更(gēng)新(xīn)時(shí)間(jiān)：2023-03-29 點擊次數： 929次
摘(zhāi)要(yào)：隨(suí)著(zhuó)我國(guó)電(diàn)網(wǎng)結(jié)構的日(rì)益堅強(qiáng)與(yǔ)壯大(dà)，對(duì)電網(wǎng)繼電保護設(shè)備(bèi)“四(sì)性"的要(yào)求也(yě)越(yuè)來(lái)越高，尤(yóu)其是對快(kuài)速性(xìng)的(dí)要求達到(dào)了(liǎo)的高度。但我國目前變(biàn)電站低(dī)壓側均未配置母綫差(chà)動(dòng)保(bǎo)護，在低壓側母綫(xiàn)發生短路時，隻能依靠主變低(dī)壓側後(hòu)備保(bǎo)護(hù)動(dòng)作，無(wú)法立即切除(chú)故(gù)障(zhàng)。對於(yú)電力係(xì)統來說(shuō)，縮短1s的切除(chú)時間(jiān)，不僅能夠避(bì)免多數的設備損(sǔn)壞(huài)事(shì)故，更(gēng)有可能(néng)防止人身傷(shāng)亡(wáng)事(shì)故(gù)。
關鍵詞：優勢(shì)；係統；方案配(pèi)置；弧光(guāng)短(duǎn)路(lù)；電(diàn)弧(hú)光保護(hù)
介於以(yǐ)上問題，本(běn)文(wén)著重討(tǎo)論了(liǎo)電(diàn)弧光保(bǎo)護裝置(zhì)的優(yōu)點及構(gòu)成(chéng)。認真(zhēn)剖(pōu)析了電弧光產(chǎn)生的原(yuán)因，認(rèn)真研究了(liǎo)幾種變(biàn)電站低(dī)壓側典型(xíng)接(jiē)綫(xiàn)方(fāng)式下(xià)的弧光(guāng)保護(hù)配(pèi)置(zhì)。
0引言
內蒙(mēng)古(gǔ)烏蘭察(chá)布電網(wǎng)是蒙(mēng)西電網的重要組成部(bù)分(fēn)，其售(shòu)電量(liáng)近幾年在蒙(mēng)西電網中一(yī)直，2016年烏(wū)蘭察布電(diàn)業局完(wán)成供電(diàn)量273億KW·h，位居蒙西電網(wǎng)名(míng)。轄區內(nèi)主要由三個電壓層(céng)級構成：層(céng)級(jí)為(wéi)以慶雲(yún)變(biàn)，察右中變(biàn)，汗海(hǎi)變(biàn)，旗下(xià)營(yíng)變(biàn)，豐(fēng)泉變(biàn)五(wǔ)個500KV變電站為(wéi)支(zhī)撐的500KV主(zhǔ)架(jià)；層級為(wéi)21座(zuò)220KV變(biàn)電(diàn)站(zhàn)的雙環(huán)網(wǎng)布局(jú)網(wǎng)架；第三層級為220KV以下(xià)35KV以(yǐ)上的變(biàn)電(diàn)站61座。隨著經濟的發展(zhǎn)，地(dì)區負荷不(bù)斷(duàn)增(zēng)加(jiā)。
高載(zǎi)能(néng)作(zuò)為專(zhuān)綫(xiàn)用(yòng)戶，多由變(biàn)電站低壓側35kV，10kV電(diàn)纜出(chū)綫(xiàn)供(gōng)電(diàn)。這樣(yàng)的出綫方(fāng)式致(zhì)使(shǐ)不接地係(xì)統(tǒng)對地(dì)電(diàn)容電流(liú)猛增，一旦(dàn)綫路(lù)發生接地時(shí)，容易產生間(jiān)歇(xiē)性過電壓(yā)，引起(qǐ)設備過電(diàn)壓(yā)，電纜頭爆炸(zhà)等危害。因此對主(zhǔ)變會造成嚴重的衝擊，需要快(kuài)速(sù)切(qiē)除(chú)。但考(kǎo)慮到保護選(xuǎn)擇性和靈敏(mǐn)性等原因(yīn)，傳統(tǒng)的(dí)保護(hù)在(zài)主(zhǔ)變低壓側(cè)母綫(xiàn)及近(jìn)區(qū)故(gù)障往往(wǎng)不(bù)能快速切除。這樣(yàng)對主變以(yǐ)及(jí)電(diàn)網係(xì)統的(dí)損(sǔn)害(hài)是非(fēi)常(cháng)大(dà)的(dí)。
1弧光(guāng)保(bǎo)護的優勢
1，動作(zuò)迅速可靠：
采用了(liǎo)可靠(kào)的快速算法(fǎ)，可以在短時間(jiān)內(nèi)判斷(duàn)弧光(guāng)變化(huà)信號(hào)和電流(liú)變化信號(hào)並(bìng)迅(xùn)速(sù)出(chū)口，從發現故障到出口(kǒu)跳閘時(shí)間間隔(gé)優(yōu)於(yú)7ms，確(què)保開(kāi)關櫃(guì)內設備的弧光在100ms以內切(qiē)除。
2，全(quán)數字化設計(jì)：
本裝置(zhì)采用全數(shù)字化設計，配置(zhì)靈(líng)活(huó)，動(dòng)作(zuò)精(jīng)度(dù)高，而且排除了由於旋鈕(niǔ)或(huò)其他(tā)機(jī)械設(shè)計導致(zhì)的誤差隱患(huàn)。
3，保(bǎo)護原理簡單，合理(lǐ)
根(gēn)據(jù)弧(hú)光產(chǎn)生時的特(tè)點(diǎn)，裝(zhuāng)置采用(yòng)弧(hú)光和(hé)電流雙重(zhòng)判(pàn)據(jù)，判據簡(jiǎn)單且(qiě)可以(yǐ)有(yǒu)效的保證(zhèng)動(dòng)作(zuò)的準確性(xìng)。
4，*的(dí)電氣性(xìng)能(néng)
故(gù)障弧(hú)光探頭(tóu)，連接綫全(quán)部采用耐高(gāo)溫，阻(zǔ)燃的(dí)高分子材料(liào)，具有(yǒu)的(dí)電(diàn)氣隔離效果(guǒ)。裝置(zhì)滿足EMC的標(biāo)準(zhǔn)，保證了弧光(guāng)保護係(xì)統(tǒng)的(dí)整體穩定性(xìng)和動(dòng)作(zuò)的(dí)可(kě)靠(kào)性。
5，故障信息記(jì)錄(lù)
在(zài)故(gù)障弧光發生並(bìng)引起(qǐ)裝置跳閘(zhá)後，主控單元(yuán)或饋綫(xiàn)保護單(dān)元(yuán)可以(yǐ)準確的(dí)記錄(lù)是哪個弧光探(tàn)頭(tóu)檢測(cè)到(dào)了(liǎo)故障(zhàng)弧(hú)光(guāng)，且(qiě)可以(yǐ)詳細記錄動(dòng)作時刻的三相(xiāng)電流(liú)值以及(jí)動作時刻的故障(zhàng)弧(hú)光(guāng)光(guāng)強(qiáng)。
6，多(duō)種(zhǒng)輔助保護功能
主控(kòng)單(dān)元(yuán)不(bù)但有弧(hú)光(guāng)保護(hù)，還(huán)有(yǒu)過流保(bǎo)護(hù)，接(jiē)地保(bǎo)護(hù)，斷(duàn)路器失靈等輔助(zhù)保護(hù)，這(zhè)些保護(hù)是(shì)弧光保(bǎo)護的合理配(pèi)置(zhì)和(hé)有(yǒu)效(xiào)補(bǔ)充。
2弧(hú)光保護的係統組(zǔ)成
1，主(zhǔ)控單元
主(zhǔ)控(kòng)單(dān)元是母(mǔ)綫型弧光保(bǎo)護(hù)係(xì)統(tǒng)的核心(xīn)。它檢測分析(xī)故(gù)障(zhàng)信(xìn)號(hào)，接收分析采(cǎi)集單元(yuán)的(dí)弧光(guāng)故(gù)障(zhàng)信(xìn)號，並對(duì)兩種(zhǒng)信號(hào)進(jìn)行(háng)綜(zōng)合(hé)分(fēn)析判(pàn)斷。在(zài)滿足跳(tiào)閘(zhá)條件時，發出(chū)跳(tiào)閘指令(líng)以切除故障(zhàng)。主(zhǔ)控單(dān)元(yuán)一(yī)般安(ān)裝在進(jìn)綫(xiàn)櫃(guì)或緊鄰進綫櫃(guì)的開關櫃的二次(cì)控(kòng)製門板(bǎn)上(shàng)。主控單元有(yǒu)：
（1）3個弧光(guāng)信號(hào)檢(jiǎn)測接口(kǒu)，主要用於接收(shōu)來自(zì)弧光采(cǎi)集單元(yuán)的(dí)弧光故(gù)障信(xìn)號(hào)；一(yī)個弧光信(xìn)號輸(shū)出口，主要(yào)用於弧(hú)光(guāng)故障(zhàng)信號輸出(chū)，用(yòng)於內(nèi)部連接。
（2）3個(gè)數據(jù)通(tōng)訊(xùn)接(jiē)口(kǒu)，其(qí)中一個用(yòng)於輸入數據，其他(tā)的用於輸(shū)出數據(jù)。
（3）4路快(kuài)速(sù)跳閘(zhá)輸(shū)出(chū)接(jiē)口，符(fú)合(hé)IEC255-23繼電(diàn)器標(biāo)準。
（4）2路(lù)報警出(chū)口，其中一路(lù)為裝置故障(zhàng)出(chū)口(kǒu)。
（5）電流(liú)輸入(rù)，用於判斷(duàn)故(gù)障(zhàng)電(diàn)流。
2，輔助(zhù)單元
弧(hú)光(guāng)采集(jí)單(dān)元與主(zhǔ)控單元(yuán)配(pèi)合(hé)使(shǐ)用(yòng)，是弧光保(bǎo)護(hù)係(xì)統的重要(yào)組成(chéng)部(bù)分(fēn)，主要用於采(cǎi)集(jí)故(gù)障(zhàng)弧光，並將(jiāng)判斷後(hòu)的(dí)結(jié)果通過光信(xìn)號(hào)傳遞給(gěi)主控單元。單個弧光采集(jí)單元(yuán)可(kě)以安裝8個(gè)弧(hú)光探頭(tóu)，根據係統(tǒng)的(dí)大(dà)小(xiǎo)可以(yǐ)任(rèn)意增減弧(hú)光采集(jí)單(dān)元的(dí)數量。弧光采集(jí)單(dān)元(yuán)通常(cháng)安裝在(zài)選(xuǎn)定的(dí)開關櫃(guì)內中(zhōng)，選(xuǎn)擇的原則(zé)是(shì)保證該單(dān)元(yuán)相(xiāng)關光(guāng)纖(xiān)用量盡量少(shǎo)。
3，弧(hú)光傳感器
專門用(yòng)於(yú)故障弧光(guāng)采集(jí)，是(shì)無(wú)源的弧(hú)光(guāng)探測傳感器，安(ān)裝在開關(guān)櫃的(dí)母綫室內(nèi)或饋綫櫃內電(diàn)氣元件(jiàn)的(dí)連接處。當發生弧(hú)光故障(zhàng)時，光照度大(dà)幅度增加，弧光(guāng)傳感器直(zhí)接將(jiāng)光信(xìn)號傳給(gěi)弧光采集單(dān)元(yuán)或饋綫保(bǎo)護單元(yuán)。
3弧(hú)光(guāng)保(bǎo)護(hù)的方(fāng)案(àn)配(pèi)置(zhì)
分布(bù)式(shì)弧(hú)光保護係(xì)統(tǒng)由(yóu)弧光保護(hù)主(zhǔ)機單元和若幹(gān)弧(hú)光采集單元組成。弧光主(zhǔ)機(jī)單(dān)元采(cǎi)集母(mǔ)綫的進綫電流，接(jiē)收(shōu)弧(hú)光(guāng)采集單(dān)元(yuán)采集(jí)到的弧光(guāng)信號，采集開(kāi)關(guān)位置等(děng)，並實時(shí)進行邏輯運算。發生(shēng)弧光(guāng)故障(zhàng)時(shí)，弧(hú)光(guāng)主機單元(yuán)動(dòng)作(zuò)，跳開相(xiāng)應的(dí)進綫(xiàn)，或分(fēn)段(duàn)開(kāi)關。弧(hú)光采集單(dān)元實時采(cǎi)集(jí)弧光(guāng)傳(chuán)感器的信號(hào)，並(bìng)通(tōng)過光(guāng)纖將弧(hú)光信(xìn)號級聯給弧(hú)光主機(jī)單(dān)元。
一(yī)般情(qíng)況(kuàng)，整個母綫段(duàn)配置1台弧光(guāng)主(zhǔ)機單(dān)元(yuán)；每(měi)台弧光(guāng)保(bǎo)護主機(jī)單(dān)元多可以(yǐ)接(jiē)入(rù)8個(gè)弧光(guāng)采集單元；每(měi)個(gè)弧光采(cǎi)集單元可以采集(jí)8路弧光傳(chuán)感器的(dí)信(xìn)號(hào)。配(pèi)置(zhì)弧光采集單元的(dí)數量需根(gēn)據(jù)母(mǔ)綫段(duàn)間(jiān)隔(gé)的(dí)多(duō)少，以及(jí)每(měi)個間隔(gé)安裝弧(hú)光(guāng)傳(chuán)感器的個數(shù)來(lái)確定。
4安科(kē)瑞ARB5-M弧(hú)光(guāng)保護(hù)產(chǎn)品選型說明(míng)
ARB5-弧光(guāng)主(zhǔ)控單元
（1）＊表示可選附件(jiàn)，需要另(lìng)外增(zēng)加(jiā)費用(yòng)1500元。
（2）主(zhǔ)控(kòng)板(bǎn)和(hé)采集(jí)板數量之(zhī)和(hé)不(bù)能(néng)大於4。
（3）弧光(guāng)探(tàn)頭(tóu)到(dào)采(cǎi)集板(bǎn)的(dí)長(cháng)度(dù)不(bù)能超(chāo)過(guò)20米。
（4）如有特殊要求，請特(tè)別注明(míng)。
5安科瑞ARB5-M弧(hú)光保護產品(pǐn)功(gōng)能(néng)和(hé)技(jì)術(shù)參數
6安科瑞ARB5-M弧光保護(hù)產品(pǐn)現(xiàn)場安裝
弧光保護主控單(dān)元，探頭安(ān)裝(zhuāng)圖(tú)如下(xià)。
7結(jié)論(lùn)
高壓(yā)開關櫃時(shí)常會發(fā)生弧(hú)光短路故障事(shì)故，安裝(zhuāng)專門的(dí)母(mǔ)綫(xiàn)保護設(shè)施是非常有必(bì)要的。電(diàn)弧(hú)光保護係統具(jù)有原理(lǐ)簡(jiǎn)單，靈敏度高，動作(zuò)迅速可(kě)靠(kào)等優點(diǎn)，從(cóng)而的(dí)減小(xiǎo)弧光(guāng)短(duǎn)路對設(shè)備的危害。目(mù)前，國華寶日希(xī)勒電(diàn)廠等(děng)一(yī)批項母的高壓(yā)廠電(diàn)係(xì)統(tǒng)中，電弧(hú)光保(bǎo)護裝(zhuāng)置(zhì)已(yǐ)得(dé)到(dào)了(liǎo)應用，至今運行良(liáng)好(hǎo)。隨(suí)著(zhuó)應(yīng)用實(shí)例的不(bù)斷增加(jiā)，其運(yùn)行(háng)可(kě)靠性也將(jiāng)更加*。
參(cān)考文(wén)獻(xiàn)：
[1] 李(lǐ)潔，李(lǐ)慧(huì)勇.淺談弧光保護的組成及優點 [M]. ．
[2] 陳(chén)壽(shòu)孫.高(gāo)等(děng)電力網(wǎng)絡(luò)分析 [M]. 北(běi)京(jīng)：清(qīng)華(huá)大學(xué)出版 社，1996．
[3] 電(diàn)力係統(tǒng)計(jì)算程序(xù)及其實現(xiàn) [M]. 北(běi)京：中國電力(lì)出 版(bǎn)社(shè)，1995．
[4] 安(ān)科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計(jì)與(yǔ)應用(yòng)手冊(cè)2022.5（版）.
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