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弧光保護(hù)在中壓開關(guān)柜中的應(yīng)用

安科瑞耿敏花

　　【摘要】：針對中壓開關(guān)柜弧光故障的特點(diǎn)，進(jìn)行弧光保護(hù)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(hù)；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(yùn)行的影響越來越嚴(yán)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(yùn)行，還會(huì)造成嚴(yán)重的人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失。

圖1 開關(guān)柜弧光故障事故圖

圖2 電弧能量-時(shí)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(shí)間，電弧產(chǎn)生的能量與I ²t成指數(shù)規(guī)律快速上升?；」猱a(chǎn)生初期（總切除時(shí)間不超過100ms）對設(shè)備損傷比較小，傳統(tǒng)的電流保護(hù)和接地故障保護(hù)由于檢測周期長，動(dòng)作時(shí)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(hù)系統(tǒng)。安科瑞ARB5系列弧光保護(hù)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(dòng)保護(hù)，其弧光單判據(jù)動(dòng)作時(shí)間≤7ms；弧光+電流雙判據(jù)動(dòng)作時(shí)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(hù)選型

　　我們經(jīng)過仔細(xì)分析，選定安科瑞ARB5系列弧光保護(hù)進(jìn)行研究。

　　ARB5系列弧光保護(hù)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(diǎn)

　?。?）啟動(dòng)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(dòng)系數(shù)可整定范圍為0.05~10In，電流常量啟動(dòng)系數(shù)可整定范圍為0.05~10In。

　?。?）11路可編程跳閘出口。

　?。?）4組3相電流采集。

　　（4）支持20路弧光探頭信號(hào)采集。

　?。?）弧光故障點(diǎn)定位。

　?。?）弧光光纖鏈路自檢及裝置異常自檢。

　?。?）4組失靈保護(hù)。

　　（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(diǎn)

　?。?）自帶濾光功能。

　?。?）無源型弧光傳感器。

　?。?）探測角度≥180°。

　　3.弧光保護(hù)方案及動(dòng)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(hù)配置方案。該工程涉及10kV I、II 段母線，共計(jì)12個(gè)回路，其中01、12柜為進(jìn)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。