电弧光保护在中低压开关柜和母线保护中普遍应用。国标规定的110 kV 及以上电压等级的变压器的热稳定允许时间为2 s, 动稳定时间为0.25 s。但实际上, 在低压侧出口短路故障时过流后备保护切除动作时间往往在2 s 以上, 距变压器的动稳定时间要求0.25 s 相差甚远, 这也是造成变压器损坏的重要原因。变压器后备过流保护:是目前国内应用较普遍的中低压母线保护方式。由于考虑到与馈线和母线分段开关的配合, 保护跳闸时间一般整定为1.0~1.4 s, 有的甚至更长, 达2.0 s 以上。这一动作时间远远不能满足快速切除中低压母线故障的要求。基于检测电弧光和过流的弧光保护系统,为限制开关柜内部弧光短路提供了可行的解决方案。青岛电力仪表弧光
什么是弧光:1、空气被电离时,温度随之急剧上升产生电弧,这种放电称之为电弧光放电2、电流增大,光强增大3、主要集中在200-400nm的紫外区、部分紫光。弧光产生的原因:1、设备元件老化、绝缘损坏2、过电压3、人为失误4、污染、腐蚀5、柜体结构不合理、维护不到位。弧光保护的意义:1、在燃弧初期快速断开故障点2、使得快速恢复供电成为可能3、延长一次设备的使用寿命4、可以实现中低压母线保护功能5、避免人员伤亡6、有效补充中低压系统母线保护缺陷青岛电力仪表弧光常用的保护气体包括氩气、氦气和二氧化碳等。
弧光保护系统组成:Light-eye弧光保护系统是一个模块化系统,包括:主控单元、采集单元、弧光传感器。主控单元是母线型弧光保护系统的关键。它负责输入量的采集、测量、计算及逻辑判断,实现系统的各种保护,并且与监测主站系统通讯,上传相关的信号。 在满足报警条件时,发出报警信号,在满足跳闸条件时,发出跳闸指令以切除故障。采集单元是Light-eye弧光保护系统的重要组成部分,主要用于弧光传感器的数量扩展,与主控单元配合使用。通过光缆向主控单元提供跳闸信号和故障时刻采集的数据。传感器是无源的弧光探测传感器,通过光纤与主控单元或采集单元连接,安全系数超高。它的作用是将故障弧光传给主控单元或采集单元。
弧光保护可以弥补母线缺陷。从保护设计的系统可靠性来看,变压器、进线、馈线都有主保护,唯独母线没有特用的主保护,我们认为母线应该增加特用主保护。虽然母线故障出现概率较低,但一旦出现将损失惨重。因此,从技术、设计方面建议配置母线特用主保护,以确保操作人员的人身安全及系统的安全、稳定运行。 开关设备内电弧光产生的人为原因有误入带电间隔、隔离开关误操作、带接地线合闸、忘记测量工作区内的电压。技术原因有设备故障和带电设备的误操作,设备正常检修后,遗漏工具在开关设备内,错误的接线和母线连接,绝缘老化和机械磨损、过电压、小动物(尤其是老鼠)、灰尘、温度、湿度、腐蚀等环境因素。弧光保护需要保证保护气体的充足和稳定,以确保焊接质量和强度。
当同时检测到弧光和零序电压增量时,如果运行时间不足2小时,则装置只发出报警信号;如果运行时间超过2小时,则直接发出跳闸指令。在我国一些大城市例如北京,配电系统多以电缆线路为主,因此采用中性点经电阻接地方式。当母线发生相对地故障后,应及时跳闸。相对于中性点直接接地系统,此系统的故障电流较小,因此建议采用零序电流作为辅助判据。当同时检测到弧光和零序电流增量时,系统可直接发出跳闸指令或根据设计要求延时后发出跳闸指令。此外,若相电流增量较小不宜采集,弧光保护装置也可以采用低电压作为辅助判据。当弧光保护装置同时检测到弧光和低电压信号时系统发出跳闸指令,当只检测到弧光或者低电压时发出报警信号。 弧光保护可以有效地防止焊接安全事故的发生,具有重要的安全保障作用。青岛电力仪表弧光
在进行弧光保护时,需要保持焊接区域的干燥和清洁,以防止污染物进入焊接区域。青岛电力仪表弧光
可见,弧光一定是与短路密切相关的。当发生短路时,开关设备就会执行线路保护。可见,弧光保护与短路保护具有一定的重叠性。对于低压开关柜而言,主母线和分支母线发生短路,是重大的事故,开关设备会在很短的时间内(小于0.1秒)内切断短路电流。在这种情况下,弧光保护的意义不大。但如果发生局部漏电,也即发生单相接地故障,相线经过破损的绝缘材料或者电器元件对开关柜外壳漏电,此时会出现较小的电弧,并且开关柜的外壳可能会带电,由此引发人身伤害。漏电电流很小,开关设备不一定会执行线路保护,此时弧光保护就很有意义。青岛电力仪表弧光