【解決方案】中低壓系統母線裝設弧光保護的必要性

 

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

1 重視中低壓母線故障的原因

   我國電力發展建設的速度超前，它已經進入人電網、大機組、壓輸電階段，并且對發電機組的容量要求越來越高，這時就需要在安全運行方面要跟上要求，因為單臺大機組的運行情況，會直接影響到整個電網的運行穩定性、安全性以及經濟性。同時，發電廠的用電系統與安全運行，對發電機組的影響也越來越大。由此可以看出，如果中低壓母線出現故障，它會產生弧光，所產生的弧光對電力設備及人本身的影響，會造成不同程度的損傷，有時還會引發“鏈式反應”。對于這個問題重視，按照我國現行的繼電保護設計標準來看，在配置方面一般不會使用設備進行保護，而是采用另一種方法，即借助于上元件的后備過流的方法來保護，從而切除中低壓系統母線短路的問題，這樣的做法是有弊端的，電路故障應該用的時間去維修，而這類保護方法會導致維修時間延長，對設備也有一定的損傷。這些問題如果沒有使用恰當的方法，還會引起不同程度的故障，輕則會發展為輸電網故障，重則會使電力系統出現整體的故障。

2 中低壓系統母線故障發生的原因

   弧光放電燃燒，表示著中低壓母線出現了故障。中低壓母線所釋放的是的，它發生故障時所產生的弧光，會使壓力和溫度瞬間升高，形成電弧之后，與它接觸的空氣會被立刻電離，繼而會產生具有的爆炸性壓力和高溫，在產生這些巨大的時候，如果沒有及時被切除，將會對設備以及人員造成不同程度的損傷。然而，造成中低壓開關柜內出現這類故障的原因有很多。

1）設備質量不過關

2）運行維護不到位

3）維護操作不當

3 弧光母線的保護系統

3.1弧光的原理

   弧光保護的原理，如圖1所示，它的動作判斷據為故障時產生的兩個條件，也就是弧光和電流增量。在發生故障時，它會檢查開關柜，然后，在同時檢測到弧光和電流增量時，就會下達跳閘的指令。

圖1弧光保護原理示意圖

3.2弧光的特點

①原理簡單、通俗易懂，保護結構簡單，它在發生故障時，只需要檢查開關柜內，然后，在同時檢測弧光和電流增量，就會下達跳閘的指令；

②能夠更快迅速地發現故障并起到保護作用，當出現電路故障時，應該用及時地去維修，而這個系統能快的發現故障，以檢測弧光信號和過流關閉為依據，從而可以實現保護的可靠動作，這個系統起到一個連鎖反應，本身會連鎖自我檢查，如此就能夠充分地保證整個系統的安全性以及可靠性；

③能準確地找出故障點并準確定位，在發生故障時，它能夠準確地找出故障點，并且能夠準確記故障點的位置，能保證工作人員在維修時，能快速地找到故障位置，并且處理故障來恢復供電系統；

④在斷路器不起作用時，起到一個保護作用，在主斷路失控的情況下，它可以發出一個指令，不受其他機器的控制，跳過上跳閘動作，從而提高系統的安全性與可靠性。這些特點，更好地說明了這個保護系統的*性，是保護中低壓系統母線解決辦法。

4 弧光保護系統與變壓器后備過流保護的對比

   弧光保護系統是用于來保護中低壓系統母線的系統，它的動作時間快，相比于傳統的保護系統，要更具有*性，它采用弧光和電流閉鎖的方法來進行雙重判斷，增加了它的可靠性，從而對安全性能也有了一定的保障，它在發生故障時，能準確地定位，減少了維修人員查找的時間，大大減短了維修時間，從而來保障故障之后快速供電。而變壓器后備過流保護它也有優點，它不需要1套裝置系統，工作量較小，而且它不能像弧光保護系統那樣對故障點準確定位，耗費的時間長，并且可靠性低。總而言之，各有各的優點，但是從綜合來看，弧光保護系統是比較理想的解決方法。

5 安科瑞ARB5-M弧光保護產品選型說明

ARB5-弧光主控單元

（1）＊表示可選附件，需要另外增加費用1500元。

（2）主控板和采集板數量之和不能大于4。

（3）弧光探頭到采集板的長度不能超過20米。

（4）如有特殊要求，請特別注明。

6 安科瑞ARB5-M弧光保護產品功能和技術參數

7 安科瑞ARB5-M弧光保護產品現場安裝

弧光保護主控單元、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，主要研究方向為微電網能效管理和環保安全用電。