基于新型母线保护-母线电弧光保护的详细解析.doc
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1、基于新型母线保护-母线电弧光保护的详细解析关于母线保护,在前面两期(母线保护一、母线保护二)中主要介绍了母差保护,本期再介绍另一种新型母线保护-母线电弧光保护,电弧光保护主要用于35kV、10kV及6kV等中低压等级的母线上。弧光保护是最近几年随着光电技术的发展而发展起来的一种新型保护,传统保护主要以电压、电流、阻抗、功率等电气量为保护判据,电弧光保护是以电流和弧光为主要判据,与传统保护相比增加了弧光(光强)这一判据。下面简要介绍一下国内外中低压专用母线保护的应用情况。在国外,由于各国政府对中低压母线保护的重视,已在规程中规定中低压母线必须安装专用的母线保护,欧洲、北美、俄罗斯及英联邦诸国中压
2、开关配置各种专用母线保护的比率已超过95%。国内中低压母线一般不配置专用的快速母线保护,但这也符合国标电力装置的继电保护和自动装置设计规范(GB5006292)及现行的电力行业规程规范要求。既然国内中低压母线不设专用母线保护,那中低压母线的保护是通过何种方式实现的呢?解决这个问题主要通过下面三种方式实现:变压器后备过流保护,典型的保护动作时间为1.2s2.0s;采用馈线速断保护闭锁的变压器后备过流保护,典型的保护动作时间为0.3s0.5s;与110kV以上电压等级母线一样,配置母线差动保护,典型的保护动作时间为15ms;这三种保护的缺点也比较明显,和两种保护对总切除时间小于100ms的要求来讲
3、,时间太长,等到故障切除,大部分设备已经损坏无法使用。电弧光故障的危害程度取决于电弧光电流的大小及切除时间长短,电弧光产生的能量与切除时间T成指数规律快速上升如下图所示:要保证设备不受结构性损伤,必须尽量缩短切除时间。以下为国外资料介绍的各种燃弧时间长短和对设备造成的损坏程度的评估:燃弧时间设备损坏程度35 ms没有显著的损坏,一般可以在检验绝缘电阻后投入使用100ms损坏较小,在开关柜再次投入运行以前需要进行清洁或某些小的修理500ms设备损坏很严重,在现场的人员也受到严重的伤害,必须更换部分设备才可以再投入运行。会受到CT安装位置的限制,接线复杂而且投资造价高,无法普遍推广,只是在某些对母
4、线保护有较高要求的变电所采用。随着中低压母线出现短路故障的频率越来越高,中低压母线装设专用的母线保护越来越成为一种必然,电弧光保护的出现恰好弥补了上述三种保护的不足。目前电弧光保护的厂家较多,有国外的也有国内的,国外的主要有VAMP,国内的主要有南京弘毅电气和国电南瑞。 关于弧光保护装置,各厂家在配置上虽有不同,但总体上是大同小异。我们以南京弘毅电气的DPR360ARC系列装置为例来说说弧光保护的保护原理。1.弧光保护逻辑图DPR360ARC电弧光保护以电流采集单元为基础分组,总计272弧光探头可以整定关联到任意一组电流信号上。当弧光单元把弧光信号从弧光传感器传输到主控单元或弧光单元的同时,电
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