• 18721095851
    當前位置:主頁 > 技術文章 > 淺談安科瑞中低壓母線裝設弧光保護的必要性

    淺談安科瑞中低壓母線裝設弧光保護的必要性

    更新時間:2022-08-10 點擊次數:543
    周穎
    安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801
    【摘要】:中低壓開關柜作為電能生產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,往往造成較大的經濟損失,而母線弧光保護正好解決了這個難題,能夠很好的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
    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。
    1重視中低壓母線故障的原因
           我電力發展建設已經進入大電網、大機組、壓輸電階段,并且對發電機組的容量要求越來越高,這對電力系統運行提出了高的要求,因為單臺大機組的運行情況,會直接影響到整個電網的運行穩定性、性以及經濟性。同時,發電廠的用電系統與運行,對發電機組的影響也越來越大。由此可以看出,如果中低壓母線出現故障,它會產生弧光,所產生的弧光對電力設備及人本身的影響大,會造成不同程度的損傷,有時還會引發“鏈式反應"。
           現行的繼電保護設計標準,是采用借助于上元件的后備過流的方法來保護,從而切除中低壓系統母線短路的問題,這樣的做法存在弊端。電路故障應該在盡可能短的時間得到維修,而這類保護方法會導致維修時間增長,對設備也有一定的損傷。這些問題如果沒有及時解決,還會引起不同程度的事故,輕則會發展為輸電網故障,重則會使電力系統出現整體性故障。
    2產生中低壓弧光故障的因素
           中低壓電力系統在運行中發生的弧光故障事故,多是受到環境條件的影響,絕緣材料受潮、設備表面產生凝露和附著污穢,從而使設備絕緣水平下降引發事故。
    (1)弧光產生的技術原因
           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,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、腐蝕等環境因素,容性接地電流擴大等。
    (2)弧光產生的人為原因
           誤入帶電間隔,隔離開關誤操作,忘記在工作區接地,忘記測量工作區內的高壓等。
    除此之外,電力系統的迅速發展,電網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,也容易導致故障發生。
     
    3弧光故障事故的危害
     
           弧光產生的溫度可達4500℃,內部溫度甚至有10000~20000℃?;」猱a生時大瞬時功率可達到40MW,弧光光強可超過正常照明光強2000多倍。因此中低壓開關柜內因故障而產生電弧時若不能及時采取有效措施,則會產生諸多危害。
           (1)對設備的危害:電弧發生時產生大量高溫高壓氣體,氣體瞬時沖擊波可造成開關柜體變形、破碎;沖擊波爆破震動可造成開關柜劇烈震動,使各連接處緊固件松脫;產生的高溫可引起電纜燃燒、銅排融化、鋁排氣化,甚至將開關柜外殼金屬融化、元器件嚴重損壞并引起火災。
           (2)對人的危害:高溫灼傷皮膚;熔化的金屬蒸發并滲入人的皮膚表層造成皮膚金屬化;高強度弧光傷害眼睛,甚至造成角膜脫落;高溫燃燒產生的粉塵和有毒有害氣體損傷呼吸系統;弧光電流作用于人體可使肌肉產生非劇烈收縮,也可損傷肌腱、皮膚、血管、神經組織等。
           電弧產生的能量與I 2t成指數規律快速上升,其不僅與故障電流的大小有關,還與燃弧時間有關。根據故障點的不同,通常情況下故障短路電流會在幾千安至幾萬安,故障若不能及時切除以熄滅電弧,則會產生巨大能量??傊?,開關柜發生內部電弧故障,不論是對開發設備還是對附近的工作人員,其危險性不可謂不嚴重。
    圖1 電弧能量-時間曲線
    4弧光保護與傳統保護之間的比較
           傳統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300 ms 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. 0 s,加不能滿足快速切除中低壓母線和線路故障的要求。
    (3)環流原理的高阻抗母線保護方案:
           該方案是的母線保護方案,保護動作時間一般為35 ~ 60 ms。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,不能保護發生故障幾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,相比于傳統的保護系統,具越性,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。
    5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點,為目發電廠、變電站、工業及商業配電系統0.4kV - 35kV中低壓母線保護理想的解決方案。它通過弧光+電流雙重判據或弧光單判據啟動保護,其弧光單判據動作時間≤7ms;弧光+電流雙判據動作時間≤20ms,為快速切除中低壓弧光故障提供了技術支持。
    圖2 ARB5弧光保護邏輯原理圖
           ARB5弧光保護還具有失靈保護、CT監測、弧光故障點定位、弧光光纖鏈路自檢及裝置異常自檢、支持包括IEC61850在內的主要行業內通訊協議等功能。
    圖3 ARB5弧光保護典型配置圖
    6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
      
    圖4 某機場10kV開關柜ARB5弧光保護安裝圖

    (2)某工廠0.4kV開關柜母線弧光保護 

    圖5 某工廠0.4kV開關柜ARB5弧光保護安裝圖
     
    結語
           中低壓系統母線的保護,不僅需要、熟練地掌握技術,還需要一些保護系統來協調配合完成,而弧光保護作為一個理想的解決方法,可以有效地解除故障,減少設備維護的次數,提高電力系統的經濟效益,提高電力系統的性和可靠性。
     
    參考文獻
    [1].王新恒.中低壓系統母線裝設弧光保護的必要性分析
    [2].李鷹洲.電弧光保護系統在中低壓開關柜中的應用
    [3].王良毅,盧睿,曾治安.弧光保護在10kV開關柜中的應用
    [4].安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.05版
     
    作者介紹:

    周穎,女,本科  安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為智能電網供配電

    掃一掃,加微信

    版權所有 © 2024安科瑞電氣股份有限公司(www.gregswensonphd.com)
    備案號:滬ICP備05031232號-66 技術支持:化工儀器網 管理登陸 Sitemap.xml

    国产午夜精品自在自线之la-人人妻人人澡人人爽人人DVD-天堂中文最新版在线中文-一本一本久久aa综合精品