一、概述

　　在我國中、低壓母線短路故障中，重點設(shè)備和人員傷害主要由電弧光引起然而,我國的大多數(shù)中低壓母線沒有設(shè)置快速母線保護，而只是采用了簡單的消弧裝置和變壓器后備保護。這些保護智能化較低動作速度慢往往會延長故障切除時間，從而進一步擴大設(shè)備損壞程度,甚至?xí)?ldquo;火燒連營”的惡性事故沖擊變壓器一次運行,影響整個電網(wǎng)的安全運行。 弧光保護系統(tǒng)是我公司根據(jù)國內(nèi)實際情況吸收國外電弧光保護的特點結(jié)合行業(yè)檢測及保護配置相關(guān)規(guī)程,自主研發(fā)出具有獨特創(chuàng)新技術(shù)、具有廣泛實用性、高可靠性的新型電弧光保護系統(tǒng)。采用弧光檢測和過電流檢測雙判據(jù)原理具有保護動作速度快、可靠性高等特點。

二.智能電弧光保護系統(tǒng)的作用及應(yīng)用場合

　　1.作用:

　　.減少或降低電弧光對于人體的傷害; .減少或降低電弧光短路故障對于設(shè)備的損害;

　　.避免變壓器因近距離母線故障造成動穩(wěn)定破壞延長變壓器的使用壽命; . 縮短電弧光故障切除時間,避免波及站內(nèi)直流系統(tǒng)造成重大損失;

　　.減少因電弧光故障造成設(shè)備停運的時間,更快地恢復(fù)供電;

　　2.主要應(yīng)用于以下場合:

　　.電力變電站 .火電廠電氣段開關(guān)柜母線室及饋線柜 .風(fēng)電場升壓站集電線路開關(guān)柜. 箱式變電站. 鋁鎂行業(yè)大型直流整流柜

　　.以及其他相關(guān)電力系統(tǒng)

三.技術(shù)優(yōu)勢

　　1.動作迅速可靠:采用了可靠的快速算法，可以在短時間內(nèi)判斷弧光變化信號和電流變化信號并迅速出口,從發(fā)現(xiàn)故障到出口跳閘時間間隔優(yōu)于10ms,確保開關(guān)柜內(nèi)設(shè)備的弧光在75ms以內(nèi)切除。

　　2.全數(shù)字化設(shè)計.本裝置采用全數(shù)字化設(shè)計，配置靈活,動作精度高,而且排除了由于旋鈕或其他機械設(shè)計導(dǎo)致的誤差隱患。

　　3.保護原理簡單合理:根據(jù)弧光產(chǎn)生時的特點裝采用弧光和電流雙重判據(jù),判據(jù)簡單且可以有效的保證動作的準確性。

　　4.強大的電氣性能:弧光探頭設(shè)計.連接線等全部采用耐高溫、阻燃的高分子材料,具有超強的電氣隔離效果。裝置完全滿足EMC的標準保證了弧光保護系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性和動作的可靠性.

　　5.故障信息記錄全面:在故障弧光發(fā)生并引起裝置跳閘后,主控單元或饋線保護單元可以準確的記錄弧光探頭檢測到故障弧光的位置信息且可以詳細記錄動作時刻的三相電流值。

　　6.多種輔助保護功能:主控單元不但有弧光保護，還有斷路器失靈等輔助保護這些保護是弧光保護的合理配置和有效補充。

四. AHXHZN-HG智能電弧光保護裝置組成

　　智能電弧光保護裝置主要由主控單元、弧光采集單元和弧光傳感器組成為了適應(yīng)現(xiàn)場的應(yīng)用需求分為了母線型弧光保護系統(tǒng)和饋線型弧光保護系統(tǒng)。如下圖所示:

　　4.1主控單元

　　主控單元是母線型弧光保護系統(tǒng)的核心。它檢測分析故障信號、接收分析采集單元的弧光故障信號,并對兩種信號進行綜合分析判斷。在滿足跳閘條件時,發(fā)出跳閘指令以切除故障。主控單元- -般安裝在進線柜或緊鄰進線柜的開關(guān)柜的二次控制門板上。

　　主控單元有:

　　1.16個弧光信號檢測接口,用于接收來自弧光傳感器的弧光故障信號; 2. 4個數(shù)據(jù)通訊接口,1路RS485,1路CAN總線1路以太網(wǎng);

　　3. 4路快速跳聞輸出接口,符合IEC255-23繼電器標準。4. 2路報警出口其中- -路為裝置故障出口。5.12路電流輸入檢測4組三相電流信號,用于判斷故障電流。

　　4.2弧光采集單元

　　弧光采集單元與主控單元配合使用，是弧光保護系統(tǒng)的重要組成部分,主要用于采集故障弧光并將判斷后的結(jié)果通過高速總線傳遞給主控單元。單個弧光采集單元可以安裝16路弧光探頭,根據(jù)系統(tǒng)的大小可以任意增減弧光采集單元的數(shù)量。弧光采集單元通常安裝在選定的開關(guān)柜內(nèi)中。弧光采集單元具有1)16個弧光信號檢測接口,用于接收來自弧光傳感器的弧光故障信號; 2)2個數(shù)據(jù)通訊接口,1路RS485,1路CAN總線

　　4.3弧光傳感器

　　弧光傳感器中的探頭安裝在柜內(nèi)各間隔中,可實現(xiàn)由簡單到復(fù)雜、有選擇性的保護。弧光探頭作為光感應(yīng)元件,在發(fā)生弧光故障時檢測突然增加的光強。主流應(yīng)用分為光纖式弧光傳感器和電纜式弧光傳感器兩種。1)光纖式弧光傳感器 光纖式弧光傳感器,前置探頭采集弧光信號中的特有光譜信息，并通過專用光纖將光信號傳送給弧光采集單元或主控單元弧光單元或主控單元完成光信號的分析處理與采集。

　　2)電纜式弧光傳感器電纜式弧光傳感器,前置探頭采集弧光信號中的特有光譜信息并在探頭處完成光信號與電信號的轉(zhuǎn)換,輸出4-20mA的電流信號傳送給弧光單元或弧光保護主控單元。

五.技術(shù)特點

　　本系統(tǒng)具有以下技術(shù)特點: 1)滿足所有電磁兼容(EMC)標準; 2)符合中國繼電保護設(shè)計標準要求; 3)采用過流及弧光雙重判據(jù),可靠性高;

　　4)新型光纖連接傳輸,光電轉(zhuǎn)換在裝置內(nèi)完成抗電磁干擾能力強; 5)采用過濾干擾光的新型弧光傳感器具有過濾干擾光的功能避免可見光傳感器受環(huán)境光照影響引起誤動; 6)出口跳閘時間小于10ms,遠快于傳統(tǒng)的母線保護,對開關(guān)柜的內(nèi)部弧光故障總切除時間可以控制在75ms以內(nèi); 7)全漢字顯示操作習(xí)慣和傳統(tǒng)數(shù)字式保護完全-致; 8)跳閘出口邏輯可編程;

六.裝置原理說明

　　1)電弧光保護功能電弧光保護以電流單元為基礎(chǔ)分組,弧光探頭可以整定關(guān)聯(lián)到任意- -組電流信號上。當弧光單元把光信號從弧光傳感器傳輸?shù)街骺貑卧獣r,并且同時電流啟動元件動作,電強光保護動作:;裝置可選擇弧光信號動作單判據(jù)作為動作邏輯判斷。

　　2)裝置自檢當裝置檢測到本身硬件故障時，發(fā)出告警信號,同時閉鎖整套保護。硬件故障包括:采樣回路故障、RAM出錯、定值出錯等。