【解決方案】中低壓系統(tǒng)母線(xiàn)裝設(shè)弧光保護(hù)的必要性

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

1 重視中低壓母線(xiàn)故障的原因

   我國(guó)電力發(fā)展建設(shè)的速度超前，它已經(jīng)進(jìn)入人電網(wǎng)、大機(jī)組、壓輸電階段，并且對(duì)發(fā)電機(jī)組的容量要求越來(lái)越高，這時(shí)就需要在安全運(yùn)行方面要跟上要求，因?yàn)閱闻_(tái)大機(jī)組的運(yùn)行情況，會(huì)直接影響到整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定性、安全性以及經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，發(fā)電廠(chǎng)的用電系統(tǒng)與安全運(yùn)行，對(duì)發(fā)電機(jī)組的影響也越來(lái)越大。由此可以看出，如果中低壓母線(xiàn)出現(xiàn)故障，它會(huì)產(chǎn)生弧光，所產(chǎn)生的弧光對(duì)電力設(shè)備及人本身的影響，會(huì)造成不同程度的損傷，有時(shí)還會(huì)引發(fā)“鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題重視，按照我國(guó)現(xiàn)行的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，在配置方面一般不會(huì)使用設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，而是采用另一種方法，即借助于上元件的后備過(guò)流的方法來(lái)保護(hù)，從而切除中低壓系統(tǒng)母線(xiàn)短路的問(wèn)題，這樣的做法是有弊端的，電路故障應(yīng)該用的時(shí)間去維修，而這類(lèi)保護(hù)方法會(huì)導(dǎo)致維修時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)設(shè)備也有一定的損傷。這些問(wèn)題如果沒(méi)有使用恰當(dāng)?shù)姆椒ǎ€會(huì)引起不同程度的故障，輕則會(huì)發(fā)展為輸電網(wǎng)故障，重則會(huì)使電力系統(tǒng)出現(xiàn)整體的故障。

2 中低壓系統(tǒng)母線(xiàn)故障發(fā)生的原因

   弧光放電燃燒，表示著中低壓母線(xiàn)出現(xiàn)了故障。中低壓母線(xiàn)所釋放的是的，它發(fā)生故障時(shí)所產(chǎn)生的弧光，會(huì)使壓力和溫度瞬間升高，形成電弧之后，與它接觸的空氣會(huì)被立刻電離，繼而會(huì)產(chǎn)生具有的爆炸性壓力和高溫，在產(chǎn)生這些巨大的時(shí)候，如果沒(méi)有及時(shí)被切除，將會(huì)對(duì)設(shè)備以及人員造成不同程度的損傷。然而，造成中低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)出現(xiàn)這類(lèi)故障的原因有很多。

1）設(shè)備質(zhì)量不過(guò)關(guān)

2）運(yùn)行維護(hù)不到位

3）維護(hù)操作不當(dāng)

3 弧光母線(xiàn)的保護(hù)系統(tǒng)

3.1弧光的原理

   弧光保護(hù)的原理，如圖1所示，它的動(dòng)作判斷據(jù)為故障時(shí)產(chǎn)生的兩個(gè)條件，也就是弧光和電流增量。在發(fā)生故障時(shí)，它會(huì)檢查開(kāi)關(guān)柜，然后，在同時(shí)檢測(cè)到弧光和電流增量時(shí)，就會(huì)下達(dá)跳閘的指令。

圖1弧光保護(hù)原理示意圖

3.2弧光的特點(diǎn)

①原理簡(jiǎn)單、通俗易懂，保護(hù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，它在發(fā)生故障時(shí)，只需要檢查開(kāi)關(guān)柜內(nèi)，然后，在同時(shí)檢測(cè)弧光和電流增量，就會(huì)下達(dá)跳閘的指令；

②能夠更快迅速地發(fā)現(xiàn)故障并起到保護(hù)作用，當(dāng)出現(xiàn)電路故障時(shí)，應(yīng)該用及時(shí)地去維修，而這個(gè)系統(tǒng)能快的發(fā)現(xiàn)故障，以檢測(cè)弧光信號(hào)和過(guò)流關(guān)閉為依據(jù)，從而可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)的可靠動(dòng)作，這個(gè)系統(tǒng)起到一個(gè)連鎖反應(yīng)，本身會(huì)連鎖自我檢查，如此就能夠充分地保證整個(gè)系統(tǒng)的安全性以及可靠性；

③能準(zhǔn)確地找出故障點(diǎn)并準(zhǔn)確定位，在發(fā)生故障時(shí)，它能夠準(zhǔn)確地找出故障點(diǎn)，并且能夠準(zhǔn)確記故障點(diǎn)的位置，能保證工作人員在維修時(shí)，能快速地找到故障位置，并且處理故障來(lái)恢復(fù)供電系統(tǒng)；

④在斷路器不起作用時(shí)，起到一個(gè)保護(hù)作用，在主斷路失控的情況下，它可以發(fā)出一個(gè)指令，不受其他機(jī)器的控制，跳過(guò)上跳閘動(dòng)作，從而提高系統(tǒng)的安全性與可靠性。這些特點(diǎn)，更好地說(shuō)明了這個(gè)保護(hù)系統(tǒng)的*性，是保護(hù)中低壓系統(tǒng)母線(xiàn)解決辦法。

4 弧光保護(hù)系統(tǒng)與變壓器后備過(guò)流保護(hù)的對(duì)比

   弧光保護(hù)系統(tǒng)是用于來(lái)保護(hù)中低壓系統(tǒng)母線(xiàn)的系統(tǒng)，它的動(dòng)作時(shí)間快，相比于傳統(tǒng)的保護(hù)系統(tǒng)，要更具有*性，它采用弧光和電流閉鎖的方法來(lái)進(jìn)行雙重判斷，增加了它的可靠性，從而對(duì)安全性能也有了一定的保障，它在發(fā)生故障時(shí)，能準(zhǔn)確地定位，減少了維修人員查找的時(shí)間，大大減短了維修時(shí)間，從而來(lái)保障故障之后快速供電。而變壓器后備過(guò)流保護(hù)它也有優(yōu)點(diǎn)，它不需要1套裝置系統(tǒng)，工作量較小，而且它不能像弧光保護(hù)系統(tǒng)那樣對(duì)故障點(diǎn)準(zhǔn)確定位，耗費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)，并且可靠性低。總而言之，各有各的優(yōu)點(diǎn)，但是從綜合來(lái)看，弧光保護(hù)系統(tǒng)是比較理想的解決方法。

5 安科瑞ARB5-M弧光保護(hù)產(chǎn)品選型說(shuō)明

ARB5-弧光主控單元

（1）＊表示可選附件，需要另外增加費(fèi)用1500元。

（2）主控板和采集板數(shù)量之和不能大于4。

（3）弧光探頭到采集板的長(zhǎng)度不能超過(guò)20米。

（4）如有特殊要求，請(qǐng)?zhí)貏e注明。

6 安科瑞ARB5-M弧光保護(hù)產(chǎn)品功能和技術(shù)參數(shù)

7 安科瑞ARB5-M弧光保護(hù)產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)安裝

弧光保護(hù)主控單元、探頭安裝圖如下。

作者介紹

未曉妃，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)槲㈦娋W(wǎng)能效管理和環(huán)保安全用電。