標題：淺析中低壓系統母線(xiàn)裝設弧光保護

產(chǎn)品概述

胡冠楠

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：隨著(zhù)社會(huì )進(jìn)步，各方面技術(shù)也在進(jìn)步，如電力的發(fā)明使用，使我們從一開(kāi)始的煤油時(shí)代走入了電力時(shí)代。在電力方面，我國處于地位，文章主要探討了中低壓系統母線(xiàn)裝設弧光保護的必要性，以及它存在的弊端。

關(guān)鍵詞：中低壓母線(xiàn)；弧光保護；必要性

0 引言

我國的電力工業(yè)已經(jīng)進(jìn)入大規模的發(fā)展建設，大量的用電設施，對電力的需求是的，因此，這時(shí)我們需要在安全可靠、經(jīng)濟運行的背景下，提供這些需求，但是電力方面的發(fā)展還不夠完善，存在著(zhù)弊端和安全隱患。本文就幾個(gè)方面來(lái)探討中低壓系統母線(xiàn)裝設弧光保護的必要性。

1 重視中低壓母線(xiàn)故障的原因

我國電力發(fā)展建設的速度超前，它已經(jīng)進(jìn)入人電網(wǎng)、大機組、壓輸電階段，并且對發(fā)電機組的容量要求越來(lái)越高，這時(shí)就需要在安全運行方面要跟上要求，因為單臺大機組的運行情況，會(huì )直接影響到整個(gè)電網(wǎng)的運行穩定性、安全性以及經(jīng)濟性。同時(shí)，發(fā)電廠(chǎng)的用電系統與安全運行，對發(fā)電機組的影響也越來(lái)越大。由此可以看出，如果中低壓母線(xiàn)出現故障，它會(huì )產(chǎn)生弧光，所產(chǎn)生的弧光對電力設備及人本身的影響，會(huì )造成不同程度的損傷，有時(shí)還會(huì )引發(fā)“鏈式反應"。對于這個(gè)問(wèn)題重視，按照我國現行的繼電保護設計標準來(lái)看，在配置方面一般不會(huì )使用設備進(jìn)行保護，而是采用另一種方法，即借助于上元件的后備過(guò)流的方法來(lái)保護，從而切除中低壓系統母線(xiàn)短路的問(wèn)題，這樣的做法是有弊端的，電路故障應該用的時(shí)間去維修，而這類(lèi)保護方法會(huì )導致維修時(shí)間延長(cháng)，對設備也有一定的損傷。這些問(wèn)題如果沒(méi)有使用恰當的方法，還會(huì )引起不同程度的故障，輕則會(huì )發(fā)展為輸電網(wǎng)故障，重則會(huì )使電力系統出現整體的故障。

2 中低壓系統母線(xiàn)故障發(fā)生的原因

弧光放電燃燒，表示著(zhù)中低壓母線(xiàn)出現了故障。中低壓母線(xiàn)所釋放的是的，它發(fā)生故障時(shí)所產(chǎn)生的弧光，會(huì )使壓力和溫度瞬間升高，形成電弧之后，與它接觸的空氣會(huì )被立刻電離，繼而會(huì )產(chǎn)生具有的爆炸性壓力和高溫，在產(chǎn)生這些巨大的時(shí)候，如果沒(méi)有及時(shí)被切除，將會(huì )對設備以及人員造成不同程度的損傷。然而，造成中低壓開(kāi)關(guān)柜內出現這類(lèi)故障的原因有很多。

2.1設備質(zhì)量不過(guò)關(guān)

沒(méi)有科學(xué)合理地設計開(kāi)關(guān)柜的結構，開(kāi)關(guān)柜過(guò)大或者過(guò)小，再加上制造質(zhì)量沒(méi)有做到位，在正式投入使用時(shí)，會(huì )導致絕緣處老化以及機械設備受到磨損，從而會(huì )導致它的絕緣水平程度下降，設備質(zhì)量方面，需要為后面的使用打下良好的基礎，質(zhì)量方面如果不過(guò)關(guān)，就會(huì )導致后續出現問(wèn)題。

2.2運行維護不到位

運行維護方面也是重要的，它在什么樣的環(huán)境下使用，關(guān)乎到系統的穩定性與安全性。如果在高溫、潮濕、化學(xué)侵蝕等這些惡劣環(huán)境下運行，所使用的絕緣材料便容易受損，會(huì )縮短它的使用期限，而在絕緣的表面，會(huì )出現一些不同程度的損傷，絕緣便會(huì )出現故障，進(jìn)而就會(huì )導致中低壓母線(xiàn)系統出現短路的故障。

2.3維護操作不當

電廠(chǎng)的檢修維護在整個(gè)系統中起著(zhù)關(guān)鍵的作用，而有些人對這個(gè)工作不重視，常常會(huì )出現由于操作不當而出現的故障，如在檢修時(shí)，誤將自己的工具遺落在開(kāi)關(guān)柜中、忘記測量并記錄自己所在工作區域的電壓等，這些典型的操作不當，都會(huì )引起中低壓系統母線(xiàn)出現故障，進(jìn)而導致出現更大的問(wèn)題。

2.4其他

除了上述這些因素以外，還有一些由于工作人員的不認真造成的故障，如開(kāi)關(guān)柜沒(méi)有密封好，一些小動(dòng)物會(huì )偷偷溜進(jìn)去，對絕緣處進(jìn)行啃咬，從而導致中低壓系統母線(xiàn)出現故障。除此之外，電力系統的迅速發(fā)展，電網(wǎng)的結構總是在不停地改變，用電的情況增多，從而導致電纜增多，電量超負荷，也是故障出現的所在。

3 弧光母線(xiàn)的保護系統

弧光產(chǎn)生斷路的危害性，弧光會(huì )在開(kāi)關(guān)柜內發(fā)生爆炸，而燃燒的氣體和會(huì )迅速擴散到周?chē)?，并且它還能融化和蒸發(fā)金屬，由于這些危害，我們才需要一個(gè)保護系統。不僅這樣，任何設備都需要保護，中低壓系統母線(xiàn)也不例外。而電弧光母線(xiàn)的保護系統，是一種針對中低壓系統母線(xiàn)的特點(diǎn)經(jīng)過(guò)多位專(zhuān)家研究出來(lái)的系統，它具有多種優(yōu)點(diǎn)，它適用于各種運行方式，在各種運行方式下都不需要人為進(jìn)行切換就能進(jìn)行保護，這是一個(gè)便利的系統，不僅能起到很好的保護作用，還能提高可靠性，是一個(gè)理想型的保護中低壓系統母線(xiàn)的解決辦法。

3.1弧光的原理

弧光保護的原理，如圖1所示，它的動(dòng)作判斷據為故障時(shí)產(chǎn)生的兩個(gè)條件，也就是弧光和電流增量。在發(fā)生故障時(shí)，它會(huì )檢查開(kāi)關(guān)柜，然后，在同時(shí)檢測到弧光和電流增量時(shí)，就會(huì )下達跳閘的指令。

圖1弧光保護原理示意圖

3.2弧光的特點(diǎn)

人們選用這個(gè)保護系統，是由于它具有很多明顯的優(yōu)點(diǎn)：

①它的原理簡(jiǎn)單、通俗易懂，保護結構簡(jiǎn)單，它在發(fā)生故障時(shí)，只需要檢查開(kāi)關(guān)柜內，然后，在同時(shí)檢測弧光和電流增量，就會(huì )下達跳閘的指令；

②能夠更快迅速地發(fā)現故障并起到保護作用，當出現電路故障時(shí)，應該用及時(shí)地去維修，而這個(gè)系統能快的發(fā)現故障，以檢測弧光信號和過(guò)流關(guān)閉為依據，從而可以實(shí)現保護的可靠動(dòng)作，這個(gè)系統起到一個(gè)連鎖反應，本身會(huì )連鎖自我檢查，如此就能夠充分地保證整個(gè)系統的安全性以及可靠性；

③能準確地找出故障點(diǎn)并準確定位，在發(fā)生故障時(shí)，它能夠準確地找出故障點(diǎn)，并且能夠準確記故障點(diǎn)的位置，能保證工作人員在維修時(shí)，能快速地找到故障位置，并且處理故障來(lái)恢復供電系統；

④在斷路器不起作用時(shí)，起到一個(gè)保護作用，在主斷路失控的情況下，它可以發(fā)出一個(gè)指令，不受其他機器的控制，跳過(guò)上跳閘動(dòng)作，從而提高系統的安全性與可靠性。這些特點(diǎn)，更好地說(shuō)明了這個(gè)保護系統的*性，是保護中低壓系統母線(xiàn)解決辦法。

4 弧光保護系統與變壓器后備過(guò)流保護的對比

弧光保護系統是專(zhuān)門(mén)用于來(lái)保護中低壓系統母線(xiàn)的系統，它的動(dòng)作時(shí)間快，相比于傳統的保護系統，要更具有*性，它采用弧光和電流閉鎖的方法來(lái)進(jìn)行雙重判斷，增加了它的可靠性，從而對安全性能也有了一定的保障，它在發(fā)生故障時(shí)，能準確地定位，減少了維修人員查找的時(shí)間，大大減短了維修時(shí)間，從而來(lái)保障故障之后快速供電。而變壓器后備過(guò)流保護它也有優(yōu)點(diǎn)，它不需要1套裝置系統，工作量較小，而且它不能像弧光保護系統那樣對故障點(diǎn)準確定位，耗費的時(shí)間長(cháng)，并且可靠性低?？偠灾?，各有各的優(yōu)點(diǎn)，但是從綜合來(lái)看，弧光保護系統是比較理想的解決方法。

5 安科瑞ARB5-M弧光保護產(chǎn)品選型說(shuō)明

ARB5-弧光主控單元

6 安科瑞ARB5-M弧光保護產(chǎn)品功能和技術(shù)參數

7 安科瑞ARB5-M弧光保護產(chǎn)品現場(chǎng)安裝

弧光保護主控單元、探頭安裝圖如下。

8 結束語(yǔ)

隨著(zhù)我國電力建設的發(fā)展，發(fā)電廠(chǎng)日漸增多，發(fā)電廠(chǎng)中的中壓開(kāi)關(guān)柜也日漸增多，而隨之而來(lái)的就是故障不斷地出現，因此，我們對中低壓系統母線(xiàn)的保護，應該越來(lái)越重視。中低壓系統母線(xiàn)的保護，不僅需要、熟練地掌握技術(shù)，還需要一些保護系統來(lái)協(xié)調配合，而弧光保護系統作為一個(gè)理想的解決方法，可以地解除故障，減少設備維護的次數，提高電力系統的經(jīng)濟效益，提高電力系統的安全性和可靠性，將損失降到，保證電力可以不斷地供給，從而保證了整個(gè)電力系統安全、穩定地運行。

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