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什么是弧光?弧光保护装置如何选择?

发布时间: 2021-04-22  点击次数: 96次

电弧光是通过电离的气体(空气)在带电体和地之间或带电体之间的短路。高能量的电弧光故障表现为电气火花。它们释放了大量的能量,表现为辐射、热、强光和高压波的形式。

电弧光产生的原因

 人为原因操作不当

 设备正常时间的绝缘老化

 小动物、灰尘、温度、湿度、腐蚀等环境因素

电弧光特点

 当至少一部分电流击穿绝缘体时,例如空气,就会产生电弧光(电弧光可以通过绝缘体传播)

 大峰值功率可达40MW

 电弧光内部温度高可达到太阳表温的五倍(20000℃)

 电弧光强度是普通办公室照明的2000倍

 电弧光的大电压可达500-1000V

电弧光的危害

 

 

 生产安全事故-人员死伤重大事件

 燃烧导致设备的报废导致财产损失

 有气体造成环境污染,伤害呼吸系统

电弧光故障的危害程度取决于电弧电流及切除时间,电弧产生的能量与I²t成指数规律快速攀升;只有总切除时间小100ms,将会对设备造成不同程度的损害。

 

传统保护方法的缺陷

1) 变压器后备过流保护方案:

保护跳闸一般整定为 1. 25 -2. 0s,不能满足快速切除中压母线故障的要求。

2) 馈线过流元件闭锁进线过流保护方案:

保护动作时间为 300ms-400ms ,仍不能满足85ms (弧光保护总切除时间)以内快速切除弧光短路故障的要求。

3) 采用环流原理的高阻抗方案:

保护动作时间一般为 35-60ms 。这种方案接线复杂、对 CT 的要求高,安装在 380V -35KV 母线上有很多困难,也很不经济。此外,这种由于其保护范围由于受到 CT 安装位置的限制,不能保护到发生故障几率较高的电缆接头处的故障,并且也不能提供故障定位。因此也不适合中压母线保护应用。

电弧光保护原理

 


电弧光保护的原理如图1所示,它的动作判断据为故障时产生的两个条件,即弧光和电流增量。当同时检测到弧光和电流增量时系统发出跳闸指令,当仅检测到弧光或者电流增量时发出报警信号,而不会发出跳闸指令。

 

电弧光保护系统组成

电弧光保护系统由主单元、电流单元、传感器单元、以及连接电缆组成。弧光传感器可放置在开关设备的任何位置(一般安装在母线室内,以检测母线故障),根据弧光传感器的实际物理位置可实现保护分区的功能,并在电弧光控制单元上显示故障发生的位置,此功能可减少停电处理时间,以便快速恢复供电

 

电弧光保护系统功能特点

1) 原理简单: 通过检测电弧光,经过流闭锁把关,保护结构简单。

2) 动作迅速可靠: 通过检测电弧光信号,整套母线的保护动作时间为 5~7ms; 采用检测弧光信号和过流闭锁的双重判据,可实现保护的可靠动作; 整套系统连续自检,充分保证整套系统的安全性和可靠性。

3) 故障点定位: 控制部分可显示弧光发生点的位置,便于快速查找和处理故障、恢复供电。

4) 具备断路器失灵保护功能: 在主断路器拒动时,可发出跳闸指令,跳开上一级断路器,

提高保护系统的可靠性。

5) 通过弧光和电流判别,可对各段母线实施有选择性的保护,适用于各种运行方式、且在各种运行方式下,保护不需作切换。

安科瑞弧光保护装置

功能:

ARB5系列弧光保护装置外观时尚、大屏幕液晶显示,图形化多语言菜单,操作快捷方便;具有强大的功能集成:集保护、测量、控制、监测、通讯、故障录波、事件记录等多种功能于一体,准确实时监测弧光信号,保护电流,适用于中低压等级电网的 弧光故障迅速切除装置。

应用范围:

适用于石油化工、数据中心、电网电厂、机场轨道交通、医疗公共设施等行业。

订货范例:

主控单元支持1块弧光主控板信号接收,同时本身自带9个弧光探头的采集信号;

二次额定相电流为5A,装置电源和开入电源为DC110V;

支持GOOSE通讯。

根据选型表,确定型号为:ARB5-M 12512。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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