Ⅰ 在高壓開關櫃裡面,斷路器,只能操顯裝置,微機保護裝置,三個中間是什麼關系.怎麼連接
斷路器可理解為執行機構，負責接通或斷開主迴路
操顯裝置就是操作控制回機構，負答責控制執行機構並顯示機構的狀態同時可顯示主迴路的是否帶電。
微機保護裝置主要是為保護主迴路，保護裝置加上CT、PT等外部取樣元件，通過分析取樣信號中的電流、電壓數值的變化做出相應的保護動作，發出命令給執行機構迅速分斷主迴路，同時記錄下故障數值以供事後分析事故原因，還可連接後台通訊系統。
Ⅱ 電力系統哪些地方發生過開關櫃弧光事故
開關櫃內部弧光短路故障的危害：
開關櫃發生弧光短路故障的產生的危害，主要表現在造成現場工作人員的傷害，對開關設備及鄰近配電設備的損害這二方面。
1 弧光短路故障對人員的危害
弧光短路所釋放的巨大的能量所產生的各種電弧效應，會對附近的工作人員造成嚴重的傷害。例如感應電壓會侵害人的肌肉、神經，電弧燃燒產生的高溫氣體會使人的皮膚嚴重燒傷，強烈的閃光會刺傷眼睛、連同爆破聲造成暫時性失明，爆破性壓力沖擊波會造成在高空工作的人員墜落、碎片的飛射將損傷人體，爆破性的聲音會造成人的耳膜、內臟震損，電弧燃燒所產生的有毒氣體會傷害人的呼吸系統等。
值得一提的是，在開關櫃故障中，除了明顯的觸電死亡和身體電擊的危險外，另一個可能更敏感的危險是電弧的熱效應對人的傷害。之所以說敏感，是因為故障電弧產生很大比例的輻射熱能，而它是人眼所看不見的，它可能造成皮膚的二度和三度燒傷，它對人的傷害是嚴重的、甚至是致命的。
典型事故1：2000年4月，廣東某供電局在一變電站進行檢修對某10kV出線進行切換操作時，由於違章操作和開關櫃內聯鎖功能失效，在帶負荷拉開該帶電線路的線路側刀閘時產生弧光短路故障，故障電弧效應將該線路櫃後門沖開，將拿地線到停電線路櫃後面的一位檢修人員灼傷。
典型事故2：2002年9月，河南某供電局在220KV變電站在進行檢修時，配電房進線櫃內部故障發生爆炸，在附近的6名工作人員被電弧火球燒傷，配電房外一變壓器因短路燒毀，變電站停電，事故造成該市部分地區大面積停電1小時。
為了最大限度地保護人員免受故障電弧的傷害，一方面，保護系統應以盡可能快的速度切除故障，比如如果在電弧排放階段開始時就能切斷供給燃弧點的短路電流的話，故障電弧釋放的能量將大大減少，從而也大大降低電弧效應對人員的傷害。另一方面，運行操作人員在開關設備附近工作時，通過評估現場故障電弧可能造成的傷害的工作條件，穿戴合適的個人防護裝備(防護手套、防護外套、防護面罩及防護眼鏡等)也可對工作人員提供相應的保護。採用個人防護裝備的目的，是在發生電弧故障時為工作人員提供逃離的時間，並減少電弧熱效應的燒傷程度，從而增加了事故受害者的生存機會。
2弧光短路故障對設備的損害
2.1 概述
開關櫃內部發生弧光短路時，弧光發生點的溫度是35，000°F，為太陽表面溫度的4倍。如此高的溫度將造成銅排、鋁排熔毀和汽化，使電纜熔毀、電纜包覆層著火，並造成櫃內污損、保護漆焚毀、清理困難。此外，高溫、高壓氣體還可能以極快擴散到相鄰盤體，從而造成多組開關櫃同時燒毀的「火燒連營」事故。
電弧燃燒時釋放的巨大的能量，高溫對空氣加熱而膨脹，而銅排氣化時，體積膨脹67，000倍，從而使櫃內壓力急驟上升。它產生的爆破壓將造成開關櫃盤體變形、破碎。此外，電弧燃燒產生的爆破音將造成盤內強烈震動、使固定元件松脫。
開關櫃內部弧光短路，往往不僅損壞開關設備本身、在某些情形造成「火燒連營」重大設備損壞事故，而且在故障持續期間巨大的故障短路電流往往對昂貴的主變壓器或廠用變造成沖擊而使其絕緣損壞、壽命縮短，甚至被燒毀。此外，它還可能波及站用直流系統發展成系統性故障，造成巨大的經濟損失。
2.2 造成「火燒連營」事故
中壓開關櫃發生內部電弧故障，由於電弧能量釋放巨大的能量造成的各種電弧效應，除了造成起弧開關櫃本身嚴重損壞外，往往還波及到鄰近的開關設備，甚至造成多組開關櫃同時燒毀的「火燒連營」事故。發生這種事故後搶修恢復困難，無論直接損失還是間接損失都很大，造成極其深遠的影響。
典型事故3：1998年4月，內蒙古某變電站10KV I段某開關櫃內部突然閃絡，引起母線故障，並造成「火燒連營」事故，致使相鄰五個間隔設備燒損。事故使該變電站10KV四段母線對外全部停電，10KV I段母線對外停電7天才恢復送電。事故直接損失達30多萬元。
典型事故4：1999年10月，廣西某變電站10KV開關櫃的真空斷路器在投切電容器中發生爆炸而引起「火燒連營」的事故，燒毀開關櫃4台。經濟損失達30萬元。
中壓開關櫃故障引發的母線故障被發展擴大的最根本的原因，就是因為沒有專門的快速母線保護，使母線故障由延時較長的變壓器後備過流保護來切除；在故障持續過程中，產生的電弧引發其它部位的故障。電弧的燃燒效應還會點燃開關櫃的器件引起火災，大面積燒毀配電設備，同時變壓器受到短路電流的沖擊而可能損壞。如果配置有專用快速母線保護，在故障發生後立即動作，在電弧剛燃起時就快速切除故障，則開關設備可避免被燒毀、變壓器受到的沖擊也大大降低，同時可快速恢復供電，使損失減到最小。
2.3 造成主變壓器/廠用變損壞的事故
自上世紀90年代以來，我國110KV及以上的變壓器因外部短路引起損壞的事故逐年增加，1990 ~1991年所佔的比例還在10％以下，1992~1995年平均以每年10％左右的速度增長，到1996年已達到50％。根據1995~ 2000年的統計數據，110KV及以上變壓器全國共有316台損壞，其中因短路損壞的變壓器達136台，佔全部事故的44%。而實際數字還要高，因為上述數字還沒有包括因誤操作、繞組變形累積引起的絕緣事故。
因外部短路引起故障的變壓器大多損壞嚴重，特別是變壓器低壓出口短路形成的故障一般需要更換繞組，嚴重時可能要更換全部繞組，從而造成十分嚴重的後果和損失。有的因變壓器的損壞還擴大成為系統事故，造成巨大的經濟損失和社會影響。
造成變壓器損壞有多種原因，比如變壓器本身的動熱穩定性能差、系統的擴大後引致的短路容量的增加、運行維護操作薄弱環節等，但國家電力公司發輸電運營部提供的調查報告認為，繼電保護不完善也是造成變壓器損壞的重要原因之一。
國家標准中規定110KV及以上電壓等級的變壓器的熱穩定允許時間為2s，動穩定時間為0.25s。但實際上很多變壓器的保護動作時間大於此規定值。比如，一台220KV、120MVA變壓器低壓側出口短路持續時間可能達2.45s，大於變壓器的熱穩定時間2s，離變壓器的動穩定時間0.25s要求相差的更遠。所以，萬一發生中低壓母線或近區故障，巨大的短路電流流過變壓器對變壓器的動穩定和熱穩定都將構成嚴重的威脅，可能造成變壓器的絕緣損壞、壽命縮短，甚至被燒毀。
典型事故5：1999年3月，某電廠6kV廠用電A段上3a磨煤機斷路器b相由於動觸頭拉桿端部絕緣老化，對本體放電形成單相弧光接地，並發展為斷路器下部與底座之間三相短路的母線故障。6kV母線最大故障電流達24000A以上，由於3號高壓廠用變已經過多次短路電流沖擊，這次再承受20000A以上的電流達0.5s之久（時限速斷動作時間整定為0.4s，斷路器固有的分閘時間0.1s）而損壞，變壓器瓦斯保護、差動保護、高壓側過流保護動作，使機組解列。事故造成3A磨煤機斷路器燒毀、3號高壓廠用變損壞，3號機組事故跳閘。
典型事故6：2001年8月，廣東某110KV變電站因遭受雷擊，某10KV饋線避雷器爆炸，0.2秒電流速斷保護動作開關跳閘，2.0秒該開關自動重合閘，過0.75秒後該開關再次跳閘，再過2.23秒變壓器復合電壓過流保護動作，跳110KV分段開關。與此同時，2號主變壓器瓦斯繼電器動作，跳主變高低側開關，事故過程保護動作一切正常。事故後現場吊罩檢查發現變壓器低壓側B相繞組中部嚴重變形，造成匝間短路，A、C相繞組也存在幅向變形。
目前針對變壓器穿越性短路電流的過流保護的動作時間過長，遠大於變壓器的允許時間，不能滿足保護變壓器動穩定和熱穩定的要求，迫切需要改善變壓器保護，使變壓器的保護動作小於變壓器的允許動穩定時間0.25s。為此，為了避免變壓器遭受外部短路電流沖擊而損壞，國家電力公司提出了以下針對保護配置以及開關櫃管理方面的部分預防措施包括：
1）本著「保設備」的原則，對變壓器繼電保護進行改造完善。使之滿足變壓器保護動作的時間小於變壓器承受短路能力的持續時間。
2）變壓器中低壓側加裝相間電流限時速斷保護，其電流整定值與時限均與出線電流速斷配合。對於重要變電站加裝母線保護。
3）加強開關櫃管理，防止配電室「火燒連營」。
3.2.4 波及站用直流系統發展為電網事故
在開關櫃發生內部弧光短路故障時，故障點處的電弧光很容易波及到周圍的直流電纜或保護用的端子排，從而引發直流系統故障，甚至直接損壞二次設備。失去直流電源的後果，一方面造成當地保護裝置而不能及時動作以切除故障，致使主變壓器長時間流過短路電流而被燒毀；另一方面只能靠越級由遠方跳閘切除當地故障而使事故進一步擴大為系統事故，從而造成巨大的經濟損失。
典型事故7：1999年11月，江西某220KV變電站的一個10KV開關櫃的電纜頭發生三相短路，開關在分閘過程中由於遮斷容量不足發生爆炸，造成「火傷連營」事故，燒毀10KV開關櫃8台。開關櫃爆炸起火後引起櫃內直流信號電纜短路，造成高壓室直流系統控制保險熔斷，全站信號電源消失。1號主變保護失去直流工作電源不能啟動而不能跳開三側開關，引起事故擴大，導致5個110KV變電站失壓，地調小水電、小火電與系統解列。
典型事故8： 2000年6月，湖北某電廠由於B磨開關中B相真空滅弧室破裂對合閘線圈放電，開關櫃燒毀。高電壓竄入220V直流系統，220V動力迴路電源保險熔斷；而開關二次插件端子的擊穿又將高壓引入直流110V系統，110V控制迴路電源保險炸毀，最後導致發變組保護C屏的出口插件燒毀而引起停機。事故造成直接損失13萬元，少發電5025萬kWh。
2. 弧光短路危害的防護措施
2.1消極性防護措施
採用消極性防護措施的目的，是通過加強開關櫃的結構來限制故障電弧產生的各種效應，如加強開關櫃的結構，密封隔離各單元室、設置釋放板和泄壓通道等。採用這種措施在一定程度上能減少損壞程度；另一方面，如果要採用通過加強結構的方式來較大地提高開關櫃的燃弧耐受時間的話，則需要增加很大的設備費用。
2.2積極性防護措施
採用積極性防護措施的目的，是及時檢測開關櫃內部產生的故障電弧，並將電弧快速加以消除。例如採用專用中壓母線保護來快速切除弧光短路故障，從根本上限制故障電弧的發展，消除其各種效應對設備和人員的危害。如果中低壓母線保護能在開關櫃耐受燃弧時間以內切除故障的話，將最大限度地限制弧光故障對開關設備的損壞；從另一方面看，限制了開關設備的損壞，即阻斷了故障發展的可能性，從而可避免主變壓器長時間遭受短路電流的沖擊而損壞，同時也可防止故障電弧波及站用直流系統而發展成系統故障。這也是目前迫切需要採取的最有效的限制弧光短路故障造成開關設備燒毀及變壓器因短路電流沖擊而損壞的防護措施。
3開關櫃弧光短路故障對保護系統的要求
3.1 中壓開關櫃內部電弧耐受時間故障防護標准[7，8]
中壓開關櫃發生內部電弧故障釋放的能量是很大的，其總能量取決於短路電流大小、故障電弧燃燒的時間、同時燃燒的電弧的數量等因素。在一條短時耐受電流為25kA和電弧電壓約為600V的20kV電力系統中，故障電弧釋放的能量為40.5MJ。這一能量能在1秒內可使15.6升水蒸發掉，或使42公斤的鐵熔化。
在中壓開關櫃中，國外一般採用IEC298中附錄AA中指定的100ms的內部電弧額定時間作為電弧故障防護標准，它指的是開關櫃可以承受的內部電弧燃燒時間。也就是說，發生開關櫃內部故障時保護動作切除故障的時間在100ms以內的話，對開關設備及附近人員的損害限制到最小。圖2為電弧燃燒產生的能量與電弧燃燒時間的關系曲線，圖中也標出通過試驗得出的電弧燃燒持續時間對某些開關設備部件的損壞程度。
國外著名廠家生產的中壓開關櫃，一般都進行內部電弧試驗，並在產品樣本中提供這一性能指標。國內的開關櫃，一般採用等效IEC298的GB3906、DL404等標准生產的，但在產品樣本中一般沒有列出內部電弧額定時間這一指標。在國外，在用戶提出要求高於100ms的內部電弧耐受時間要求時，一般由用戶和生產廠另行商定解決。當然，這將增加開關櫃的費用。根據國外的應用經驗，將內部電弧故障額定值從100ms增加到200ms，開關櫃的成本增加10%；但如果將該指標增加到1秒，則開關櫃的成本將增加100%。
3.2 現有保護系統存在的問題[9，10]
現有的針對開關櫃內部弧光故障（相當於母線故障）的保護，國內普遍採用變壓器後備過流保護作為主保護，由於過流保護為了保證其選擇性，其動作時限需要按照階梯原則配合，即自負荷側到電源側的動作時限逐級拉長，以致到了主變壓器處已達到1.5 ~ 2.0秒，有的更是長達6秒，如此長的故障切除時間，對於開關櫃額定耐受電弧時間只有100ms來說，一旦發生內部弧光故障，對開關設備的損壞將是非常嚴重的。此外，由於國標規定的110kV及以上電壓等級的變壓器的動穩定時間為0.25秒，中低壓母線保護系統的故障切除時間也必須滿足這一要求。
為了加快切除中低壓母線故障的速度，國外曾配合微機過流保護裝置的廣泛應用，提出了一種利用饋線過流閉鎖進線速斷保護的閉鎖式保護方案。這種保護方案在國外一些電網採用，它與前一種變壓器後備過流保護方案相比，保護的動作速度有了一定的提高，動作時間大約為200ms – 300ms，仍不能滿足總故障清除時間100ms的要求。
應用於高壓、超高壓系統的母差保護的動作速度很快，可達到20 ~ 35ms。然而，由於以下幾方面的原因而不適合於中低壓母線應用。其一，採用母差保護由於保護范圍受到CT安裝位置的限制，不能保護到發生故障幾率較高的電纜室電纜接頭處的故障。其二，採用母差保護不能提供故障定位功能，這對於組成中低壓母線的開關櫃一般分為多個單元室，而一段母線上往往連接有十多台、甚至二十多台開關櫃，快速母線保護切除故障後，在開關櫃外觀是看不到損壞痕跡的，如果母線保護系統沒有故障定位功能的話，對於查找故障點可能需要較長的時間，因而影響檢修速度和盡快恢復供電。此外，採用這種方案還存在接線復雜，對CT的要求高並且安裝在6 ~ 35kV母線上有很多困難，也很不經濟等問題。所以，母差保護也是不適合中壓母線保護應用的。
現有的保護方案顯然是不能滿足快速切除故障或保護覆蓋范圍要求的，迫切需要採用一種新型中壓母線保護系統，以解決中低壓母線發生故障幾率較高、延遲切除故障導致故障發展、擴大，從而造成的巨大的經濟損失的問題。
3.3 新型電弧光中低壓母線保護系統
開關櫃發生內部故障時，電弧燃燒的結果會生產各種故障特性，如產生可見光、聲波、壓力波，甚至是紅外線、紫外線或無線電頻率的輻射等。[9] 通過檢測這些特徵量，國外開發出各種新原理的中低壓開關櫃內部故障（中低壓母線故障）保護系統，其中檢測可見光認為的一種實際可行的方法。經過多年來的發展，基於檢測可見光的電弧光母線保護已開始在國外推廣應用，並在一些國家已成為中、低壓母線保護的標准配置。
電弧光中低壓保護是基於檢測開關櫃發生內部故障時發出的弧光為主，此外為了防止誤動作採用過流作為閉鎖條件，即保護系統只有同時檢測到弧光和過流時才發出跳閘指令，因而具有高速及可靠的動作性能。採用這種新原理的保護所提供動作時間為5 ~ 7ms，加上斷路器35 ~ 60ms的分閘時間，對於開關櫃各單元室的故障總清除時間可保證在100ms以內，並留有一定的裕度。
電弧光保護系統所覆蓋的保護范圍，是通過布置弧光感測器的物理位置來實現的，因此其覆蓋范圍是在開關櫃內是不受限制的。此外，這種保護系統通過檢測弧光信息還可以提供故障定位功能，以幫助尋找故障點並進行維修，盡快恢復供電。
Ⅲ 故障電弧保護器
故障電弧保護器是一種針對於電路當中可能產生的電弧故障的一種電路，保護安全裝置。
它可以有效的控制這樣的安全隱患出現。
Ⅳ 怎麼實現電力系統故障檢測
個人以為您的提法不太嚴謹，電力系統是個非常大的概念，應該叫電力（電氣）設備故版障檢測更為准確。權
電氣設備的故障檢測一般分為停運和在運兩種狀態下的檢測，停運下的檢測就是把設備從系統中隔離出來進行預防性試驗，檢查設備的狀態是否滿足要求和相關電氣參數的變化趨勢，以判斷設備的好壞和劣化程度，一般與周期性的檢修一起實施；在運下的檢測就是設備在系統中運行，通過先進的技術手段，對設備狀態參數進行實時連續的監測和分析，判斷設備是否發生故障或者劣化趨勢，以制定合理的檢修策略。
故障檢測手段一般有反映電氣設備絕緣性能的介質、絕緣電阻、直流泄漏電流檢測、絕緣油氣體氣相色譜分析、局部放電和高壓耐壓試驗，反映設備運行溫度的紅外測溫和成像，反映運行設備電暈放電情況的紫外線成像等。
Ⅳ 故障電弧探測裝置要裝在什什場所一定要裝
「安全即效益」配置bilsum弧光保護的核心理念。貼合用戶需求，全方位多功能，給激進中低壓母線及開關櫃帶來更安全的運行維護，為您的效益空間提供保證。 Bs622中低壓母線弧光短路快速維護系統以智能電網的發展為方向，結合國外先進的智能電網產品設計理念，為客戶提供具有前瞻性和最優性價比的弧光維護裝置及完善的維護配置方案。弧光保護產品的重要性： 發電廠、大用戶廠用及配電系統中低壓開關櫃眾多，整個供電系統的核心設備，對全廠/配電系統的平安運行至關重要。但是目前慣例的維護配置方案，中低壓母線沒有配置專門的維護，通常由進線開關的後備維護整定來實現；並且進線與出線開關的維護需要相互配合，所以廠用/配電系統的中低壓母線故障要經過延時切除。一般速斷保護延時的級差至少為300ms甚至500ms ;而過流保護的配合級差更是長達12秒。 鑒於中低壓母線在配電系統中的重要地位，任何故障的延時切除，都將嚴重危及人身和設備安全，造成巨大的損失，所以對中低壓母線的運行維護有充分理由予以重視。 同時，故障電弧光具有發展迅速、不可預測、破壞力大、極易傳播的特點、電弧中心溫度逾越一萬攝氏度，弧光的光強度可以逾越正常的照明光強2000倍。因此，對故障電弧光早發現、早處置成為抑制電弧光發展的關鍵，只有盡力爭取每一毫秒使供電斷路器跳閘切除故障，才幹夠使設備和人身平安得到最大限度的維護。
Ⅵ 故障電弧探測裝置的原理是什麼
查閱網路內容 http://ke..com/view/4016028.htm?fr=aladdin
Ⅶ 弧光保護裝置
什麼是弧光保護
弧光保護是指電力系統由於各種的短路原因可引起弧光，弧光會以300m/s的速度爆發，摧毀途中的任何物質。只要系統中不斷電，弧光就會一直存在。要想最大限度的減少弧光的危害，我們需要安全、迅速地切斷電弧光，這樣可以在發生弧光故障的時候，保護操作人員不受傷害，並且可以降低財產損失程度簡稱電弧光保護。
弧光保護的特點
1、動作迅速可靠
採用了可靠的快速演算法，可以在短時間內判斷弧光變化信號和電流變化信號並迅速出口，從發現故障到出口跳閘時間間隔優於10ms，確保開關櫃內設備的弧光在75ms以內切除。
2、全數字化設計
本裝置採用全數字化設計，配置靈活，動作精度高，而且排除了由於旋鈕或其他機械設計導致的誤差隱患。
3、保護原理簡單、合理
根據弧光產生時的特點，裝置採用弧光和電流雙重判據，判據簡單且可以有效的保證動作的准確性。
4、強大的電氣性能
弧光探頭設計、連接線等全部採用耐高溫、阻燃的高分子材料，具有超強的電氣隔離效果。裝置完全滿足EMC的標准，保證了弧光保護系統的整體穩定性和動作的可靠性。
5、故障信息記錄全面
在故障弧光發生並引起裝置跳閘後，主控單元或饋線保護單元可以准確的記錄弧光探頭檢測到故障弧光的位置信息，且可以詳細記錄動作時刻的三相電流值。
6、多種輔助保護功能
主控單元不但有弧光保護，還有斷路器失靈等輔助保護，這些保護是弧光保護的合理配置和有效補充。
Ⅷ 開關櫃弧光保護裝置
概述
在110KV變電站的中低壓母線一般不配置母線保護，近年來為了有效抑制變電站中低壓母線開關設備損壞及母線和斷路器故障引起主變壓器損壞的發生，越來越多的變電站中低壓開關櫃配置電弧光保護。通過弧光保護裝置可以快速地切除故障點，保證系統的安全穩定運行。
應用范圍
適用於電力開關櫃中，引入電弧光保護裝置，可以捕捉到電氣弧光，並快速地切除故障點，保證電力系統的安全穩定運行。
主要特點
1、動作迅速可靠
採用了可靠的快速演算法，可以在短時間內判斷弧光變化信號和電流變化信號並迅速出口，從發現故障到出口跳閘時間間隔優於10ms，確保開關櫃內設備的弧光在75ms以內切除。
2、全數字化設計
本裝置採用全數字化設計，配置靈活，動作精度高，而且排除了由於旋鈕或其他機械設計導致的誤差隱患。
3、保護原理簡單、合理
根據弧光產生時的特點，裝置採用弧光和電流雙重判據，判據簡單且可以有效的保證動作的准確性。
4、強大的電氣性能
弧光探頭設計、連接線等全部採用耐高溫、阻燃的高分子材料，具有超強的電氣隔離效果。裝置完全滿足EMC的標准，保證了弧光保護系統的整體穩定性和動作的可靠性。
5、故障信息記錄全面
在故障弧光發生並引起裝置跳閘後，主控單元或饋線保護單元可以准確的記錄弧光探頭檢測到故障弧光的位置信息，且可以詳細記錄動作時刻的三相電流值。
6、多種輔助保護功能
主控單元不但有弧光保護，還有斷路器失靈等輔助保護，這些保護是弧光保護的合理配置和有效補充。
主要作用
1、減少或降低電弧光對於人體的傷害；
2、減少或降低電弧光短路故障對於設備的損害；
3、避免變壓器因近距離母線故障造成動穩定破壞，延長變壓器的使用壽命；
4、縮短電弧光故障切除時間，避免波及站內直流系統造成重大損失；
5、減少因電弧光故障造成設備停運的時間，更快地恢復供電。
Ⅸ 有誰知道故障電弧探測模塊、故障電弧探測裝置是做什麼的
現在電氣火災取消了強制認證，這種產品5年後估計會很成熟，前期是大量實驗。
Ⅹ 電弧光保護系統在中低壓母線保護中應用有優勢嗎
1. 概述
在電力系統中，35kV及以下電壓等級一般未裝設母線保護。但是中低壓母線上的出線多，操作頻繁，三相導體線間距離與大地的距離比較近，容易受小動物危害，設備製造質量比高壓設備差，設備絕緣老化和機械磨損，運行條件惡劣，系統運行條件改變，人為和操作錯誤等原因，造成中低壓母線的故障幾率比高壓、超高壓母線高得多。但長期以來，人們對中低壓母線的保護一直不夠重視，大多採用帶有較大延時的後備保護來切除母線上的故障，往往使故障被發展、擴大，從而造成巨大的經濟損失。
近年來,由於各種原因開關設備被嚴重燒毀，有的甚至發展成「火燒連營」的事故時有發生。而主變壓器由於遭受外部短路電流沖擊損壞的事故也逐年增加，這些配網事故處理不當甚至被擴大發展為輸電網事故，造成重大的經濟損失，已引起電力部門的廣泛關注。究其原因大多是因為沒有裝設中低壓母線保護，未能快速切除故障造成的。所以，為了保證變壓器及母線開關設備的安全運行，根據繼電保護快速性的要求，迫切需要配置專用中低壓母線保護。
2.開關櫃內部燃弧耐受時間及變壓器動作穩定時間指標
2.1 開關櫃內部電燃弧耐受時間
IEC298標准附錄AA中規定的內部燃弧時間是100ms，目前市場上銷售的開關櫃基本上是按照IEC298標准生產的。由於發生弧光故障在斷路器動作前，故障短路電弧是一直在燃燒的，即保護動作時間加上斷路器分閘時間之和，即為電弧燃燒的持續時間。也就是說，從保護開關櫃方面考慮，保護動作時間應在小於100ms切除故障以防止弧光短路故障進一步發展擴大造成更大的危害。
電弧能量與燃燒時間及破壞作用
電弧事故 故障時間 保護 主變 損壞程度
實際發生的電弧事故 2 secs 過流保護 110/21 kV 30 MVA
實際發生的電弧事故 2 secs 過流保護 110/21 kV 30 MVA
實際發生的電弧事故 2 secs 過流保護 110/21 kV 30 MVA
實際發生的電弧事故 0.07 secs 過流保護 110/21 kV 30 MVA
實際發生的電弧事故 0.07 secs 過流保護 110/21 kV 30 MVA
上表為實際發生各種燃弧時間下產生的電弧能量及對開關櫃材料的損壞程度。
下表為對增加開關櫃內部燃弧耐受時間和相應增加成本進行評估的結果。
3. 開關櫃弧光短路故障的防護措施
3.1 消極性防護措施
採用消極性防護措施的目的，是通過加強開關櫃的結構來限制故障電弧產生的各種效應，如加強開關櫃的結構，密封隔離各單元室、設置釋放板和泄壓通道等。採用這種措施在一定程度上能減少損壞程度；另一方面，如果要採用通過加強結構的方式來較大地提高開關櫃的燃弧耐受時間的話，則需要增加很大的設備費用。
3.2 積極性防護措施
採用高速專用中壓母線保護切除故障以限制故障電弧的持續時間，從根本上限制故障電弧，消除其各種效應對設備和人員的危害。如果中低壓母線保護能在開關櫃耐受燃弧時間以內切除故障的話，將最大限度地限制弧光故障對開關設備的損壞; 從另一方面看，限制開關設備的損壞，即阻斷了故障發展的可能性，從而可避免主變壓器長時間遭受短路電流的沖擊而損壞。這也是目前迫切需要的最有效的限制弧光短路故障損壞開關設備及變壓器的防護措施。
4. 現有的中壓母線保護方案及存在的問題
4.1變壓器後備過流保護方案:
這是目前國內應用最廣泛的中壓母線保護方案。由於考慮到與饋線和母線分段開關的配合，保護跳閘時間一般整定為1.0 - 1.4秒，有的甚至更長，達2.0秒以上。這一動作速度很顯然是遠遠不能滿足快速切除中壓母線故障要求的。
4.2饋線過流保護閉鎖變壓器過流保護方案:
這是近年來微機過流保護在中壓饋線廣泛應用，國外提出的利用饋線過流元件閉鎖變壓器過流保護的應用較為廣泛的過流閉鎖式保護方案。這一方案與變壓器後備過流保護方案相比其動作速度有了一定的提高，典型動作時間為300 - 400ms。但對於要求100ms以內切除故障顯然也是不能滿足要求。
4.3採用環流原理的高阻抗母線保護方案:
這是國外某些重要項目採用的專用電流差動中壓母線保護方案，典型的保護動作時間為35-60ms。考慮到斷路器的分閘時間，這一動作速度對要求100ms 以內切除故障。採用這種方案的接線復雜，對CT的要求高，安裝在有很多出線的6-35kV母線上有很多困難，也很不經濟。此外，由於其保護范圍由於受到CT安裝位置的限制，不能保護到發生故障幾率較高的電纜室電纜接頭處的故障。因此也不適合中壓母線保護應用。
從實際應用情況來看，現有的保護方案不能滿足快速切除母線故障或保護覆蓋范圍要求，需要採用一種新型中壓母線保護系統，以解決目前實際運行中由於中低壓母線發生故障幾率較高、延遲切除故障導致故障發展、擴大，從而造成的巨大的經濟損失的問題。
5. 新型電弧光母線保護系統及應用情況
5.1 系統組成
BS622是一種快速可靠的專用中低壓母線保護系統，它採用檢測弧光和過流雙判據原理，具有原理簡單、動作可靠迅速、對變電站一次設備無特殊要求、適應於各種運行方式、且在各種運行方式下保護不需要切換等優點，為目前發電廠、變電站、工業及商業配電系統380V - 35kV中低壓母線保護理想的解決方案。
BS622電弧光保護系統結構如圖2所示，它由以下主要部件組成:
5.1.1主單元
主單元包含有電流檢測和斷路器失靈保護等主要邏輯控制，它通過檢測短路電流和來自弧光感測器的動作信息，並對收集的數據進行處理、判斷，發出跳閘信號以切除故障。該系統只要在同時檢測到弧光及紫外光和過流時才發出跳閘指令。在進線斷路器未能動作切除故障時，它將啟動斷路器失靈保護邏輯，發出跳閘指令給上游斷路器切除故障。此外，主單元根據輔助單元傳送來的弧光感測器的動作信息和溫度感測器測量的溫度，提供弧光故障點的定位和溫度報警信息。
每個主單元最多可接入20個擴展單元，它採用RS485匯流排與輔助單元通信。主單元中具有二進制I/O介面供主單元之間交換過流和弧光感測器動作信息，以實現有選擇性的切除母線故障。
5.1.2擴展單元
擴展單元安裝在開關櫃中。每個擴展單元可接入16個弧光感測器、1個攜帶型弧光感測器和1個溫度感測器。擴展單元的地址通過拔碼開關設定。當系統發生弧光故障時，擴展單元收集來自弧光感測器的動作信息並傳送給主單元，在主單元上顯示擴展單元和弧光感測器的地址編號，有利於及時檢修和排除故障。
5.1.3弧光感測器
弧光感測器安裝在開關櫃各間隔室中，可實現對由簡單到各種復雜接線中、低壓開關櫃提供有選擇性的保護。弧光感測器作為光感應元件，將檢測在發生弧光故障時突然增加的光強，並將光信號轉換成電流信號傳送給擴展單元。
5.1.4溫度感測器
溫度感測器可用於監視開關櫃內部的關鍵部件（比如母線接頭）的溫度，在超過其整定值時主單元可發出報警信號。
BILSUM專用電弧光保護系統提供的動作時間為5-7ms，遠快於傳統母線保護方案。對開關櫃各單元室的總故障清除時間可控制在100ms以內。因此在發生弧光故障櫃內壓力和溫度急劇增加以前就可以切除供給的短路電流, 使損失減到最小。開關櫃在排除電弧故障原因後, 進行有限清理工作後, 開關櫃可繼續進行工作，供電可迅速恢復。
5.2 應用情況
BS622電弧光保護系統作為一種原理簡單、動作快速可靠、保護覆蓋范圍廣、安裝維護方便的電弧光保護系統，目前已有超過1300套BILSUM電弧光保護系統在1000V - 10kV高中低壓開關櫃中投入運行，用戶遍及發電廠、變電站以及工業商業用戶等領域。
6. 結語
現代電力系統的發展，配電網容量的逐漸增大，中低壓母線故障對電力系統安全運行的影響越來越嚴重。它不僅使中壓開關設備嚴重燒毀，造成「火燒連營」事故；而且可能損壞昂貴的變壓器，造成十分嚴重的經濟損失。此外，這些事故如果處理不當還會發展為輸電網故障，嚴重危害整個電力系統的安全運行。因此，在配電系統引入適應其故障模式的中低壓母線保護系統以快速切除中低壓母線故障，保證輸配電網的安全運行。
隨著現代微機和光電子技術的發展，各種新型母線保護原理和裝置不斷出現，為實現中低壓專用母線保護提供了各種解決方案。電弧光保護作為一種針對中壓開關櫃故障特性開發的中低壓母線保護系統，具有原理簡單、動作可靠迅速、對變電站一次設備無特殊要求、適應於各種運行方式、且在各種運行方式下保護不需要切換等優點，為用戶提供了一個理想的中低壓母線保護解決方案。