弧光保護在中壓開關(guān)柜中的應(yīng)用

　更新時間：2022-08-04　點擊量：770

安科瑞耿敏花

　　【摘要】：針對中壓開關(guān)柜弧光故障的特點，進行弧光保護選型和方案配置，并介紹其在開關(guān)柜內(nèi)的安裝位置。

　　【關(guān)鍵詞】：中壓開關(guān)柜；弧光保護；方案配置；安裝位置

　　　1.前言

　　隨著電力系統(tǒng)配電網(wǎng)容量的逐漸，中低壓設(shè)備故障對電力系統(tǒng)運行的影響越來越嚴重，近年來，中壓開關(guān)柜由于絕緣損壞、操作失誤、設(shè)備老化等因素頻繁發(fā)生弧光故障事故，不僅影響供電系統(tǒng)平穩(wěn)運行，還會造成嚴重的人身傷害和財產(chǎn)損失。

圖1 開關(guān)柜弧光故障事故圖

圖2 電弧能量-時間曲線

　　弧光故障事故的危害程度取決于弧光電流及切除時間，電弧產(chǎn)生的能量與I 2t成指數(shù)規(guī)律快速上升。弧光產(chǎn)生初期（總切除時間不超過100ms）對設(shè)備損傷比較小，傳統(tǒng)的電流保護和接地故障保護由于檢測周期長，動作時間慢，不能弧光故障的危害。因此，很有必要引入快速切除弧光故障的保護系統(tǒng)。安科瑞ARB5系列弧光保護裝置通過弧光+電流突變量雙重判據(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(shù)支持。

　　2.弧光保護選型

　　我們經(jīng)過仔細分析，選定安科瑞ARB5系列弧光保護進行研究。

　　ARB5系列弧光保護裝置主要由ARB5-M主控單元、ARB5-S弧光探頭組成。

　　2.1 ARB5-M主控單元特點

　　（1）啟動條件可選弧光單判據(jù)或弧光+電流雙判據(jù)。其中電流突變量啟動系數(shù)可整定范圍為0.05~10In，電流常量啟動系數(shù)可整定范圍為0.05~10In。

　　（2）11路可編程跳閘出口。

　　（3）4組3相電流采集。

　　（4）支持20路弧光探頭信號采集。

　　（5）弧光故障點定位。

　　（6）弧光光纖鏈路自檢及裝置異常自檢。

　　（7）4組失靈保護。

　　（8）支持IEC61850，便于組建數(shù)字化智能配電站系統(tǒng)。

　　2.2 ARB5-S弧光探頭特點

　　（1）自帶濾光功能。

　　（2）無源型弧光傳感器。

　　（3）探測角度≥180°。

　　3.弧光保護方案及動作邏輯

　　本文結(jié)合某水廠10kV供電系統(tǒng)工程，介紹安科瑞ARB5系列弧光保護配置方案。該工程涉及10kV I、II 段母線，共計12個回路，其中01、12柜為進線柜，06柜為母聯(lián)柜，07柜為母聯(lián)隔離柜，05、08柜為PT柜，02、03、04、09、10、11柜為出線柜。