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电弧光保护典型方案
2018-08-15 2801人浏览


高压电气设备的各种短路故障和接地故障常伴有电弧光,电弧光产生巨大的压力和温升,会对电气设备与人身安全造成严重伤害。


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电弧光故障的影像照片


电弧光产生的原因很多,包括误入带电间隔,误操作隔离开关,误带地线合闸,误将检修工具遗漏在设备内,接线错误,设备老化、机械磨损、过电压、小动物(尤其是老鼠)、灰尘及环境腐蚀使绝缘降低等因素。

电弧光的危害性很大,会使电气设备内部温度和压力迅速增加。弧光中心的温度能达到20,000℃,超过太阳表面温度的3倍,铜排、铝排、电缆着火甚至气化,压力上升导致电气设备爆炸。弧光冲击波以300m/s的速度爆发,摧毁沿途的其它设备,使事故范围扩大化。对人身而言,高温会灼伤皮肤、强光会刺伤眼睛、爆破音振会损伤耳膜及肺脏,伤亡非常严重。

电弧光故障的危害程度取决于电弧光电流的大小及持续时间,电弧光产生的能量I2t与故障持续时间t成指数规律快速上升。越早切除故障,弧光的危害越低。

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IEC 62271-200 Ed. 2.0的附录AA指定100ms电弧燃烧时间作为中压开关柜的电弧故障防护标准。即当开关柜发生内部故障,如果在100ms以内切除故障,开关设备及附近人员的损害较小。考虑到裕度及开关柜质量的差异,一般认为在75ms内将弧光故障切除即能有效降低故障的危害。

电力系统110kV及以上电压等级的设备都配置有零延时保护,能快速的切除故障;35kV及以下电压等级的母线通常不配置独立的母差保护装置,借助变压器后备保护装置的过流保护来切除母线故障;由于选择性的要求,该过流保护带有延时,一般0.3s~2s。较长的延时使得35kV及以下电压等级的母线故障切除滞后、破坏性严重。

35kV及以下电压等级的出线通常配置过流速断,保护装置的动作时间一般在30ms左右。有些间隙性的弧光故障,初期的电流不大,达不到速断定值,只有在故障发展变严重之后保护装置才能跳闸;由于任由故障发展,丧失了及早切除故障的良机,事故后果更为严重。

35kV及以下电压等级的出线间隔多,设备质量参差不齐,运行环境恶劣,操作频繁,发生故障的几率大(据统计,每年有几百面中低压柜烧毁,有时还有人身伤亡,损失巨大),迫切需要解决电弧光故障切除时间过长的问题。

南京瑞德力电气科技有限公司在吸收国内外先进技术的基础上,自主研发出技术先进、可靠性高、适用性强的ADP-306系列电弧光保护装置。

ADP-306系列电弧光保护装置采用弧光和电流双判据,具有可靠性高、保护动作速度快的特点(装置出口总时间小于5ms、故障切除总时间可控制在75ms以内),可以显著的缩短电弧光故障的切除时间、降低电弧光对设备的损坏、减少设备的停运时间,能更快的恢复供电,更能大幅度降低电弧光对人身的伤害。

ADP-306系列的各个(种)电弧光保护装置既可以独立使用,也可配合使用,配置方案灵活;满足弧光保护配置的选择性和完备性要求,适应可靠性、经济性的不同要求。


典型方案

方案1-弧光探头布置在母线室及断路器室

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方案2-弧光探头布置在母线室、断路器室及电缆室

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方案3-弧光探头布置在母线室、断路器室及电缆室(保护分区)

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方案4-弧光探头布置在电缆室

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弧光保护配置方案的比较

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