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浅析中低压系统母线装设弧光保护的必要性及应用

更新时间:2023-10-07浏览:230次

 

摘要:随着社会进步,各方面技术也在进步,如电力的发明使用,使我们从一开始的煤油时代走入了电力时代。在电力方面,我国处于地位,文章主要探讨了中低压系统母线装设弧光保护的必要性,以及它存在的弊端。

关键词:中低压母线;弧光保护;必要性

0 引言

我国的电力工业已经进入大规模的发展建设,大量的用电设施,对电力的需求是的,因此,这时我们需要在安全可靠、经济运行的背景下,提供这些需求,但是电力方面的发展还不够完善,存在着弊端和安全隐患。本文就几个方面来探讨中低压系统母线装设弧光保护的必要性。

1 重视中低压母线故障的原因

我国电力发展建设的速度超前,它已经进入人电网、大机组、压输电阶段,并且对发电机组的容量要求越来越高,这时就需要在安全运行方面要跟上要求,因为单台大机组的运行情况,会直接影响到整个电网的运行稳定性、安全性以及经济性。同时,发电厂的用电系统与安全运行,对发电机组的影响也越来越大。由此可以看出,如果中低压母线出现故障,它会产生弧光,所产生的弧光对电力设备及人本身的影响,会造成不同程度的损伤,有时还会引发“链式反应"。对于这个问题重视,按照我国现行的继电保护设计标准来看,在配置方面一般不会使用设备进行保护,而是采用另一种方法,即借助于上元件的后备过流的方法来保护,从而切除中低压系统母线短路的问题,这样的做法是有弊端的,电路故障应该用的时间去维修,而这类保护方法会导致维修时间延长,对设备也有一定的损伤。这些问题如果没有使用恰当的方法,还会引起不同程度的故障,轻则会发展为输电网故障,重则会使电力系统出现整体的故障。

2 中低压系统母线故障发生的原因

弧光放电燃烧,表示着中低压母线出现了故障。中低压母线所释放的是的,它发生故障时所产生的弧光,会使压力和温度瞬间升高,形成电弧之后,与它接触的空气会被立刻电离,继而会产生具有的爆炸性压力和高温,在产生这些巨大的时候,如果没有及时被切除,将会对设备以及人员造成不同程度的损伤。然而,造成中低压开关柜内出现这类故障的原因有很多。

2.1设备质量不过关

没有科学合理地设计开关柜的结构,开关柜过大或者过小,再加上制造质量没有做到位,在正式投入使用时,会导致绝缘处老化以及机械设备受到磨损,从而会导致它的绝缘水平程度下降,设备质量方面,需要为后面的使用打下良好的基础,质量方面如果不过关,就会导致后续出现问题。

2.2运行维护不到位

运行维护方面也是重要的,它在什么样的环境下使用,关乎到系统的稳定性与安全性。如果在高温、潮湿、化学侵蚀等这些恶劣环境下运行,所使用的绝缘材料便容易受损,会缩短它的使用期限,而在绝缘的表面,会出现一些不同程度的损伤,绝缘便会出现故障,进而就会导致中低压母线系统出现短路的故障。

2.3维护操作不当

电厂的检修维护在整个系统中起着关键的作用,而有些人对这个工作不重视,常常会出现由于操作不当而出现的故障,如在检修时,误将自己的工具遗落在开关柜中、忘记测量并记录自己所在工作区域的电压等,这些典型的操作不当,都会引起中低压系统母线出现故障,进而导致出现更大的问题。

2.4其他

除了上述这些因素以外,还有一些由于工作人员的不认真造成的故障,如开关柜没有密封好,一些小动物会偷偷溜进去,对绝缘处进行啃咬,从而导致中低压系统母线出现故障。除此之外,电力系统的迅速发展,电网的结构总是在不停地改变,用电的情况增多,从而导致电缆增多,电量超负荷,也是故障出现的所在。

3 弧光母线的保护系统

弧光产生断路的危害性,弧光会在开关柜内发生爆炸,而燃烧的气体和会迅速扩散到周围,并且它还能融化和蒸发金属,由于这些危害,我们才需要一个保护系统。不仅这样,任何设备都需要保护,中低压系统母线也不例外。而电弧光母线的保护系统,是一种针对中低压系统母线的特点经过多位专家研究出来的系统,它具有多种优点,它适用于各种运行方式,在各种运行方式下都不需要人为进行切换就能进行保护,这是一个便利的系统,不仅能起到很好的保护作用,还能提高可靠性,是一个理想型的保护中低压系统母线的解决办法。

3.1弧光的原理

弧光保护的原理,如图1所示,它的动作判断据为故障时产生的两个条件,也就是弧光和电流增量。在发生故障时,它会检查开关柜,然后,在同时检测到弧光和电流增量时,就会下达跳闸的指令。

图1弧光保护原理示意图

3.2弧光的特点

人们选用这个保护系统,是由于它具有很多明显的优点:

①它的原理简单、通俗易懂,保护结构简单,它在发生故障时,只需要检查开关柜内,然后,在同时检测弧光和电流增量,就会下达跳闸的指令;

②能够更快迅速地发现故障并起到保护作用,当出现电路故障时,应该用及时地去维修,而这个系统能快的发现故障,以检测弧光信号和过流关闭为依据,从而可以实现保护的可靠动作,这个系统起到一个连锁反应,本身会连锁自我检查,如此就能够充分地保证整个系统的安全性以及可靠性;

③能准确地找出故障点并准确定位,在发生故障时,它能够准确地找出故障点,并且能够准确记故障点的位置,能保证工作人员在维修时,能快速地找到故障位置,并且处理故障来恢复供电系统;

④在断路器不起作用时,起到一个保护作用,在主断路失控的情况下,它可以发出一个指令,不受其他机器的控制,跳过上跳闸动作,从而提高系统的安全性与可靠性。这些特点,更好地说明了这个保护系统的*性,是保护中低压系统母线解决办法。

4 弧光保护系统与变压器后备过流保护的对比

弧光保护系统是专门用于来保护中低压系统母线的系统,它的动作时间快,相比于传统的保护系统,要更具有*性,它采用弧光和电流闭锁的方法来进行双重判断,增加了它的可靠性,从而对安全性能也有了一定的保障,它在发生故障时,能准确地定位,减少了维修人员查找的时间,大大减短了维修时间,从而来保障故障之后快速供电。而变压器后备过流保护它也有优点,它不需要1套装置系统,工作量较小,而且它不能像弧光保护系统那样对故障点准确定位,耗费的时间长,并且可靠性低。总而言之,各有各的优点,但是从综合来看,弧光保护系统是比较理想的解决方法。

5 安科瑞ARB5-M弧光保护产品选型说明

ARB5-弧光主控单元

技术参数代码

代码说明

弧光主控板数

0

0块主控板,可接0块采集板信号

1

1块主控板,可接6块采集板信号

2

2块主控板,可接12块采集板信号

3

3块主控板,可接18块采集板信号

4

4块主控板,可接24块采集板信号

弧光采集板数

0

0块采集板,可直接采集0个弧光探头信号

1

1块采集板,可直接采集5个弧光探头信号

2

2块采集板,可直接采集10个弧光探头信号

3

3块采集板,可直接采集15个弧光探头信号

4

4块采集板,可直接采集20个弧光探头信号

电流输入

1

1A

5


电源

1

装置电源为DC110V,开入电源DC110V

2

装置电源为DC220V,开入电源DC220V

3

装置电源为AC110V,开入电源DC24V(装置自带)

4

装置电源为AC220V,开入电源DC24V(装置自带)

电源

0

不需要

1

支持MMS

2

支持MMS,GOOSE

(1)*表示可选附件,需要另外增加费用1500元。

(2)主控板和采集板数量之和不能大于4。

(3)弧光探头到采集板的长度不能超过20米。

(4)如有特殊要求,请特别注明。

6 安科瑞ARB5-M弧光保护产品功能和技术参数

型号

主要功能

技术参数

momARB5-M弧光保护主控单元

8组弧光保护

可选配4块采集板,1块采集板可采集5路探头,共支持20路弧光探头直接采集。

亦可选配4块主控板(即可接入4台ARB5-E扩展单元)1块主控板可接收6块采集板的探头,共支持120路弧光探头采集。

4组失灵保护

4组电流回路TA监测

4组三相电流采集

11路可编程跳闸出口

非电量保护

装置故障告警

2路RS485

2路以太网

1路打印接口

1路IRIG-B码对时接口

支持IEC61850、modbusRTU、modbusTCP、IEC103

支持GOOSE输入输出(选配)

momARB5-E弧光保护扩展单元

弧光信号采集

可选配6块采集板,1块采集板可采集5路探头,共支持30路弧光探头直接采集。

模拟状态传输

需要配合ARB5-M主控单元使用

ARB5-S弧光探头

弧光信号监测

点式弧光传感器,可安装于

母线室、电缆室或断路器室。

现场调试及工程服务费


视项目情况核价

7 安科瑞ARB5-M弧光保护产品现场安装

弧光保护主控单元、探头安装图如下。

9d14e7416055a26f2e7f9e596baff90

8 结束语

随着我国电力建设的发展,发电厂日渐增多,发电厂中的中压开关柜也日渐增多,而随之而来的就是故障不断地出现,因此,我们对中低压系统母线的保护,应该越来越重视。中低压系统母线的保护,不仅需要、熟练地掌握技术,还需要一些保护系统来协调配合,而弧光保护系统作为一个理想的解决方法,可以地解除故障,减少设备维护的次数,提高电力系统的经济效益,提高电力系统的安全性和可靠性,将损失降到,保证电力可以不断地供给,从而保证了整个电力系统安全、稳定地运行。

参考文献:

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[6] 安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.5(版).