【解决方案】中低压系统母线装设弧光保护的必要性

 

未晓妃

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

1 重视中低压母线故障的原因

   我国电力发展建设的速度超前，它已经进入人电网、大机组、压输电阶段，并且对发电机组的容量要求越来越高，这时就需要在安全运行方面要跟上要求，因为单台大机组的运行情况，会直接影响到整个电网的运行稳定性、安全性以及经济性。同时，发电厂的用电系统与安全运行，对发电机组的影响也越来越大。由此可以看出，如果中低压母线出现故障，它会产生弧光，所产生的弧光对电力设备及人本身的影响，会造成不同程度的损伤，有时还会引发“链式反应”。对于这个问题重视，按照我国现行的继电保护设计标准来看，在配置方面一般不会使用设备进行保护，而是采用另一种方法，即借助于上元件的后备过流的方法来保护，从而切除中低压系统母线短路的问题，这样的做法是有弊端的，电路故障应该用的时间去维修，而这类保护方法会导致维修时间延长，对设备也有一定的损伤。这些问题如果没有使用恰当的方法，还会引起不同程度的故障，轻则会发展为输电网故障，重则会使电力系统出现整体的故障。

2 中低压系统母线故障发生的原因

   弧光放电燃烧，表示着中低压母线出现了故障。中低压母线所释放的是的，它发生故障时所产生的弧光，会使压力和温度瞬间升高，形成电弧之后，与它接触的空气会被立刻电离，继而会产生具有的爆炸性压力和高温，在产生这些巨大的时候，如果没有及时被切除，将会对设备以及人员造成不同程度的损伤。然而，造成中低压开关柜内出现这类故障的原因有很多。

1）设备质量不过关

2）运行维护不到位

3）维护操作不当

3 弧光母线的保护系统

3.1弧光的原理

   弧光保护的原理，如图1所示，它的动作判断据为故障时产生的两个条件，也就是弧光和电流增量。在发生故障时，它会检查开关柜，然后，在同时检测到弧光和电流增量时，就会下达跳闸的指令。

图1弧光保护原理示意图

3.2弧光的特点

①原理简单、通俗易懂，保护结构简单，它在发生故障时，只需要检查开关柜内，然后，在同时检测弧光和电流增量，就会下达跳闸的指令；

②能够更快迅速地发现故障并起到保护作用，当出现电路故障时，应该用及时地去维修，而这个系统能快的发现故障，以检测弧光信号和过流关闭为依据，从而可以实现保护的可靠动作，这个系统起到一个连锁反应，本身会连锁自我检查，如此就能够充分地保证整个系统的安全性以及可靠性；

③能准确地找出故障点并准确定位，在发生故障时，它能够准确地找出故障点，并且能够准确记故障点的位置，能保证工作人员在维修时，能快速地找到故障位置，并且处理故障来恢复供电系统；

④在断路器不起作用时，起到一个保护作用，在主断路失控的情况下，它可以发出一个指令，不受其他机器的控制，跳过上跳闸动作，从而提高系统的安全性与可靠性。这些特点，更好地说明了这个保护系统的优越性，是保护中低压系统母线解决办法。

4 弧光保护系统与变压器后备过流保护的对比

   弧光保护系统是用于来保护中低压系统母线的系统，它的动作时间快，相比于传统的保护系统，要更具有优越性，它采用弧光和电流闭锁的方法来进行双重判断，增加了它的可靠性，从而对安全性能也有了一定的保障，它在发生故障时，能准确地定位，减少了维修人员查找的时间，大大减短了维修时间，从而来保障故障之后快速供电。而变压器后备过流保护它也有优点，它不需要1套装置系统，工作量较小，而且它不能像弧光保护系统那样对故障点准确定位，耗费的时间长，并且可靠性低。总而言之，各有各的优点，但是从综合来看，弧光保护系统是比较理想的解决方法。

5 安科瑞ARB5-M弧光保护产品选型说明

ARB5-弧光主控单元

（1）＊表示可选附件，需要另外增加费用1500元。

（2）主控板和采集板数量之和不能大于4。

（3）弧光探头到采集板的长度不能超过20米。

（4）如有特殊要求，请特别注明。

6 安科瑞ARB5-M弧光保护产品功能和技术参数

7 安科瑞ARB5-M弧光保护产品现场安装

弧光保护主控单元、探头安装图如下。

 

作者介绍

未晓妃，安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为微电网能效管理和环保安全用电。