弧光保護裝置在中低壓系統(tǒng)母線保護中的應用——安科瑞 嚴新亞
【摘要】:中低壓開關柜壹捌柒零陸壹陸零零壹伍作為電能生產(chǎn)與分配的基礎設施之一,使用量逐年增加,并且使用場合的復雜性也在增加。成套開關設備中母線故障產(chǎn)生的弧光將燒壞其元器件,從而導致事故擴大,往往造成較大的經(jīng)濟損失,而母線弧光保護正好解決了這個難題,能夠很好地保護開關設備并降低損失。
【關鍵詞】:中低壓開關柜;母線故障;弧光保護
01引言
弧光放電不僅會造成停電事故,還會造成設備性損壞和人身傷害,帶來不可估量的損失?;」夥烹娛鹿适侵械蛪洪_關柜內(nèi)嚴重的事故之一,本文就幾個方面來探討中低壓母線裝設弧光保護的必要性。
02產(chǎn)生中低壓弧光故障的因素
中低壓電力系統(tǒng)在運行中發(fā)生的弧光故障事故,多是受到環(huán)境條件的影響,絕緣材料受潮、設備表面產(chǎn)生凝露和附著污穢,從而使設備絕緣水平下降引發(fā)事故。
1、弧光產(chǎn)生的技術原因
設備故障和帶電設備的誤操作,檢修工具遺漏在開關設備內(nèi),錯誤的接線和母線連接,絕緣老化和機械磨損、過電壓,小動物、灰塵、溫度、濕度、腐蝕等環(huán)境因素,容性接地電流擴大等。
2、弧光產(chǎn)生的人為原因
誤入帶電間隔,隔離開關誤操作,忘記在工作區(qū)接地,忘記測量工作區(qū)內(nèi)的高壓等。
除此之外,電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展,電網(wǎng)的結構總是在不停地改變,用電負載在增多,從而導致電纜增多,電量超負荷,也容易導致故障發(fā)生。
03弧光保護與傳統(tǒng)保護之間的比較
傳統(tǒng)母線保護方案有如下幾種。
1、進線過流保護方案
利用微機過流保護實現(xiàn)中低壓開關柜及其母線保護方案。過流保護動作時間需與各饋線過流保護時間配合,至少在300ms以上,動作時間不能滿足快速切除弧光短路故障的要求。
2、變壓器后備過流保護方案
該方案是目前應用廣泛的中低壓母線保護方案,保護跳閘時間一般整定為1.2~2.0s,更加不能滿足快速切除中低壓母線和線路故障的要求。
3、環(huán)流原理的高阻抗母線保護方案
該方案是專用的母線保護方案,保護動作時間一般為35~60ms。但是這種方案接線復雜、對CT要求高,安裝在中低壓開關柜有很多困難,也不經(jīng)濟。此外,由于其保護范圍受到CT安裝位置的限制,不能保護發(fā)生故障機率較高的電纜接頭處的故障,并且也不能提供故障定位,因此其實用性差。
弧光保護專門用于來保護中低壓開關柜母線,它的動作時間快,相比于傳統(tǒng)的保護系統(tǒng),更具優(yōu)越性,它采用弧光和電流閉鎖的方法來進行雙重判斷,增加了可靠性和性。它在發(fā)生故障時,能準確地定位,可減少維修人員查找故障點的時間,大大減短了維修時間,從而保障事故檢修之后快速恢復供電。
04安科瑞ARB5系列弧光保護裝置
安科瑞ARB5系列弧光保護裝置具有原理簡單、動作可靠迅速、對變電站一次設備無特殊要求、適應于各種運行方式、且在各種運行方式下保護不需要切換等優(yōu)點,為目前發(fā)電廠、變電站、工業(yè)及商業(yè)配電系統(tǒng)0.4kV-35kV中低壓母線保護理想的解決方案。它通過弧光+電流雙重判據(jù)或弧光單判據(jù)啟動保護,其弧光單判據(jù)動作時間≤7ms;弧光+電流雙判據(jù)動作時間≤20ms,為快速切除中低壓弧光故障提供了技術支持。


05中低壓開關柜母線弧光保護的應用案例
安科瑞ARB5系列弧光保護裝置廣泛應用于中低壓開關柜母線保護。
(1)某機場10kV開關柜母線弧光保護


(2)某工廠0.4kV開關柜母線弧光保護


結語
中低壓系統(tǒng)母線的保護,不僅需要、熟練地掌握技術,還需要一些保護系統(tǒng)來協(xié)調(diào)配合完成,而弧光保護作為一個理想的解決方法,可以合理地解除故障,減少設備維護的次數(shù),提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益,提高電力系統(tǒng)的性和可靠性。