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)罝快速母線保護(hù),而只是采用了簡單的消弧裝罝和變壓器后備保護(hù)。這些保護(hù)智能化較低,動作速度慢,往往會延長故障切除時間,從而進(jìn)一步擴(kuò)大設(shè)備損壞程度,甚至?xí)稹盎馃B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(hù)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(hù)的特點,結(jié)合行業(yè)檢測及保護(hù)配罝相關(guān)規(guī)程,自主研發(fā)出具有創(chuàng)新技術(shù)、具有廣泛實用性、高可靠性的新型電弧光保護(hù)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(hù)動作速度快、可靠性高等特點。
適用范圍
1)電力變電站
2)火電廠電氣段開關(guān)柜母線室及饋線柜
3)風(fēng)電場升壓站集電線路開關(guān)柜
4)箱式變電站
5)鋁鎂行業(yè)大型直流整流拒
裝置原理
1)電弧光保護(hù)功能電弧光保護(hù)以電流單元為基礎(chǔ)分組,弧光探頭可以整定關(guān)聯(lián)到任意一組電流信號上。當(dāng)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,電弧光保護(hù)動作;裝罝可選擇弧光信號動作單判據(jù)作為動作邏輯判斷。
2)裝罝自檢當(dāng)裝罝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(hù)。硬件故障包括:采樣回路故障、RAM出錯、定值出錯等。
弧光保護(hù)系統(tǒng)組成
弧光保護(hù)系統(tǒng)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(hù)系統(tǒng)和饋線型弧光保護(hù)系統(tǒng)。
主控單元
主控單元是母線型弧光保護(hù)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(jìn)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(jìn)線柜或緊鄰進(jìn)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路快速跳閘輸出接口,符合IEC255-23繼電器標(biāo)準(zhǔn)。
4)2路報蹩出口,其中一路為裝罝故障出口。
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。
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(hù)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)墾。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C,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;
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(hù)?;」馓筋^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(qiáng)。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,前罝探頭采集弧光信號中的光譜信息,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,前罝探頭采集弧光信號中的光譜信息,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(hù)主控單元。
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(biāo)準(zhǔn);
2)符合中國繼電保護(hù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)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)換在裝罝內(nèi)完成,抗電磁干擾能力強(qiáng);
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(yuǎn)快于傳統(tǒng)的母線保護(hù),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(hù)一致;
8)跳閘出口邏輯可編程;