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通用型微機保護裝置
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  • 弧光保護裝置
  • 所屬類別:微機保護裝置
  • 主要用途

    解決由于弧光短路引發的中低壓母線故障

    弧光信號檢測口

    16個

    數據通訊接口

    4個

    跳閘輸出接口

    4路

    報警出口

    2路

    電流輸入

    12路

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  • 弧光保護裝置概述

    電力系統由于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。

    弧光保護裝置是最近幾年隨著光電技術的發展而發展起來的一種新型保護,是以電流和弧光為主要判據,與傳統保護相比增加了弧光(光強)這一判據。適用于35KV變電站、中低壓開關柜中,主要解決由于弧光短路引發的中低壓母線故障。

    開關柜中采用電弧光保護裝置可降低電弧光短路故障對于設備的損害,避免變壓器因近距離母線故障造成損壞,延長變壓器的使用壽命,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,減少因電弧光故障造成設備停運的時間,更快地恢復供電。

    主要的接口有弧光信號檢測接口、數據通訊接口、快速跳閘輸出接口、報警出口、電流輸入其數量如下圖所示:

    弧光保護裝置主要參數

    弧光保護裝置特點
  • 故障信息記錄全面 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準確的記錄弧光探頭檢測到故障弧光的位置信息。

  • 動作迅速可靠 可靠的快速算法,從發現故障到出口跳閘時間間隔優于10ms,確保開關柜內設備的弧光在75ms以內切除。

  • 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保證動作的準確性。

  • 多種輔助保護功能 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。

  • 電氣性能 弧光探頭設計、連接線等全部采用耐高溫、阻燃的高分子材料,具有較強的電氣隔離效果,弧光保護裝置符合EMC的標準。

  • 全數字化設計 弧光保護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。

  • 弧光保護裝置是母線型弧光保護系統的主要核心設備。主要用來檢測分析故障信號、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。安裝于進線柜或緊鄰進線柜的開關柜的二次控制門板上。

    電弧光的危害

    電弧光的危害

    上圖所示為電弧光的燃弧時間長短和對設備造成的損壞程度的評估。如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,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。弧光保護裝置動作時間不能超過20ms,否則會產生不可修復的器件損壞,從而延長故障修復時間。

    弧光保護裝置工作原理

    電弧光保護以電流單元為基礎分組,弧光探頭可以整定關聯到任意一組電流信號上。當弧光單元把光信號從弧光傳感器傳輸到弧光保護設備時,并且同時電流啟動元件動作和電弧光保護動作,裝置可選擇弧光信號動作單判據作為動作邏輯判斷。

    當檢測到本身硬件故障時,發出告警信號,同時閉鎖整套保護。硬件故障包括:采樣回路故障、RAM出錯、定值出錯等。

    主要的端子數量有:6個弧光信號檢測接口,用于接收來自弧光傳感器的弧光故障信號。4個數據通訊接口,2路RS485,1路CAN總線,1路以太網。4路快速跳閘輸出接口,符合IEC255-23繼電器標準。2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。其端子含義如下表中所示:

    端子序號 定義功能 說明
    X1-1至X1-24 四組三相電流輸入
    X2-1,X2-2 RS485通訊接口1 系統組網通訊
    X2-3,X2-4
    X2-5,X2-6 RS485通訊接口2 系統組網通訊
    X2-7,X2-8 CAN通訊接口 系統組網通訊
    X2-9,X2-10 通訊地
    以太網口 以太網通訊接口 系統組網通訊
    撥碼開關 CAN通訊地址
    X3-1 跳閘出口1 可編程出口
    X3-2
    X3-3 跳閘出口2 可編程出口
    X3-4
    X3-5 跳閘出口3 可編程出口
    X3-6
    X3-7 跳閘出口4 可編程出口
    X3-8
    X3-9 告警總出口
    X3-10
    X3-11 跳閘總出口
    X3-12
    X3-13 裝置故障輸出
    X3-14
    X3-15 備用出口 備用
    X3-16
    X3-22 裝置電源
    X3-23
    X3-24
    X4-1 弧光信號1 弧光傳感器1
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    X4-16 弧光信號16 弧光傳感器16

    RHS9710弧光保護裝置外形及安裝尺寸

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