KLTHG智能電弧光保護裝置

一、產品概述

在我國中、低壓母線短路故障中，重點設備和人員傷害主要由電弧光引起，然而，我國的大多數中低壓母線沒有設置快速母線保護，而只是采用了簡單的消弧裝置和變壓器后備保護。這些保護智能化較低，動作速度慢，往往會延長故障切除時間，從而進一步擴大設備損壞程度，甚至會引起“火燒連營”的惡性事故，沖擊變壓器單次運行，影響整個電網的安全運行。智能電弧光保護系統是我公司根據國內實際情況，吸收國外電弧光保護的特點，結合行業檢測及保護配置相關規程，自主研發出的具有獨特創新技術、廣泛實用性、高安全性的新型電弧光保護系統。采用弧光檢測和過電流檢測雙判據原理，具有保護動作速度快、安全性高等特點。

二、弧光的危害

開關柜內的發生短路弧光的功率可高達100MW，電弧燃燒所產生的能量與電弧的燃燒時間及短路電流變化值呈指數倍增長（如下圖所示），燃燒產生的高溫、高壓將會逐步摧毀元器件、銅排以及成列的開關柜，高明亮的弧光和有毒氣體對人體也有巨大的傷害, 要確認設備不受結構性損傷，必須盡量縮短切除時間。

三、應用領域

1）電力變電站

2）火電廠電氣段開關柜母線室及饋線柜

3）風電場升壓站集電線路開關柜

4）箱式變電站

5）鋁鎂行業大型直流整流柜

四、技術優勢

1、動作迅速：采用了牢靠的快速算法，可以在短時間內判斷弧光變化信號和電流變化信號并迅速出口，從發現故障到出口跳閘時間間隔優于10ms，確認開關柜內設備的弧光在75ms以內切除。

2、全數字化設計：本裝置采用全數字化設計，配置靈活，動作精度高，而且排除了由于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，裝置采用弧光和電流雙重判據，判據簡單且可以有效的確認動作的無誤性。

4、強大的電氣性能：弧光傳感器設計、連接線等全部采用耐高溫、阻燃的高分子材料，具有電氣隔離效果。裝置滿足EMC的標準，確認了弧光保護系統的整體穩定性和動作的安全性。

5、故障信息記錄完整：在故障弧光發生并引起裝置跳閘后，主控單元或饋線保護單元可以無誤的記錄弧光傳感器檢測到故障弧光的位置信息。

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

五、系統組成

弧光保護系統主要由主控單元弧光采集單元和弧光傳感器組成，為了適應現場的應用需求，分為了母線型弧光保護系統和饋線型弧光保護系統。如下圖所示：

5.1、主控單元：

母線型弧光保護系統的核心，檢測分析故障信號、接收分析采集單元的弧光故障信號，并對兩種信號進行綜合分析判斷，在滿足跳閘條件時，發出跳閘指令以切除故障。一般安裝在進線柜或緊鄰進線柜的開關柜的二次控制門板上。

> 8個弧光信號檢測接口，用于接收來自弧光傳感器（LBDHG-T/L）的弧光故障信號；（選配功能：可擴展至16個弧光信號檢測接口）

> 2路數據通訊接口；

> 4路快速跳閘輸出接口，符合IEC255-23繼電器標準。

> 3路報警出口，其中一路為裝置故障出口。

> 12路電流輸入，檢測4組三相電流信號，用于判斷故障電流。

5.2、弧光傳感器：

傳感器中的探頭安裝在柜內各間隔中，可實現由簡單到復雜、有選擇性的保護。弧光傳感器作為光感應元件，在發生弧光故障時檢測突然增加的光強。前置式探頭采集弧光信號中的特有光譜信息，并在探頭處完成光信號與電信號的轉換，輸出4-20mA的電流信號傳送給弧光單元或弧光保護主控單元

六、保護邏輯