6KV廠用電系統(tǒng)弧光短路保護(hù)裝置 安科瑞ARB5-E弧光保護(hù)裝置

01 產(chǎn)品概述

1.1什么是弧光？

（1）空氣被電離時(shí)，溫度隨之急劇上升產(chǎn)生電弧，這種放電稱之為電弧光放電；

（2）電流增大，光強(qiáng)增大；

（3）主要集中在200-400nm的紫外區(qū)、部分紫光。

1.2弧光產(chǎn)生的原因：

（1）設(shè)備元件老化、絕緣損壞；

（2）過電壓；

（3）人為失誤；

（4）污染、腐蝕；

（5）柜體結(jié)構(gòu)不合理、維護(hù)不到位。

1.3 弧光保護(hù)的意義：

（1）在燃弧初期快速斷開故障點(diǎn)

（2）使得快速恢復(fù)供電成為可能

（3）延長一次設(shè)備的使用壽命

（4）可以實(shí)現(xiàn)中低壓母線保護(hù)功能

（5）避免人員傷亡

（6）有效補(bǔ)充中低壓系統(tǒng)母線保護(hù)缺陷

1.4 應(yīng)用范圍：

此裝置適用于中低壓母線的弧光保護(hù)。

02 主要特點(diǎn)及功能

2.1 高度集成：集保護(hù)、測(cè)量、控制、監(jiān)測(cè)、通訊、錄波、事件記錄等多種功能于一體。

2.2 弧光保護(hù)功能：搭配ARB5-S弧光傳感器，通過保護(hù)裝置之間的配合，可以方便實(shí)現(xiàn)弧光保護(hù)功能而不用增加其它任何成本，大大提升了產(chǎn)品性價(jià)比。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境光強(qiáng)，ARB5-S弧光傳感器動(dòng)作閾值可設(shè)，可根據(jù)不同場(chǎng)合設(shè)定不同動(dòng)作值。

2.3 擴(kuò)展功能：同一插槽位置可配置不同功能板件，很方便實(shí)現(xiàn)開入、開出等通道的擴(kuò)展。

2.4 通訊功能：采用獨(dú)立的ARM9通信處理器進(jìn)行通訊管理，可提供1路RS485、2路以太網(wǎng)通訊接口、1路打印RS232接口和1路IRIG-B碼對(duì)時(shí)接口；通訊協(xié)議支持IEC61850、modbus RTU、modbus TCP、IEC103，可實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙控、保護(hù)定值設(shè)定及查詢、裝置工作狀態(tài)、SOE事件記錄、錄波數(shù)據(jù)等傳輸功能。

2.5 自檢功能：具備軟、硬件實(shí)時(shí)自檢、硬件配置自動(dòng)識(shí)別與報(bào)警功能、光纖回路鏈路狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和斷鏈報(bào)警功能。

2.6 可編程邏輯功能：各保護(hù)功能、繼電器、開入量具有邏輯組態(tài)功能，用戶可以現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)需要來進(jìn)行設(shè)定：保護(hù)動(dòng)作出口和信號(hào)輸出可自由整定、開入量可通過設(shè)定實(shí)現(xiàn)非電量保護(hù)功能和閉鎖保護(hù)功能。

2.7 友好人機(jī)界面：大屏幕圖形液晶顯示，動(dòng)態(tài)顯示一次系統(tǒng)圖、實(shí)時(shí)波形圖、故障錄波圖、各種電氣參數(shù)及保護(hù)信息，多語言菜單切換，操作快捷方便。

2.8 故障錄波功能：采用COMTRADE標(biāo)準(zhǔn)錄波格式，可記錄20個(gè)錄波報(bào)告，可將故障前、故障中、故障后的電流、電壓、斷路器狀態(tài)和保護(hù)信息完整真實(shí)記錄下來，為用戶進(jìn)行故障分析提供依據(jù)。

2.9 故障自動(dòng)推畫面功能：當(dāng)保護(hù)動(dòng)作或者有告警信息時(shí)，裝置自動(dòng)彈出畫面，提示用戶動(dòng)作或者告警的保護(hù)。

2.10 調(diào)試接口：裝置具有專門的以太試接口，通過專用配置軟件，可以就地和遠(yuǎn)方實(shí)現(xiàn)程序升級(jí)、定值設(shè)定、故障分析，提高了用戶的使用和維護(hù)方便性，提高了工作效率。

2.11 電磁兼容：裝置強(qiáng)弱電嚴(yán)格分開，采取硬件、軟件抗干擾措施，裝置的抗干擾能力大大提高，對(duì)外電磁輻射滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2.12 全封閉機(jī)箱：采用全封閉半層4U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，機(jī)箱深度較小，既適合集中組屏安裝，也可開關(guān)柜分散安裝；獨(dú)特機(jī)箱設(shè)計(jì)方便拼接。

1 項(xiàng)目概述

      該工程位于珠江工業(yè)園，原有10kV立新線 5號(hào)環(huán)網(wǎng)柜113間隔），中海#2線 7環(huán)網(wǎng)柜113間隔）雙電源供電，裝接2臺(tái)1600kVA變壓器?，F(xiàn)因用電負(fù)荷增加，申請(qǐng)?jiān)鋈?臺(tái)1000kVA變壓器。用戶內(nèi)部由原10kV中心站新上兩臺(tái)高壓出線柜至新上2臺(tái)1000KVA變壓器。增容后運(yùn)行方式高供高計(jì)雙電源供電。低壓聯(lián)絡(luò)，低壓配電柜為MNS抽屜式，共計(jì)12面。

2 項(xiàng)目需求

開關(guān)柜或母線因絕緣損壞、操作失誤、設(shè)備老化等原因較易產(chǎn)生弧光。當(dāng)發(fā)生弧光故障時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生巨大能量、高溫以及各類電弧效應(yīng)，影響供電系統(tǒng)的安全性和可靠性，甚至?xí)斐扇藛T傷亡。為有效監(jiān)控主母排的弧光故障，本增容工程配電柜配置弧光保護(hù)。

圖1 一次系統(tǒng)圖

圖2布局圖

3 產(chǎn)品選型

       本低壓供電系統(tǒng)為兩進(jìn)線一聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)，I段母線的弧光故障（弧光+進(jìn)線1電流或母聯(lián)電流）要求動(dòng)作于跳閘進(jìn)線1和母聯(lián)開關(guān)，II段母線的弧光故障（弧光+進(jìn)線2電流或母聯(lián)電流）要求動(dòng)作于跳閘進(jìn)線2和母聯(lián)開關(guān)，即本項(xiàng)目要有2組弧光保護(hù)邏輯。

      由上述保護(hù)邏輯一般會(huì)有如下產(chǎn)品配置。

      1）每面低壓柜安裝一支弧光探頭。由探頭采集主母排的弧光信號(hào)。

       2）每段母線配置一臺(tái)弧光主控單元。主控單元采集本段進(jìn)線、母聯(lián)電流，和處理本段母線的弧光信號(hào)，并進(jìn)行邏輯運(yùn)算。

即常規(guī)配置方案為2臺(tái)弧光主控單元和12支弧光探頭。

    結(jié)合開關(guān)柜平面布局圖，這12面低壓柜呈單排排列，本項(xiàng)目采用了安科瑞ARB5弧光保護(hù)解決方案：1臺(tái)ARB5-M弧光主控單元和12支ARB5-S弧光探頭。

每臺(tái)ARB5-M弧光主控單元可同時(shí)采集4組電流，能接入20支探頭，有11對(duì)可編程跳閘出口，有8組保護(hù)邏輯。故本項(xiàng)目兩段母線可共用一臺(tái)ARB5-M弧光主控單元。

安科瑞ARB5系列弧光保護(hù)

4 配置方案

5 現(xiàn)場(chǎng)圖片

        該項(xiàng)目已驗(yàn)收投運(yùn)。

圖3 弧光保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)安裝圖

6 結(jié)語

       從本項(xiàng)目ARB5弧光保護(hù)的應(yīng)用來看，弧光保護(hù)邏輯清晰、安裝方便，能夠很好的預(yù)防弧光放電事故，防止人員傷亡與設(shè)備損傷，確保電力設(shè)備的安全、可靠運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1].安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)

[2].安科瑞用戶變電站綜合自動(dòng)化與運(yùn)維解決方案

03 技術(shù)參數(shù)

04 保護(hù)配置表

圖例：

05 典型配置

5.1 同一配電房內(nèi)柜體單排分布

5.1.1 配置要點(diǎn)：

（1）AH1總進(jìn)線柜安裝ARB5-M主控單元；

（2）每面柜子母線室安裝ARB5-S弧光探頭，遠(yuǎn)連線距離不超過20米。

5.1.2 動(dòng)作邏輯：

（1）AH1電流+各母線弧光探頭判據(jù)；

（2）跳總進(jìn)線AH1斷路器。

5.2 同一配電房內(nèi)柜體面對(duì)面分布

5.2.1 配置要點(diǎn)：

（1）I段母線總進(jìn)線柜1AH1柜安裝ARB5-M主控單元；

（2）II段母線總進(jìn)線柜2AH1安裝ARB5-E擴(kuò)展單元，通過光纖連接至I段主控單元；

（3）每面柜子母線室配置弧光探頭，

I段母線探頭距主控單元連線距離不超過20米；

II段母線探頭距擴(kuò)展單元連線距離不超過20米。

5.2.2 動(dòng)作邏輯：

（1）AH1總進(jìn)線電流+分段電流+I段母線弧光判據(jù)，跳1AH1+分段開關(guān)；

（2）AH1總進(jìn)線電流+分段電流+II段母線弧光判據(jù)，跳2AH1+分段開關(guān)。

5.3 弧光探頭ARB5-S

（1）弧光探頭的檢測(cè)范圍是一個(gè)角度為120°，半徑0.5m 的扇形區(qū)域，所以選擇探頭安裝點(diǎn)時(shí)應(yīng)充分考慮該要素，避免出現(xiàn)檢測(cè)盲區(qū)。

（2）B點(diǎn)是母線室散熱窗附近，在這個(gè)點(diǎn)位開孔安裝弧光探頭，塑料光纖在柜頂引至C點(diǎn)進(jìn)入儀表室，再到達(dá)D點(diǎn)附近的經(jīng)開關(guān)柜二次電纜穿線孔匯集至弧光保護(hù)（擴(kuò)展）單元。

（3）也可按圖中紅色標(biāo)注安裝探頭。

母線室弧光探頭安裝

06 其他推薦

（1）若需要對(duì)開關(guān)柜斷路器室、電纜室都配置弧光探頭時(shí)，建議安裝位置標(biāo)注；

（2）弧光保護(hù)跳閘出口和關(guān)聯(lián)的弧光探頭可靈活映射，配置保護(hù)方案。

摘 要：本文通過介紹安科瑞ARB5系列弧光保護(hù)監(jiān)控低壓柜母線弧光故障的原理，說明弧光保護(hù)的配置方案。

關(guān)鍵詞：低壓柜；母線弧光故障；弧光保護(hù)