弧光保护解决方案
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¾ “组”：指当前区域对应的进线供电情况下，发生故障时隔离 范围相同的所有光传感器的集合。每个“组”理论上可以关联 接入本装置的任何一路光传感器。
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
• 单母方式配置一台PCS-9656D
2.电弧光保护解决方案
• 级联方案
<1ms，也可单独使用常规继电器出口（响应时间3~5ms）
2.电弧光保护解决方案
• PCS-9656D电弧光保护装置介绍
- 产品特点：
¾ 灵活整定跳闸矩阵，可根据母线运行方式和故障位置实现分区 域保护，最大限度缩小事故停电范围；
¾ 开关失灵保护功能：主断路器拒动时发出跳令跳开上一级开关， 提高系统安全性；
¾ 支持多种通讯方式； ¾ 支持多种对时方式；
2.电弧光保护解决方案
• 电弧光保护原理
2.电弧光保护解决方案
• 电弧光保护原理
电流采集 CT1 CT2 CT3 CT4
弧光采集
NR4123D NR4123D NR4123D
R
R
R
T
T
T
1
1
1
2
2
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&
[弧光保护动作时间]
• PCS-9656D电弧光保护装置介绍
- 产品特点：
¾ 采用基于工频变化量原理的电气量信号判据，快速、可靠。在 光、电双判据均投入的条件下，总动作时间不大于10ms；
¾ 灵活的系统配置方式，可适用于不同类型的接线和运行方式； ¾ 本装置使用弧光传感器可对环境光自动跟踪，实现对监视位置
背景光自适应的要求； ¾ 本装置全面支持IEC61850系列标准，满足数字化厂站需要； ¾ 故障点精确定位功能； ¾ 跳闸出口采用IGBT与继电器组合出口回路设计，出口动作时间
I
尾纤
X I
M
N
S
T
¾ 对于单段母线弧光传感 器数量大于24只，需配 置2台PCS-9656D；
¾ 主机：完成部分弧光采 集、电气量采集、弧光 保护的逻辑运算以及逻 辑出口；
¾ 从机：完成其余的弧光 信息采集，并将此信息 级联给主机，用于参与 主机的弧光保护逻辑运 算；
3.硬件介绍
• 装置正（背板）布置图
- 可靠性
¾ 采用弧光+电流双判据，原理简单，结构简单，动作可靠；
- 快速定位
¾ PC机显示弧光发生位置，方便快速处理故障，恢复供电；
- 失灵保护
¾ 主断路器拒动时发出跳令跳开上一级开关，提高系统安全性；
- 适应性强
¾ 通过灵活整定定值，可以适应各种母线的运行方式；
1.产品概述
• 电弧光保护其他应用领域：
啮齿动物危害等
1.产品概述
• 电弧光的危害
- 对配电设备的危害
¾ 强烈震动，导致固定件松动 ¾ 气体急剧膨胀，开关柜爆炸 ¾ 高温导致电缆、铜排烧毁
- 对人体的危害
¾ 有毒气体伤害呼吸系统 ¾ 伤害肌肉、神经 ¾ 刺伤眼睛，灼伤皮肤
1.产品概述
• 传统解决方案
- 变压器后备过流保护：考虑整定配合，保护动作时间一 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30~45ms， 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 ；
3.硬件介绍
• 装置实物图
3.硬件介绍
• 机械尺寸
3.硬件介绍
• 装置背板图
3.硬件介绍
• CPU插件
4LAN
2LAN+2RS485
3.硬件介绍
• 弧光采集板卡NR4123D
两路ST多模光纤 接收/发送模块
8路弧 光信号 采集
板卡级联实现板卡之 间弧光信号的共享
3.硬件介绍
• AC采样
CT1
出口
跳闸输出1 跳闸输出2 跳闸输出3 跳闸输出4 跳闸输出5 跳闸输出6 跳闸输出7 跳闸输出8 跳闸输出9 跳闸输出10 跳闸输出11
2.电弧光保护解决方案
• 电弧光保护原理
- 名词解释：
¾ “区域”：以本装置所保护母线的进线电流进行划分，每条进 线对应一个“区域”。“区域”与“区域”的不同点在于两者 判断故障时的电流依据不同。
2.电弧光保护解决方案
• PCS-9656D电弧光保护介绍
- 南京南瑞继保电气有限公司PCS-9656D电弧光保护装置可 为变电站、电厂、工业企业用户等场合的中、低压母线 提供快速保护。当发生短路故障时，电弧光保护可快速 切断故障电流，最大限度降低故障对设备的损害及人员 伤害。
2.电弧光保护解决方案
OUT3A 08
OUT3B 09
OUT4A 10
OUT4B 11
OUT5A 12
OUT5B 13
OUT6A 14
CT2 采集被保护母线的 进线或分段电流
CT3
CT4
3.硬件介绍
• 开出插件NR4524A
出口时间3~5ms
继电器与IGBT并联， 出口时间<=1ms
3.硬件介绍
• 电源/开出插件（NR4304）
接地柱
NR4304A
COM
01
BSJ
02
BJJ
03
OUT1A 04
OUT1B 05
OUT2A 06
OUT2B 07
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
• 单母方式配置一台PCS-9656D
2.电弧光保护解决方案
• 级联方案
<1ms，也可单独使用常规继电器出口（响应时间3~5ms）
2.电弧光保护解决方案
• PCS-9656D电弧光保护装置介绍
- 产品特点：
¾ 灵活整定跳闸矩阵，可根据母线运行方式和故障位置实现分区 域保护，最大限度缩小事故停电范围；
¾ 开关失灵保护功能：主断路器拒动时发出跳令跳开上一级开关， 提高系统安全性；
¾ 支持多种通讯方式； ¾ 支持多种对时方式；
2.电弧光保护解决方案
• 电弧光保护原理
2.电弧光保护解决方案
• 电弧光保护原理
电流采集 CT1 CT2 CT3 CT4
弧光采集
NR4123D NR4123D NR4123D
R
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[弧光保护动作时间]
• PCS-9656D电弧光保护装置介绍
- 产品特点：
¾ 采用基于工频变化量原理的电气量信号判据，快速、可靠。在 光、电双判据均投入的条件下，总动作时间不大于10ms；
¾ 灵活的系统配置方式，可适用于不同类型的接线和运行方式； ¾ 本装置使用弧光传感器可对环境光自动跟踪，实现对监视位置
背景光自适应的要求； ¾ 本装置全面支持IEC61850系列标准，满足数字化厂站需要； ¾ 故障点精确定位功能； ¾ 跳闸出口采用IGBT与继电器组合出口回路设计，出口动作时间
I
尾纤
X I
M
N
S
T
¾ 对于单段母线弧光传感 器数量大于24只，需配 置2台PCS-9656D；
¾ 主机：完成部分弧光采 集、电气量采集、弧光 保护的逻辑运算以及逻 辑出口；
¾ 从机：完成其余的弧光 信息采集，并将此信息 级联给主机，用于参与 主机的弧光保护逻辑运 算；
3.硬件介绍
• 装置正（背板）布置图
- 可靠性
¾ 采用弧光+电流双判据，原理简单，结构简单，动作可靠；
- 快速定位
¾ PC机显示弧光发生位置，方便快速处理故障，恢复供电；
- 失灵保护
¾ 主断路器拒动时发出跳令跳开上一级开关，提高系统安全性；
- 适应性强
¾ 通过灵活整定定值，可以适应各种母线的运行方式；
1.产品概述
• 电弧光保护其他应用领域：
啮齿动物危害等
1.产品概述
• 电弧光的危害
- 对配电设备的危害
¾ 强烈震动，导致固定件松动 ¾ 气体急剧膨胀，开关柜爆炸 ¾ 高温导致电缆、铜排烧毁
- 对人体的危害
¾ 有毒气体伤害呼吸系统 ¾ 伤害肌肉、神经 ¾ 刺伤眼睛，灼伤皮肤
1.产品概述
• 传统解决方案
- 变压器后备过流保护：考虑整定配合，保护动作时间一 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30~45ms， 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 ；
3.硬件介绍
• 装置实物图
3.硬件介绍
• 机械尺寸
3.硬件介绍
• 装置背板图
3.硬件介绍
• CPU插件
4LAN
2LAN+2RS485
3.硬件介绍
• 弧光采集板卡NR4123D
两路ST多模光纤 接收/发送模块
8路弧 光信号 采集
板卡级联实现板卡之 间弧光信号的共享
3.硬件介绍
• AC采样
CT1
出口
跳闸输出1 跳闸输出2 跳闸输出3 跳闸输出4 跳闸输出5 跳闸输出6 跳闸输出7 跳闸输出8 跳闸输出9 跳闸输出10 跳闸输出11
2.电弧光保护解决方案
• 电弧光保护原理
- 名词解释：
¾ “区域”：以本装置所保护母线的进线电流进行划分，每条进 线对应一个“区域”。“区域”与“区域”的不同点在于两者 判断故障时的电流依据不同。
2.电弧光保护解决方案
• PCS-9656D电弧光保护介绍
- 南京南瑞继保电气有限公司PCS-9656D电弧光保护装置可 为变电站、电厂、工业企业用户等场合的中、低压母线 提供快速保护。当发生短路故障时，电弧光保护可快速 切断故障电流，最大限度降低故障对设备的损害及人员 伤害。
2.电弧光保护解决方案
OUT3A 08
OUT3B 09
OUT4A 10
OUT4B 11
OUT5A 12
OUT5B 13
OUT6A 14
CT2 采集被保护母线的 进线或分段电流
CT3
CT4
3.硬件介绍
• 开出插件NR4524A
出口时间3~5ms
继电器与IGBT并联， 出口时间<=1ms
3.硬件介绍
• 电源/开出插件（NR4304）
接地柱
NR4304A
COM
01
BSJ
02
BJJ
03
OUT1A 04
OUT1B 05
OUT2A 06
OUT2B 07