張心志

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201808

【摘要】：針對中壓開關(guān)柜弧光故障的特點，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)運行，還會造成嚴(yán)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?；」猱a(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(hù)和接地故障保護(hù)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(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)啟動保護(hù),，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(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

（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(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

（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(hù)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(hù)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(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。

圖4 開關(guān)柜布局圖

弧光保護(hù)配置方案是在兩段母線上分別配置一臺ARB5-M主控單元,，安裝位置為進(jìn)線柜（或PT柜）儀表室的柜門上,；每柜的母線室、手車室,、電纜室（如有）各安裝一個ARB5-S弧光探頭,。

保護(hù)動作邏輯為母線室或手車室弧光故障動作于跳閘進(jìn)線和母聯(lián)開關(guān)，電纜室弧光故障動作于跳閘出線回路開關(guān),。

圖5  ARB5-M弧光主控單元背板接線示意圖

4弧光探頭安裝位置

弧光探頭可面板開孔安裝,，亦可支架式安裝。

ARB5-S弧光探頭有兩種固定方式：卡扣式和螺絲式,。

卡扣固定：

圖6 卡扣式固定方式開孔尺寸

螺絲固定：

圖7 螺絲式固定方式開孔尺寸

安裝探頭時應(yīng)選擇安裝位置,，避免出現(xiàn)檢測盲區(qū)，并且應(yīng)遵循以下原則,。

弧光探頭建議安裝地點包括（但不于）母線室,、手車室、電纜室,。

弧光傳感器建議安裝容易產(chǎn)生電弧的位置,。在開關(guān)柜有斷路器的情況下：在母線觸頭連接處、上或下隔離開關(guān)（2處）觸頭處,、電流互感器觸頭處,、電纜接頭處。在開關(guān)柜無斷路器的情況下：在母線觸頭連接處,、上和下隔離開關(guān)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傳感器,。若考慮實現(xiàn)開關(guān)柜的整體保護(hù),，可以在開關(guān)柜的斷路器室和電纜室各安裝1個弧光傳感器。

1母線室

圖8 母線室開孔位置

2手車室

5結(jié)束語

該水廠10kV開關(guān)柜弧光保護(hù)已投運兩年。安科瑞ARB5系列弧光保護(hù)邏輯清晰,、安裝簡單,、動作迅速可靠，廣泛應(yīng)用于水務(wù),、電廠,、醫(yī)療、工業(yè),、交通等行業(yè)項目,。

參考文獻(xiàn)

[1].安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.05版

[2].NB/T 42076-2016 弧光保護(hù)裝置選用導(dǎo)則

[3].AFBR-S10PS01XZ-DS100 – April 3, 2017

[4].王良毅，盧睿,，曾治安.弧光保護(hù)在10 kV 開關(guān)柜中的應(yīng)用

作者介紹：

張心志，男,，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,，主要研究方向為中低壓電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和弧光保護(hù)。