧光保护系统配置案例一：

2.1.1系统组成：

2条电源进线，2台主变，2段母线，单母分段结构，a段、b段均为12个间隔单元（图中省略了一些间隔单元）。

配置方案为主控单元模式，系统结构如下：

2.1.2保护配置表：

2.1.3系统配置说明：

弧光保护系统配置2台BS622主控单元和24个弧光传感器，其中包括Q2、Q4处各1个传感器，Q5处2个传感器，a段、b段其他间隔单元各10个传感器，配置6路跳闸出口。

Q2处1个传感器、Q5处1个传感器和a段其他间隔单元10个传感器接至1#主控单元A01~A12传感器接口。Q4处1个传感器、Q5处1个传感器和b段其他间隔单元10个传感器接至2#主控单元A01~A12传感器接口。

Q2处CT二次接至1#主控单元I1~I3三相电流，Q4处CT二次接至2#主控单元I1~I3三相电流，Q5处CT二次同时接至1#和2#主控单元I4~I6三相电流。

1#主控单元跳闸出口1跳Q1（作为失灵启动），出口2跳Q2，出口3跳Q5，2#主控单元跳闸出口1跳Q3（作为失灵启动），出口2跳Q4，出口3跳Q5。2.2BS622电弧光保护系统配置案例二：

2.2.1系统组成：

2条电源进线，2台主变，2段母线，单母分段结构，a段为12个间隔单元，b段为16个间隔单元（图中省略了一些间隔单元）。

配置方案为扩展单元模式，系统结构如下：

2.2.2保护配置表：

2.2.3系统配置说明：

弧光保护系统配置1台BS622主控单元，1台BS622EX6i4o电流保护单元，1台BS622EX16a弧光扩展单元，28个弧光传感器。

主控单元与电流保护单元、弧光扩展单元通过网线（或光纤）连接通信。可以级联，也可通过交换机星型连接。

BS622主控单元配置12个弧光传感器，其中包括Q2处1个传感器、Q5处1个传感器和a段其他间隔单元10个传感器，接至主控单元A01~A12传感器接口。

BS622EX16a弧光扩展单元配置16个弧光传感器，其中包括Q4处1个传感器、Q5处1个传感器和b段其他间隔单元14个传感器，接至弧光扩展单元A01~A16传感器接口。

Q2处CT二次接至主控单元I1~I3三相电流，Q4处CT二次接至电流保护单元I1~I3三相电流，Q5处CT二次接至主控单元I4~I6三相电流。

主控单元跳闸出口1跳Q1（作为失灵启动），出口2跳Q2，出口3跳Q5，电流保护单元跳闸出口1跳Q3（作为失灵启动），出口2跳Q4。

2.2.4电流保护单元配置说明：

电流保护单元安装在进线开关柜仪表室内，采集3路进线电流信息。配置2路跳闸出口，分别接至进线柜和变压器进线断路器（作为失灵启动）跳闸回路。

主控单元和电流保护单元、弧光扩展单元通过网线（或光纤）实现高速通信。由主控单元集中控制，采集电流、弧光信息，发出跳闸命令。主控单元实时检测与电流保护单元、弧光扩展单元之间的通信情况，若通信异常则即时告警并闭锁该单元并联保护。

通过电流保护单元，可实现多段母线的集中控制，方便监控操作和后期扩展。

本系统最多可接入电流保护单元和弧光扩展单元的总和为17个，大大提高

了系统的扩展性和适用性。

3中低压系统母线室、开关室及电缆室短路故障整体电弧光保护解决方案

BS622电弧光保护系统可以作为中低压母线及开关柜开关室、电缆室的主保护，全面保护母线及开关，做到整个系统无保护死区。同时采用了保护选择性技术，实现馈线中置柜的电缆室、开关室、母线室等不同位置发生弧光故障时的选择性跳闸。避免停电范围的扩大化和不必要的设备损毁和人身安全事故发生。

BS622电弧光保护系统保护配置见下表：

由于装置采用模块化，因此可组成只有一个主控单元的简单弧光保护系统，也可组成包含多个功能单元的复杂弧光保护系统。系统采用网线级联或星型连接。主控单元和电流保护单元、主控单元和弧光扩展单元、主控单元和馈线保护单元、电流保护单元、弧光扩展单元和馈线保护单元之间都采用网线（或光纤）连接；主控单元和弧光传感器；弧光扩展单元、馈线保护单元和弧光传感器之间采用专用双绞线（电流型）或专用光纤（光纤型）连接。

本系统通过主控单元和站内监控系统通信，主控单元有2个以太网口和1个RS485接口，通信规约支持IEC61850、IEC103，标准MODBUS RTU协议，可方便地接入站内综自系统，系统构成示意图如下所示：

系统构成示意图如下图所示：