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1 裝置介紹
1.1 概述
ARB6系列母線電弧光保護裝置硬件采用模塊化（包括電源模塊,、CPU模塊,、弧光采集模塊、模擬量采集模塊,、開入開出模塊,、通訊模塊、人機接口模塊等）設計,，集保護,、測量、監(jiān)視,、控制,、通訊、故障錄波,、事件記錄等多種功能于一體,，實時監(jiān)測弧光信號、保護電流或電壓信號,，實現(xiàn)0.4kV~35kV中低壓配電系統(tǒng)的電弧光保護功能,。裝置軟件配以專門的保護算法，抗干擾性能強,，可靠性高,，保護實現(xiàn)方式靈活，能與Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)配套使用,，為電力系統(tǒng)的安全可靠運行提供保障,。
ARB6系列母線電弧光保護裝置操作便捷、資源豐富,、穩(wěn)定可靠,、維護方便，廣泛應用于電力,、水利,、交通、工業(yè),、礦產(chǎn),、新能源、艦船,、建筑樓宇等行業(yè),。
1.2 特點
Ø 高性能的硬件平臺
裝置采用主頻為550MHz的處理器,，16位同步采樣A/D，每周波48點高速采樣,、實時并行計算,；配置512K字節(jié)Flash、（192+4）K字節(jié)Sram,、外置4M字節(jié)NorFlash,、外置512K字節(jié)Sram，硬件資源充足,，可靠性高,。
Ø 完善的保護功能
適用于35kV及以下電壓等級的電力系統(tǒng)電弧光保護和自動控制功能。裝置可實現(xiàn)弧光保護,、弧光故障點定位,、弧光探頭及光纖鏈路實時自檢、失靈保護,、CT斷線監(jiān)測、非電量保護,、裝置異常告警,、故障錄波等功能。
Ø 豐富的接口資源
12路交流電流通道和3路交流電壓通道,，測量4組三相電流和3組零序電壓,；
22路有源開關量輸入通道（可選）+1路裝置電源失電輸入通道；
16路獨立無源開關量輸出通道（14路常開接點,、2路常閉接點）,，其中4路快速繼電器出口；
2路RS485串行通訊接口,，支持IEC60870-5-103,、Modbus-RTU規(guī)約；
3路以太網(wǎng)接口（可選）,，支持TCP IEC60870-5-103,、TCP Modbus-RTU規(guī)約；
1路GPS對時接口,，支持IRIG-B對時方式（RS485接口）,；
1個USB接口，可通過U盤升級裝置程序,，也可導出裝置的定值,、故障錄波數(shù)據(jù)，方便故障分析,。
Ø 人性化
裝置采用全漢化大屏幕液晶顯示,，人機界面清晰易懂,。
靈活、舒適的按鈕設計,，菜單式操作簡單,、便捷。
保護功能的出口可通過跳閘矩陣進行設置,，方便用戶選擇要動作的繼電器,。
Ø 透明化
實時記錄交流量、弧光量,、開入量,、開出量和所有保護模塊的狀態(tài)。
裝置記錄內(nèi)部各元件動作行為,、動作時間等信息,，并可以查看事件記錄（不少于200條）、系統(tǒng)記錄（不少于500條）,、操作日志（不少于2000條）,。
裝置記錄故障錄波信息，可在裝置上直接查看波形,，也可導出錄波文件,。16條故障錄波信息，每條錄波可觸發(fā)4段錄波（每個采樣點錄波至少包含46個模擬量,、39個開關量波形）,，每段錄波可錄故障前2個周波、故障后10個周波波形,，共計15.36s,。
Ø 可靠性設計
裝置采用全圖形編程技術設計每個保護功能，以提高程序的可靠性及正確性,。
軟硬件具有持續(xù)完善的自檢功能,，抗干擾性能好，裝置通過多項電磁兼容檢測認證,，電快速瞬變脈沖群,、靜電放電、浪涌抗干擾性能均達到IV級標準,。
1.3 裝置選型表
1.3.1 母線電弧光保護裝置選型表
1.3.2 弧光探頭選型表
1.4 裝置功能對照表
注：√表示具備此功能,，■表示可選功能。
2 技術參數(shù)
2.1 額定參數(shù)
2.1.1 工作電源
| 額定電壓 | AC/DC 220V,、AC/DC 110V,、DC 48V或DC 24V |
| 范 圍 | 額定電壓×（1±20%） |
| 功 耗 | ≤15 VA |
2.1.2輸入激勵電壓
| 額 定 值 | 線電壓AC 100V或相電壓 |
| 測量范圍 | 0.1V～120V |
| 準 確 度 | ±1% |
| 功率損耗 | 每相功率損耗不大于0.5VA |
| 過載能力 | 1.4倍額定電壓，連續(xù)工作；2倍熱過載,，允許10s |
2.1.3輸入激勵電流（保護電流）
| 額 定 值 | AC 5A 或1A |
| 測量范圍 | 0.04In～20In |
| 功率損耗 | 每相功率損耗不大于0.5VA |
| 過載能力 | 2倍額定電流,，連續(xù)工作；40倍額定電流,，允許1s |
2.1.4頻率
| 額定頻率 | 50Hz或60Hz |
| 頻率范圍 | 40～70Hz |
| 準 確 度 | ±0.1Hz |
2.1.5開關量輸入
| 額定電壓 | AC/DC 220V,、AC/DC 110V、DC 48V或DC 24V |
| 電壓范圍 | 額定電壓×（1±20%） |
| 功率消耗 | 每通道功率消耗≤1W（DC220V） |
2.1.6開關量輸出
| 機械壽命 | ≥10000次 |
| 接通容量 | ≥1000W, L/R = 40ms |
| 導通電流 | 連續(xù)≥5A,，短時（200ms）≥30A |
| 斷開容量 | ≥30W, L/R = 40ms |
2.2 主要技術性能
| 電壓元件 | 整定值容許誤差應不大于±3%,；過壓返回系數(shù)0.95，欠壓返回系數(shù)1.05 |
| 電流元件 | 整定值容許誤差應不大于±3%,；過流返回系數(shù)0.95,，欠流返回系數(shù)1.05 |
| 頻率元件 | 整定值容許誤差應不大于±0.02 Hz |
| 比較元件 | 過量比較元件返回系數(shù)為0.95，欠量比較元件返回系數(shù)1.05 |
| 時間元件 | 延時時間2s內(nèi),，誤差≤40ms,；延時時間大于2s，誤差≤（2%）整定值±40ms 其中弧光保護動作時間：弧光單判據(jù) ≤3.8ms （2倍弧光動作門檻值,，電磁繼電器輸出） 弧光電流雙判據(jù) ≤7.8ms （2倍弧光動作門檻值和 2倍電流定值,，電磁繼電器輸出） |
2.3 正常工作環(huán)境條件
| 環(huán)境溫度 | -10℃～＋55℃ |
| 裝置的貯存 | 運輸允許的環(huán)境溫度為-25℃～＋70℃ |
| 相對濕度 | 5％～95％（產(chǎn)品內(nèi)部不凝露，不結冰） |
| 海拔高度 | ≤2500m |
| 防護等級 | IP40（面板,、側板及上下底板） |
2.4 絕緣性能
| 絕緣電阻 | >100MΩ, 500Vdc |
| 介質(zhì)強度 | 回路和地之間,，獨立回路之間：工頻耐壓2kV |
| 沖擊電壓 | ±5kV(1.2/50μs, 0.5J) |
2.5 電磁兼容性能
| 試 驗 項 目 | 要 求 | |
| 1 | 輻射發(fā)射限值檢驗 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定 |
| 2 | 傳導發(fā)射限值檢驗 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定 |
| 3 | 射頻電磁場輻射抗擾度 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定，嚴酷等級10V/m |
| 4 | 靜電放電抗擾度 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定,，嚴酷等級為IV級 |
| 5 | 射頻場感應傳導騷擾抗擾度 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定，嚴酷等級騷擾電平10V |
| 6 | 電快速瞬變脈沖群抗擾度 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定 |
| 7 | 慢速阻尼振蕩波抗擾度 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定,，共模2.5kV,，差模1kV |
| 8 | 浪涌抗擾度 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定，嚴酷等級為IV級 |
| 9 | 交流和直流電壓暫降中斷影響試驗 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定 |
| 10 | 工頻磁場抗擾度 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定,，嚴酷等級為IV級 |
2.6 阻燃性能
| 試 驗 項 目 | 要 求 | |
| 1 | 水平燃燒 | 滿足GB/T 5169.16-2017規(guī)定,，嚴酷等級HB級 |
3 開孔尺寸和安裝位置
ARB6系列弧光保護方案，主要由ARB6弧光保護裝置,、ARB-S弧光探頭及塑料光纖（雙股,、阻燃）組成。
3.1 裝置開孔尺寸和安裝位置
3.1.1 裝置外形圖和開孔尺寸
圖3.2 弧光保護裝置外形及開孔尺寸圖
注：開孔尺寸以毫米（mm）為單位,。
3.1.2 裝置安裝位置
弧光保護裝置安裝時需考慮開關柜安裝空間,，與保護范圍內(nèi)電源進線回路的TA回路連接、保護跳閘回路連接,，原則上采用就近安裝方式,，避免TA采集回路、跳閘回路連線過長,，一般安裝于主變壓器中,、低壓側進線柜或TV柜柜門上,，建議采用面板開孔安裝。
圖3.3 弧光保護裝置安裝示意圖
3.2 探頭開孔尺寸和安裝位置
3.2.1 探頭外形圖和開孔尺寸
弧光探頭配套卡扣支架使用,，卡扣支架需要開孔安裝,。卡扣支架的開孔尺寸為20mm（直徑）,。
圖3.4 弧光探頭外形及開孔尺寸圖
3.2.2 探頭安裝位置
弧光探頭的檢測范圍是一個角度為 180°,，半徑0.5m 的扇形區(qū)域，所以選擇探頭安裝點時應充分考慮該要素,，避免出現(xiàn)檢測盲區(qū),。
弧光探頭安裝應遵循以下原則：
弧光探頭建議安裝地點包括（但不僅限于）母線室、斷路器室,、電纜室,。
在開關柜有斷路器的情況下，弧光探頭建議安裝容易產(chǎn)生電弧的位置（如：在母線觸頭連接處,、上或下隔離開關（2處）觸頭處,、電流互感器觸頭處、電纜接頭處）,。在開關柜無斷路器的情況下,，弧光探頭建議安裝在母線觸頭連接處、上和下隔離開關觸頭處（1處）,、電纜接頭處,。
封閉式母線橋架在橋架兩端需要安裝弧光探頭。若考慮實現(xiàn)開關柜的整體保護,，可以在開關柜的斷路器室和電纜室各安裝1個弧光探頭,。