中低压电力系统由于无母线保护、出线多,操作频繁、三相导体线间距离和与大地的距离比较近、易受小动物危害、设备制造质量比高压设备差,使其弧光事故的易发性有效高于高压。基于此,本文首先阐述弧光产生的原因及危害,然后介绍弧光保护装置的国家标准,结尾介绍弧光保护的原理及装置组成。近年来,中低压电力系统弧光故障事故频发,不只影响供电系统平稳运行,还会造成严重的人身伤害和财产损失,甚至会蔓延到周边环境,导致一系列次生灾害发生。故有必要在中低压电力系统中配置弧光保护装置。弧光故障事故的危害程度取决于弧光电流及切除时间,电弧产生的能量与I ²t成指数。弧光保护器的使用范围非常普遍,涉及到多种行业、领域和应用场景。深圳光纤型弧光传感器方案
弧光保护装置的特点:弧光保护装置是母线型弧光保护系统的主要内核设备。主要用来检测分析故障信号、接收分析采集单元的弧光故障信号,并对两种信号进行综合分析判断。在满足跳闸条件时,发出跳闸指令以切除故障。一般安装在进线柜或紧邻进线柜的开关柜的二次控制门板上。工作原理:电弧光保护以电流单元为基础分组,弧光探头可以整定关联到任意一组电流信号上。当弧光单元把光信号从弧光传感器传输到弧光保护设备时,并且同时电流启动元件动作和电弧光保护动作,装置可选择弧光信号动作单判据作为动作逻辑判断。当检测到本身硬件故障时,发出告警信号,同时闭锁整套保护。硬件故障包括:采样回路故障、RAM出错、定值出错等。深圳光纤型弧光传感器方案弧光保护装置的可靠性和安全性是必须要重点考虑的因素,必须要选用经验丰富的制造商和提供商。
而对于弧光保护装置,一般判据为弧光+电流,通过两种数据的变化,判断出弧光的存在,在燃弧初期快速断开故障点,实现中低压母线保护功能,使得快速恢复供电成为可能。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。2.2 弧光产生的原因:中低压母线由于无母线保护、出线多,操作频繁、三相导体线间距离和与大地的距离比较近,易受小动物危害、设备制造质量比高压设备差等,都使其弧光事件的易发性有效高于高压。电力行业的应用弧光保护在供电系统的应用已日趋成熟,主要体现在开关柜内中低压母线保护、馈线开关柜弧光保护和箱式变电站弧光保护方面,并将越来越成为一种新型安全的保护方式。
弧光的抑制手段:弧光是由于高电压电离了空气而产生的,所以抑制弧光的较主要的办法就是快速切断电压,而且是在弧光发生的初期就快速切断其电能供应,使其失去能量供应而自动熄灭。我国中低压母线系统保护的现状:1)变压器后备过流保护方案。这是目前国内应用较普遍的中压母线保护方案。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秒,有的甚至更长,达2.0秒以上。这一动作速度很显然是远远不能满足快速切除中压母线故障要求的。2)馈线过流保护闭锁变压器过流保护方案。这是近年来微机过流保护在中压馈线的普遍应用,国外提出的利用馈线过流元件闭锁变压器过流保护,应用较为普遍的过流闭锁式保护方案。这一方案与变压器后备过流保护方案相比其动作速度有了一定的提高,典型动作时间为300 - 400ms。但对于要求100ms以内切除故障显然也是不能满足要求。主单元为电弧光保护系统的控制中心,收集动作信号并对收集的数据进行处理、判断、发出跳闸信号以切除故障。
弧光保护设备的优点主要表现: 一是原理简单根据检验电孤光,融合过电流锁闭,构造简单; 二是姿势灵巧靠谱根据检验电孤光信号,全套母线槽的保护姿势時间达到5-7ms,采用检验电光数据信号和过电流锁闭的双评判标准原理,可完成保护的靠谱姿势全套系统软件持续自查,充分保证全套系统软件工作的安全系数和可信性。 三是缺点点准确定位:微型机浮现电光产生部位,便捷迅速解决缺点,恢复供电系统。 四是隔离开关不灵保护在主隔离开关拒动时公布跳电命令跳上一级短路空对空,提升保护系统软件的安全系数。有效降低电孤光危害的方式要以短的时间封控缺点开关电源,电弧光保护更是为这一要求而整体规划的。弧光保护装置的选用应考虑到现场环境、电气负载、装置复杂度、安装位置、可维护性等多种因素。深圳光纤型弧光传感器方案
弧光保护装置可以避免变压器因近距离母线故障造成动稳定破坏,延长变压器的使用寿命。深圳光纤型弧光传感器方案
母线室和断路器室的弧光传感器继续对开关柜进行监测,如果检测到的光信号超过弧光整定值且电流信号也超过整定值,那么断开进线断路器开关以便去除母线弧光故障。如果考虑降低弧光保护系统的成本,可以将弧光传感器和光纤结合使用。在大城市中,例如北京和上海,由于地下铺设大量的线缆,所以使用经电阻接地系统。这种系统推荐使用上述描述的保护方法,断开所有与母线连接的断路器,以便完全消除因电容放电倒送故障电流至母线而重新引起的弧光故障。电流整定值设置在1.3倍的额定电流,弧光整定值设置在30kLux。电弧光保护系统作为母线主保护可以又好又快的对母线进行保护,同时减少对开关柜的损害以及在较短时间内为客户恢复供电。深圳光纤型弧光传感器方案
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