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什么是弧光?弧光保護(hù)裝置如何選擇?

發(fā)布時(shí)間: 2021-04-22  點(diǎn)擊次數(shù): 2124次

電弧光是通過電離的氣體(空氣)在帶電體和地之間或帶電體之間的短路。高能量的電弧光故障表現(xiàn)為電氣火花。它們釋放了大量的能量,表現(xiàn)為輻射、熱、強(qiáng)光和高壓波的形式。

電弧光產(chǎn)生的原因

 人為原因操作不當(dāng)

 設(shè)備正常時(shí)間的絕緣老化

 小動(dòng)物、灰塵、溫度、濕度、腐蝕等環(huán)境因素

電弧光特點(diǎn)

 當(dāng)至少一部分電流擊穿絕緣體時(shí),例如空氣,就會(huì)產(chǎn)生電弧光(電弧光可以通過絕緣體傳播)

 大峰值功率可達(dá)40MW

 電弧光內(nèi)部溫度高可達(dá)到太陽表溫的五倍(20000℃)

 電弧光強(qiáng)度是普通辦公室照明的2000倍

 電弧光的大電壓可達(dá)500-1000V

電弧光的危害

 

 

 生產(chǎn)安全事故-人員死傷重大事件

 燃燒導(dǎo)致設(shè)備的報(bào)廢導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)損失

 有氣體造成環(huán)境污染,傷害呼吸系統(tǒng)

電弧光故障的危害程度取決于電弧電流及切除時(shí)間,電弧產(chǎn)生的能量與I²t成指數(shù)規(guī)律快速攀升;只有總切除時(shí)間小100ms,將會(huì)對設(shè)備造成不同程度的損害。

 

傳統(tǒng)保護(hù)方法的缺陷

1) 變壓器后備過流保護(hù)方案:

保護(hù)跳閘一般整定為 1. 25 -2. 0s,不能滿足快速切除中壓母線故障的要求。

2) 饋線過流元件閉鎖進(jìn)線過流保護(hù)方案:

保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為 300ms-400ms ,仍不能滿足85ms (弧光保護(hù)總切除時(shí)間)以內(nèi)快速切除弧光短路故障的要求。

3) 采用環(huán)流原理的高阻抗方案:

保護(hù)動(dòng)作時(shí)間一般為 35-60ms 。這種方案接線復(fù)雜、對 CT 的要求高,安裝在 380V -35KV 母線上有很多困難,也很不經(jīng)濟(jì)。此外,這種由于其保護(hù)范圍由于受到 CT 安裝位置的限制,不能保護(hù)到發(fā)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。因此也不適合中壓母線保護(hù)應(yīng)用。

電弧光保護(hù)原理

 


電弧光保護(hù)的原理如圖1所示,它的動(dòng)作判斷據(jù)為故障時(shí)產(chǎn)生的兩個(gè)條件,即弧光和電流增量。當(dāng)同時(shí)檢測到弧光和電流增量時(shí)系統(tǒng)發(fā)出跳閘指令,當(dāng)僅檢測到弧光或者電流增量時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào),而不會(huì)發(fā)出跳閘指令。

 

電弧光保護(hù)系統(tǒng)組成

電弧光保護(hù)系統(tǒng)由主單元、電流單元、傳感器單元、以及連接電纜組成。弧光傳感器可放置在開關(guān)設(shè)備的任何位置(一般安裝在母線室內(nèi),以檢測母線故障),根據(jù)弧光傳感器的實(shí)際物理位置可實(shí)現(xiàn)保護(hù)分區(qū)的功能,并在電弧光控制單元上顯示故障發(fā)生的位置,此功能可減少停電處理時(shí)間,以便快速恢復(fù)供電

 

電弧光保護(hù)系統(tǒng)功能特點(diǎn)

1) 原理簡單: 通過檢測電弧光,經(jīng)過流閉鎖把關(guān),保護(hù)結(jié)構(gòu)簡單。

2) 動(dòng)作迅速可靠: 通過檢測電弧光信號(hào),整套母線的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為 5~7ms; 采用檢測弧光信號(hào)和過流閉鎖的雙重判據(jù),可實(shí)現(xiàn)保護(hù)的可靠動(dòng)作; 整套系統(tǒng)連續(xù)自檢,充分保證整套系統(tǒng)的安全性和可靠性。

3) 故障點(diǎn)定位: 控制部分可顯示弧光發(fā)生點(diǎn)的位置,便于快速查找和處理故障、恢復(fù)供電。

4) 具備斷路器失靈保護(hù)功能: 在主斷路器拒動(dòng)時(shí),可發(fā)出跳閘指令,跳開上一級斷路器,

提高保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。

5) 通過弧光和電流判別,可對各段母線實(shí)施有選擇性的保護(hù),適用于各種運(yùn)行方式、且在各種運(yùn)行方式下,保護(hù)不需作切換。

安科瑞弧光保護(hù)裝置

功能:

ARB5系列弧光保護(hù)裝置外觀時(shí)尚、大屏幕液晶顯示,圖形化多語言菜單,操作快捷方便;具有強(qiáng)大的功能集成:集保護(hù)、測量、控制、監(jiān)測、通訊、故障錄波、事件記錄等多種功能于一體,準(zhǔn)確實(shí)時(shí)監(jiān)測弧光信號(hào),保護(hù)電流,適用于中低壓等級電網(wǎng)的 弧光故障迅速切除裝置。

應(yīng)用范圍:

適用于石油化工、數(shù)據(jù)中心、電網(wǎng)電廠、機(jī)場軌道交通、醫(yī)療公共設(shè)施等行業(yè)。

訂貨范例:

主控單元支持1塊弧光主控板信號(hào)接收,同時(shí)本身自帶9個(gè)弧光探頭的采集信號(hào);

二次額定相電流為5A,裝置電源和開入電源為DC110V;

支持GOOSE通訊。

根據(jù)選型表,確定型號(hào)為:ARB5-M 12512。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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