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浅谈弧光保护在中低压电力系统中的应用

发布时间: 2022-09-29  点击次数: 95次

王晶晶

安科瑞电气股份有限公司


【摘要】: 中低压电力系统由于无母线保护、出线多,操作频繁、三相导体线间距离和与大地的距离比较近、易受小动物危害、设备制造质量比高压设备差,使其弧光事故的易发性大大高于高压。基于此,本文首先阐述弧光产生的原因及危害,然后介绍弧光保护装置的国家标准,最后介绍弧光保护的原理及装置组成。
【关键词】:中低压电力系统;母线保护;弧光保护
 
一、前言
  近年来,中低压电力系统弧光故障事故频发,不仅影响供电系统平稳运行,还会造成严重的人身伤害和财产损失,甚至会蔓延到周边环境,导致一系列次生灾害发生。故有必要在中低压电力系统中配置弧光保护装置。
 
 
二、弧光产生的原因及危害
1、中低压电力系统在运行中发生的弧光故障事故,多是受到环境条件的影响,绝缘材料受潮、设备表面产生凝露和附着污秽,从而使设备绝缘水平下降引发事故。
弧光产生的技术原因
    设备故障和带电设备的误操作
    设备正常检修后,工具遗漏在开关设备内
    错误的接线和母线连接
    绝缘老化和机械磨损、过电压
    小动物、灰尘、温度、湿度、腐蚀等环境因素
    容性接地电流扩大
    人为误操作往往也会造成弧光故障事故。
弧光产生的人为原因
    误入带电间隔
    隔离开关误操作
    忘记在工作区接地
    忘记测量工作区内的高压
2、弧光故障事故的巨大破环性
    电弧温度高达10000摄氏度,相当于太阳表面温度的2倍,过热将导致母排、电缆熔毁、气化,电缆包覆层着火
    过热将导致压力上升,使开关设备爆炸
    开关设备强烈振动,使固定元件松落
    高温灼烧皮肤,强光刺伤眼睛
    产生大量的有害气体,伤害呼吸系统
    爆破音震损耳膜、内脏
    碎片飞射,造成身体伤害,甚至死亡
  弧光故障事故的危害程度取决于弧光电流及切除时间,电弧产生的能量与I 2t成指数规律快速上升。当总切除时间大于100ms,将会对设备造成不同程度的损害,故总切除时间越短越好。
三、弧光保护的相关标准
NB/T 42076-2016 弧光保护装置选用导则
此条说明了弧光保护装置的选用条件。
GB/T 14598.302-2016 弧光保护装置技术要求
此条说明了弧光保护的动作条件。
DL/T 1504-2016 弧光保护装置通用技术条件
 
  此条说明了弧光保护的配置原则。
 
四、 ARB5系列弧光保护的原理及系统组成
    弧光保护装置通过弧光+电流突变量双重判据或弧光单判据启动保护,其动作时间为
弧光单判据动作时间≤7ms;
弧光+电流双判据时间≤20ms。
  ARB5系列弧光保护装置由ARB5-M主控单元、ARB5-E扩展单元、ARB5-S弧光探头、弧光光纤以及尾纤等配件构成。
 
五、结束语
  弧光保护的原理简便、结构简单、动作迅速可靠,改进了传统母线保护的概念,在预防弧光故障事故方面具有重要意义,并能减少设备损害及人员伤亡,确保中低压开关柜的安全与可靠运行。
参考文献
[1] 安科瑞企业微电网设计与应用手册
[2]. NB/T 42076-2016 弧光保护装置选用导则
[3]. GB/T 14598.302-2016 弧光保护装置技术要求 
[4]. DL/T 1504-2016 弧光保护装置通用技术条件


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