電弧光保護是指電力系統(tǒng)由于各種的短路原因可引起弧光,弧光會以300m/s的速度爆發(fā),摧毀途中的任何物質(zhì)。只要系統(tǒng)中不斷電,弧光就會一直存在。要想較大限度的減少弧光的危害,我們需要安全、迅速地切斷電弧光,這樣可以在發(fā)生弧光故障的時候,保護操作人員不受傷害,并且可以降低財產(chǎn)損失程度簡稱電弧光保護。變配電用的中低壓開關(guān)柜為供電系統(tǒng)的供電樞紐之一,在開關(guān)柜發(fā)生內(nèi)部故障時,能否迅速切除故障,對電力系統(tǒng)的安全運行至關(guān)重要。中低壓開關(guān)柜在內(nèi)部發(fā)生短路故障時,必然出現(xiàn)電弧光的現(xiàn)象,電弧光是供電設(shè)備損壞的能量來源,按照IEC-62271-200標準和IEEE C37.20.7標準規(guī)定,開關(guān)柜能承受內(nèi)部放電燃弧的時間只為100ms。在使用弧光保護時,需要具備一定的操作經(jīng)驗和技能,以確保操作的準確性和安全性。局放弧光保護
主控單元是母線型弧光保護系統(tǒng)的關(guān)鍵。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。主控單元一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)3個弧光信號檢測接口,主要用于接收來自弧光采集單元的弧光故障信號;一個弧光信號輸出口,主要用于弧光故障信號輸出,用于內(nèi)部連接。(2)3個數(shù)據(jù)通訊接口,其中一個用于輸入數(shù)據(jù),其他的用于輸出數(shù)據(jù)。(3)4路快速跳閘輸出接口,符合IEC255-23繼電器標準。(4)2路報警出口,其中一路為裝置故障出口。(5)電流輸入,用于判斷故障電流。河北弧光研發(fā)在選擇弧光保護氣體時,需要考慮其可用性、成本和其他因素,以提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。
電弧光保護裝置相比傳統(tǒng)保護的優(yōu)勢:我國現(xiàn)在開關(guān)設(shè)備遍及選用的保護方案:1、變壓器后備過流保護?,F(xiàn)在國內(nèi)運用普遍的中壓母線保護方案,因為考慮到與饋線和母線分段開關(guān)的配合,有必要滿足階梯性配合準則,致使到變壓器處已達 1.0-1.4s,甚至更長,這一動作速度閃現(xiàn)是遠遠不能滿足快速切除中壓母線缺點的。2、饋線過流保護閉鎖變壓器過流保護。近年來微機過流保護在中壓饋線普遍工作,是運用較為普遍的過流閉鎖式保護 方案,相比變壓器后備過流保護方案動作速度有了一定的提高,動作時間為300-400ms,但關(guān)于要求100ms以內(nèi)切除缺點明顯也是不能滿足要求的。3、環(huán)流原理的高阻抗母線保護。國外選用的特用電流差 動中壓母線保護,保護動作時間35-60ms,考慮到線路的分閘時間,這一動作速度對要求100ms以內(nèi)切除缺點來說也慢,且選用這種方案接線雜亂,對CT要求高,保護范圍也受限,因此利于普遍運用。
弧光保護的優(yōu)勢,故障弧光探頭、連接線全部采用耐高溫、阻燃的高分子材料,具有的電氣隔離效果。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。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是哪個弧光探頭檢測到了故障弧光,且可以詳細記錄動作時刻的三相電流值以及動作時刻的故障弧光光強。主控單元不但有弧光保護,還有過流保護,接地保護、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。在焊接中使用弧光保護需要注意保護氣體的濃度和流量,確保焊接區(qū)域得到足夠的保護。
弧光保護彌補母線缺陷:
中、低壓開關(guān)柜是供電系統(tǒng)的供電樞紐。在發(fā)生內(nèi)部故障時,是否能迅速地切除故障,對配電系統(tǒng)的安全運行至關(guān)重要。但是,按目前的保護方案,中壓母線尚沒有配置任何專門的保護,而是由進線開關(guān)的相關(guān)后備保護來兼顧的;但是進線開關(guān)與出線開關(guān)的保護需要相互配合;一般速斷保護延時的級差至少為300毫秒,甚至500毫秒或更長;而過流保護的配合級差更是長達1~2秒。所以,配電系統(tǒng)中、低壓母線上所發(fā)生的任何故障都至少要延時切除。換句話說,現(xiàn)有的廠用中、低壓母線能在第1時間切除故障的保護還是個空白??墒牵覀冎灰约幼⒁?,就會發(fā)現(xiàn),不論是中、低壓(開關(guān)柜)母線的上游還是下游的諸多電氣設(shè)備都配有快速保護。相比之下,中、低壓母線的安全性和可靠性卻沒有得到足夠的重視。鑒于中、低壓母線的重要地位,任何故障的延時切除,都是我們極不愿意看到的狀況。因為開關(guān)柜內(nèi)的各種故障,其短路電流所產(chǎn)生的電弧及其大量的高溫,使柜內(nèi)氣體急劇膨脹,可在極短的時間內(nèi)達到頂峰,嚴重危及人身和設(shè)備安全。 弧光保護裝置的作用不只體現(xiàn)在安全性方面,也可以在提高電路效率和減少能量消耗方面產(chǎn)生積極作用。開關(guān)柜弧光裝置
弧光保護裝置的類型和性能各有不同,需要根據(jù)應(yīng)用需求進行選擇。局放弧光保護
弧光保護的優(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7ms,確保開關(guān)柜內(nèi)設(shè)備的弧光在100ms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,裝置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:故障弧光探頭、連接線全部采用耐高溫、阻燃的高分子材料,具有的電氣隔離效果。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。局放弧光保護