因为开关柜内的各种故障,其短路电流所产生的电弧及其大量的高温,使柜内气体急剧膨胀,可在极短的时间内达到顶峰,严重危及人身和设备安全。所以,针对国内现有的厂用和配电中压母线保护配置的现状,非常有必要增设快速保护,以降低对开关柜的损害,减小对变压器低压侧的绝缘冲击,延长变压器使用寿命并有效保障人身安全。在中低压配电柜系统中,电弧光保护装置的发展和使用始于上世纪80年代末或90年代初。于2004年该电弧光保护技术作为一种单独的保护被引入中国市场。接下来是国内外电弧光保护技术背景和发展的综述。 在焊接中使用弧光保护时,必须正确地使用和安装保护气体装置。青岛母线弧光保护定制
在每一个有断路器的开关柜上,安装一台馈线弧光保护装置,馈线弧光保护不只可实现对本柜的常规线路保护,当产生弧光故障时,会及时跳开保护的开关柜。监测的弧光点可选1-3路。这样,除了可保护母线室之外,也可对电缆室以及断路器室进行弧光监测及保护。母线及馈线弧光保护组合系统:在新建中大型项目中,推荐使用母线及馈线弧光保护组合的系统。母线弧光保护装置主要监测母线室内的弧光故障。当任何一个开关柜的母线室产生弧光,同时,进线柜电流产生明显异常时,跳闸进线柜。馈线弧光保护装置主要监测断路器室和电缆室的弧光故障。当本柜内断路器室和电缆室产生弧光故障,馈线弧光自身跳开本侧开关柜,不影响其它邻柜运行。同时,馈线弧光发出动作信号给母线弧光保护单元,母线弧光保护,根据馈线弧光的动作信号,以及进线侧电流运行情况,选择性进行跳闸。重庆开关柜弧光传感器电弧发生时,弧光保护装置能够通过迅速打开电路来切断电弧,从而避免了危险的产生。
弧光保护系统组成:Light-eye弧光保护系统是一个模块化系统,包括:主控单元、采集单元、弧光传感器。主控单元是母线型弧光保护系统的关键。它负责输入量的采集、测量、计算及逻辑判断,实现系统的各种保护,并且与监测主站系统通讯,上传相关的信号。 在满足报警条件时,发出报警信号,在满足跳闸条件时,发出跳闸指令以切除故障。采集单元是Light-eye弧光保护系统的重要组成部分,主要用于弧光传感器的数量扩展,与主控单元配合使用。通过光缆向主控单元提供跳闸信号和故障时刻采集的数据。传感器是无源的弧光探测传感器,通过光纤与主控单元或采集单元连接,安全系数超高。它的作用是将故障弧光传给主控单元或采集单元。
电流加大后,即由I1加大到I2,这时电弧的温度会升高,直径会加大,电弧的等效电阻会降低,电弧的电压降也会降低。也就是说,电弧具有负电阻特性,它的伏安特性曲线的特征就是单调递减的曲线。见曲线H1。如果我们保持电流不变,把电极间的距离拉长,则电弧的弧长增加,电弧的散热加剧,电弧的直径减小并且电弧温度下降,电弧电阻会增加。如此一来,电弧的电压降会增高。见图2中的较高的H2电弧伏安特性曲线。熄灭直流电弧的方法是:加大电弧弧长,并且利用灭弧栅使得电弧温度下降,电弧伏安特性曲线升高,离开了直流负载线EK,迫使电弧熄灭;或者加大线路电阻R,使得直流负载线上的K点移至K点,直流电弧亦离开了直流负载线,电弧无法维持而熄灭。弧光保护需要完善的设备和流程控制,以确保其在复杂的环境下的稳定性和可靠性。
电弧光保护在不同中性点非有效接地系统中的应用:中性点不接地系统在我国绝大多数的中低压配电系统是中性点不接地系统,这种接地处理方式允许系统在发生单相接地故障时继续供电2小时。而80%的中低压开关柜母线故障起初都是相对地故障,并且迅速发展为相对相故障,故目前安装的弧光保护装置只能对开关间隔中发生的相位间故障进行探测和操作。为了更早地探测到相地间故障,零序电压被考虑为一种探测依据。需要进一步的研究和测试表明在母线发生相对地故障后增加早期告警功能,可以使在相对地故障延时2小时后且发展为相对相故障前去除故障。在使用弧光保护时,需要定期检查和维护设备和保护气体,以确保其正常运行和保持较佳状态。四川电力仪表弧光出口
在焊接不同材料时,需要根据具体情况选择适当的保护气体,以确保焊接区域受到较大程度的保护。青岛母线弧光保护定制
随着电力系统配电网容量的逐渐,中低压设备故障对电力系统运行的影响越来越严重,近年来,中压开关柜由于绝缘损坏、操作失误、设备老化等因素频繁发生弧光故障事故,不只影响供电系统平稳运行,还会造成严重的人身伤害和财产损失。弧光故障事故的危害程度取决于弧光电流及切除时间,电弧产生的能量与I ²t成指数规律快速上升。弧光产生初期(总切除时间不超过100ms)对设备损伤比较小,传统的电流保护和接地故障保护由于检测周期长,动作时间慢,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护系统。安科瑞ARB5系列弧光保护装置通过弧光+电流突变量双重判据或弧光单判据启动保护,其弧光单判据动作时间≤7ms;弧光+电流双判据动作时间≤20ms,为快速切除中低压弧光故障提供了技术支持。青岛母线弧光保护定制