Ⅰ 电弧光保护装置在配电系统中的重要吗
“安全即效益”配置bilsum弧光保护的核心理念。贴合用户需求,全方位多功能,给激进中低压母线及开关柜带来更安全的运行维护,为您的效益空间提供保证。 Bs622中低压母线弧光短路快速维护系统以智能电网的发展为方向,结合国外先进的智能电网产品设计理念,为客户提供具有前瞻性和最优性价比的弧光维护装置及完善的维护配置方案。
弧光保护产品的重要性:
发电厂、大用户厂用及配电系统中低压开关柜众多,整个供电系统的核心设备,对全厂/配电系统的平安运行至关重要。但是目前惯例的维护配置方案,中低压母线没有配置专门的维护,通常由进线开关的后备维护整定来实现;并且进线与出线开关的维护需要相互配合,所以厂用/配电系统的中低压母线故障要经过延时切除。一般速断保护延时的级差至少为300ms甚至500ms ;而过流保护的配合级差更是长达12秒。
鉴于中低压母线在配电系统中的重要地位,任何故障的延时切除,都将严重危及人身和设备安全,造成巨大的损失,所以对中低压母线的运行维护有充分理由予以重视。
同时,故障电弧光具有发展迅速、不可预测、破坏力大、极易传播的特点、电弧中心温度逾越一万摄氏度,弧光的光强度可以逾越正常的照明光强2000倍。因此,对故障电弧光早发现、早处置成为抑制电弧光发展的关键,只有尽力争取每一毫秒使供电断路器跳闸切除故障,才干够使设备和人身平安得到最大限度的维护。
Ⅱ 开关柜弧光保护装置
概述
在110KV变电站的中低压母线一般不配置母线保护,近年来为了有效抑制变电站中低压母线开关设备损坏及母线和断路器故障引起主变压器损坏的发生,越来越多的变电站中低压开关柜配置电弧光保护。通过弧光保护装置可以快速地切除故障点,保证系统的安全稳定运行。
应用范围
适用于电力开关柜中,引入电弧光保护装置,可以捕捉到电气弧光,并快速地切除故障点,保证电力系统的安全稳定运行。
主要特点
1、动作迅速可靠
采用了可靠的快速算法,可以在短时间内判断弧光变化信号和电流变化信号并迅速出口,从发现故障到出口跳闸时间间隔优于10ms,确保开关柜内设备的弧光在75ms以内切除。
2、全数字化设计
本装置采用全数字化设计,配置灵活,动作精度高,而且排除了由于旋钮或其他机械设计导致的误差隐患。
3、保护原理简单、合理
根据弧光产生时的特点,装置采用弧光和电流双重判据,判据简单且可以有效的保证动作的准确性。
4、强大的电气性能
弧光探头设计、连接线等全部采用耐高温、阻燃的高分子材料,具有超强的电气隔离效果。装置完全满足EMC的标准,保证了弧光保护系统的整体稳定性和动作的可靠性。
5、故障信息记录全面
在故障弧光发生并引起装置跳闸后,主控单元或馈线保护单元可以准确的记录弧光探头检测到故障弧光的位置信息,且可以详细记录动作时刻的三相电流值。
6、多种辅助保护功能
主控单元不但有弧光保护,还有断路器失灵等辅助保护,这些保护是弧光保护的合理配置和有效补充。
主要作用
1、减少或降低电弧光对于人体的伤害;
2、减少或降低电弧光短路故障对于设备的损害;
3、避免变压器因近距离母线故障造成动稳定破坏,延长变压器的使用寿命;
4、缩短电弧光故障切除时间,避免波及站内直流系统造成重大损失;
5、减少因电弧光故障造成设备停运的时间,更快地恢复供电。
Ⅲ 电弧光保护在热电厂10KV厂用电系统的应用与分析
摘要:介绍了电弧光产生、危害及电弧光保护的原理和组成,对发电厂10KV中压厂用电系统保护的现状及存在盼不足进行了分析,以福建省东南电化股份有限公司热电厂为例,讨论了10kV厂用电系统电弧光保护装置的设计应用方案.
关键词:电弧光保护;母线保护;必要性;
1电弧光
1.1电弧光的产生当两电极间电压升高时,在电极最近处空气中的正负离子被电场加速,在移动的过程中与其它空气分子碰撞产生新的离子,这种离子大量增加的现象称为“电离”.空气被电离的同时,温度随之急剧上升产生电弧,这种放电称为弧光放电.弧光放电一般不需要很高的电压,当两点之间的电压超过其空气绝缘强度极限时就会发生,只要两端的电压提供的能量足以补偿热损耗并维持适当的温度条件,电弧将会持续发生.类似地,如果电路两相发生短路故障也可以产生电弧.
1.2电弧光的危害电力系统中发生故障而产生的电弧光会造成开关设备中的压力和温度迅速增加,如不及时切除、将可能造成重大危害.故障时电弧光发生产生的气体会导致开关设备剧烈振动,固定元件松脱,造成一次、二次设备严重污损,绝缘电阻为零.甚至开关柜爆炸导致人员伤亡;故障时电弧光发生产生的高温会导致铜排、铝排、电缆熔毁,绝缘护套着火,燃烧产生的有毒烟气伤害呼吸系统,高温灼伤皮肤,强光刺伤眼睛.
2电弧光保护
2.1电弧光保护的原理供、配电系统遭受感应雷入侵造成各种短路事故,各种人为误操作引起的事故和操作过电压造成的人员伤亡和设备损坏等都会以瞬间击穿和短路,引起爆炸、燃烧产生电弧光的形式表现出来,电弧光它不仅会对设备造成严重毁灭性的破坏,还会对人身安全构成直接威胁.这种破坏和威胁是由于电弧光本身的特性所决定的.如图1和表1所示:根据电弧光特性原理可知,如果能在100ms内切除故障,就能最大限度的降低对人身和设备造成的损失.母线电弧光保护系统,突破了常规保护的判据原则,率先采用了检测弧光和电流两个非关联参数(电量和非电量)作为判据(如图2所示);当检测到弧光或者电流增量时发出报警信号,并不发出跳闸指令.当故障时电弧光发生,装置会发出lms跳闸输出信号,迅速切断故障源,这个速度远远快于传统的母线保护,加上断路器35---60ms的跳闸时间,这样开关柜内部切除故障的时间完全可以控制在100ms以内.因此,电弧光保护系统可以大大降低故障造成的经济损失,确保操作人员安全,为快速处理故障、恢复供电创造条件.
2.2电弧光保护的的系统组成母线电弧光保护系统主要由主控单元BS622(管理控制整个系统)、电流单元(电流检测单元)、弧光单元(电弧光检测单元)、弧光传感器(把光信号转换为电信号传给弧光单元或主控单元1、电源模块及连接各部件之间的光纤和数据线组成.
3电弧光保护的必要性
3.1现阶段10KV中压母线保护存在的问题
发电厂厂用10KV中压母线是全厂辅机和供电系统供电枢纽,当母线发生故障时,将使连接在母线上的所有元件在修复故障母线期间或转换到另一组无故障母线运行以前被迫停电,还可能引起系统稳定性的破坏,造成严重后果.随着电力系统的不断发展,对母线保护的快速性、可靠性、灵敏度等要求越来越高.
根据IEC298标准和国标GB3906—1991的规定,10KV中压开关柜承受的内部燃弧时间仅为lOOms,任何时间的延长都会超出开关柜设计承受的极限.
中压母线在国标《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB50062-92)中没有专门要求对中压母线配备专用保护.而是利用进线开关的后备保护来兼顾的.但进线开关与出线开关的保护需要相互配合:一般速断保护延时的级差至少为300毫秒,甚至500毫秒;而过流保护的配合级差更是长达1—2秒.导致在发生母线短路故障时未能在第一时间切除故障,变压器后备过流保护,是现阶段采用的最广泛的中压母线保护,其通常保护动作时间定值为1秒以上,显然速度上远远无法满足快速切除母线故障的要求.
3.2 10KV中压母线故障几率较高
1OKV中压母线配电系统由于系统出线多、操作频繁、三相导体线间距离与大地的距离比较近,运行条件恶劣,系统运行方式改变频繁,人为误操作也更容易发生,因此10KV中压母线的故障几率远远超于高压母线的故障几率,这已是不争的事实.据报道,我国电力系统每年中压手车柜就有几百面被烧毁.究其原因大多是因为没有装设专门的中压母线保护,未能快速切除故障造成的.所以,为了保证变压器及母线开关设备的安全运行,根据继电保护快速性的要求,迫切需要配置专用中压母线保护.
3.3母线弧光保护的可靠性
电弧光保护系统测量的电和光是两个不同的物理性质的参数,采用光信号和故障电流信号双判据的动作原理决定了它的误动作率比系统中其他主保护(进、馈线、变压器等)要小得多.动作迅速可靠,开光柜内的故障切除时间可控制在lOOms以内,远快于传统母线保护,可将故障损失降低到最小.BILSUM的电弧光保护装置已在实际的项目上运行多年,可在有燃弧时候精确拉闸,使用起来非常稳定。
4 结论
10KV中压开关柜弧光短路故障事故时有发生,装设专门的中压母线保护装置是十分必要的.电弧光保护系统可以快速而有选择的切除故障,从而最大限度的减少弧光短路对设备的危害,提高供电的可靠性,实际应用效果良好.
Ⅳ 电弧光保护装置的作用
什么是电弧来光保护装置
在我国,源中、低压母线短路故障中,重点设备和人员伤害主要由电弧光引起,然而,我国的大多数中低压母线没有设置快速母线保护,而只是采用了简单的消弧装置和变压器后备保护。这些保护智能化较低,动作速度慢,往往会延长故障切除时间,从而进一步扩大设备损坏程度,甚至会引起“火烧连营”的恶性事故,冲击变压器一次运行,影响整个电网的安全运行。而电弧光保护装置,吸收国外电弧光保护的特点具有广泛实用性、高可靠性的新型电弧光保护系统。采用弧光检测和过电流检测双判据原理,具有保护动作速度快、可靠性高等特点。
电弧光保护装置的主要作用
1、减少或降低电弧光对于人体的伤害。
2、减少或降低电弧光短路故障对于设备的损害。
3、避免变压器因近距离母线故障造成动稳定破坏,延长变压器的使用寿命。
4、缩短电弧光故障切除时间,避免波及站内直流系统造成重大损失。
5、减少因电弧光故障造成设备停运的时间,更快地恢复供电。
主要应用于以下场合
1、电力变电站。
2、火电厂电气段开关柜母线室及馈线柜。
3、风电场升压站集电线路开关柜。
4、箱式变电站。
5、铝镁行业大型直流整流柜。
Ⅳ 弧光保护装置
什么是弧光保护
弧光保护是指电力系统由于各种的短路原因可引起弧光,弧光会以300m/s的速度爆发,摧毁途中的任何物质。只要系统中不断电,弧光就会一直存在。要想最大限度的减少弧光的危害,我们需要安全、迅速地切断电弧光,这样可以在发生弧光故障的时候,保护操作人员不受伤害,并且可以降低财产损失程度简称电弧光保护。
弧光保护的特点
1、动作迅速可靠
采用了可靠的快速算法,可以在短时间内判断弧光变化信号和电流变化信号并迅速出口,从发现故障到出口跳闸时间间隔优于10ms,确保开关柜内设备的弧光在75ms以内切除。
2、全数字化设计
本装置采用全数字化设计,配置灵活,动作精度高,而且排除了由于旋钮或其他机械设计导致的误差隐患。
3、保护原理简单、合理
根据弧光产生时的特点,装置采用弧光和电流双重判据,判据简单且可以有效的保证动作的准确性。
4、强大的电气性能
弧光探头设计、连接线等全部采用耐高温、阻燃的高分子材料,具有超强的电气隔离效果。装置完全满足EMC的标准,保证了弧光保护系统的整体稳定性和动作的可靠性。
5、故障信息记录全面
在故障弧光发生并引起装置跳闸后,主控单元或馈线保护单元可以准确的记录弧光探头检测到故障弧光的位置信息,且可以详细记录动作时刻的三相电流值。
6、多种辅助保护功能
主控单元不但有弧光保护,还有断路器失灵等辅助保护,这些保护是弧光保护的合理配置和有效补充。
Ⅵ 弧光保护装置 哪好
都差不多,
千万注意一个厂家:杭州艾赛 作芬兰UTU的亚太代理
该公司销售渠道保护非常差,出现运营商串货现象,而且问题出现后,该公司处理问题的态度之差,
特别是该公司的老总赵总,无法给运营商提供合理的回复,而且态度蛮横,
让运营商经济蒙受损失后,在情感上也无法接受,
希望各位注意,千万不要再作给别人做嫁衣的事情了
Ⅶ 弧光保护装置选什么好
国产的弧光保护比进口的更适用,国产的把主控单元、电流单元和弧光采集单元集成内在一起,安装方便,容可靠性高,进口的分几个单元主要是为了自己的利益。其实UTU和RIZNER两个产品实质上是一样的,面板不同而已。
目前南京、保定的生产厂家都是采用一体式的装置,只有早起仿ABB、VAMP、UTU的厂家按照进口产品的结构模式做的,各个单元之间通过电缆连接,人为增加了节点,反而降低了设备的可靠性。
弧光保护的技术发源地在芬兰。ABB的REA系列,Vamp的321,221系列,在国内都有比较多的应用,还有Arcteq、UTU 也都有较成熟的弧光保护产品。
电弧是放电过程中发生的一种现象,当两点之间的电压超过其工频绝缘强度极限时就会发生。当适当的条件出现时,一个携带着电流的等离子产生,直到电源侧的保护设备断开才会消失。空气在通常条件是很好的绝缘体,但由于温度的升高或者其他外部因素的作用,其化学和物理特性发生改变时,它可能变成通电的导体。
Ⅷ 电弧光保护系统在中低压母线保护中应用有优势吗
1. 概述
在电力系统中,35kV及以下电压等级一般未装设母线保护。但是中低压母线上的出线多,操作频繁,三相导体线间距离与大地的距离比较近,容易受小动物危害,设备制造质量比高压设备差,设备绝缘老化和机械磨损,运行条件恶劣,系统运行条件改变,人为和操作错误等原因,造成中低压母线的故障几率比高压、超高压母线高得多。但长期以来,人们对中低压母线的保护一直不够重视,大多采用带有较大延时的后备保护来切除母线上的故障,往往使故障被发展、扩大,从而造成巨大的经济损失。
近年来,由于各种原因开关设备被严重烧毁,有的甚至发展成“火烧连营”的事故时有发生。而主变压器由于遭受外部短路电流冲击损坏的事故也逐年增加,这些配网事故处理不当甚至被扩大发展为输电网事故,造成重大的经济损失,已引起电力部门的广泛关注。究其原因大多是因为没有装设中低压母线保护,未能快速切除故障造成的。所以,为了保证变压器及母线开关设备的安全运行,根据继电保护快速性的要求,迫切需要配置专用中低压母线保护。
2.开关柜内部燃弧耐受时间及变压器动作稳定时间指标
2.1 开关柜内部电燃弧耐受时间
IEC298标准附录AA中规定的内部燃弧时间是100ms,目前市场上销售的开关柜基本上是按照IEC298标准生产的。由于发生弧光故障在断路器动作前,故障短路电弧是一直在燃烧的,即保护动作时间加上断路器分闸时间之和,即为电弧燃烧的持续时间。也就是说,从保护开关柜方面考虑,保护动作时间应在小于100ms切除故障以防止弧光短路故障进一步发展扩大造成更大的危害。
电弧能量与燃烧时间及破坏作用
电弧事故 故障时间 保护 主变 损坏程度
实际发生的电弧事故 2 secs 过流保护 110/21 kV 30 MVA
实际发生的电弧事故 2 secs 过流保护 110/21 kV 30 MVA
实际发生的电弧事故 2 secs 过流保护 110/21 kV 30 MVA
实际发生的电弧事故 0.07 secs 过流保护 110/21 kV 30 MVA
实际发生的电弧事故 0.07 secs 过流保护 110/21 kV 30 MVA
上表为实际发生各种燃弧时间下产生的电弧能量及对开关柜材料的损坏程度。
下表为对增加开关柜内部燃弧耐受时间和相应增加成本进行评估的结果。
3. 开关柜弧光短路故障的防护措施
3.1 消极性防护措施
采用消极性防护措施的目的,是通过加强开关柜的结构来限制故障电弧产生的各种效应,如加强开关柜的结构,密封隔离各单元室、设置释放板和泄压通道等。采用这种措施在一定程度上能减少损坏程度;另一方面,如果要采用通过加强结构的方式来较大地提高开关柜的燃弧耐受时间的话,则需要增加很大的设备费用。
3.2 积极性防护措施
采用高速专用中压母线保护切除故障以限制故障电弧的持续时间,从根本上限制故障电弧,消除其各种效应对设备和人员的危害。如果中低压母线保护能在开关柜耐受燃弧时间以内切除故障的话,将最大限度地限制弧光故障对开关设备的损坏; 从另一方面看,限制开关设备的损坏,即阻断了故障发展的可能性,从而可避免主变压器长时间遭受短路电流的冲击而损坏。这也是目前迫切需要的最有效的限制弧光短路故障损坏开关设备及变压器的防护措施。
4. 现有的中压母线保护方案及存在的问题
4.1变压器后备过流保护方案:
这是目前国内应用最广泛的中压母线保护方案。由于考虑到与馈线和母线分段开关的配合,保护跳闸时间一般整定为1.0 - 1.4秒,有的甚至更长,达2.0秒以上。这一动作速度很显然是远远不能满足快速切除中压母线故障要求的。
4.2馈线过流保护闭锁变压器过流保护方案:
这是近年来微机过流保护在中压馈线广泛应用,国外提出的利用馈线过流元件闭锁变压器过流保护的应用较为广泛的过流闭锁式保护方案。这一方案与变压器后备过流保护方案相比其动作速度有了一定的提高,典型动作时间为300 - 400ms。但对于要求100ms以内切除故障显然也是不能满足要求。
4.3采用环流原理的高阻抗母线保护方案:
这是国外某些重要项目采用的专用电流差动中压母线保护方案,典型的保护动作时间为35-60ms。考虑到断路器的分闸时间,这一动作速度对要求100ms 以内切除故障。采用这种方案的接线复杂,对CT的要求高,安装在有很多出线的6-35kV母线上有很多困难,也很不经济。此外,由于其保护范围由于受到CT安装位置的限制,不能保护到发生故障几率较高的电缆室电缆接头处的故障。因此也不适合中压母线保护应用。
从实际应用情况来看,现有的保护方案不能满足快速切除母线故障或保护覆盖范围要求,需要采用一种新型中压母线保护系统,以解决目前实际运行中由于中低压母线发生故障几率较高、延迟切除故障导致故障发展、扩大,从而造成的巨大的经济损失的问题。
5. 新型电弧光母线保护系统及应用情况
5.1 系统组成
BS622是一种快速可靠的专用中低压母线保护系统,它采用检测弧光和过流双判据原理,具有原理简单、动作可靠迅速、对变电站一次设备无特殊要求、适应于各种运行方式、且在各种运行方式下保护不需要切换等优点,为目前发电厂、变电站、工业及商业配电系统380V - 35kV中低压母线保护理想的解决方案。
BS622电弧光保护系统结构如图2所示,它由以下主要部件组成:
5.1.1主单元
主单元包含有电流检测和断路器失灵保护等主要逻辑控制,它通过检测短路电流和来自弧光传感器的动作信息,并对收集的数据进行处理、判断,发出跳闸信号以切除故障。该系统只要在同时检测到弧光及紫外光和过流时才发出跳闸指令。在进线断路器未能动作切除故障时,它将启动断路器失灵保护逻辑,发出跳闸指令给上游断路器切除故障。此外,主单元根据辅助单元传送来的弧光传感器的动作信息和温度传感器测量的温度,提供弧光故障点的定位和温度报警信息。
每个主单元最多可接入20个扩展单元,它采用RS485总线与辅助单元通信。主单元中具有二进制I/O接口供主单元之间交换过流和弧光传感器动作信息,以实现有选择性的切除母线故障。
5.1.2扩展单元
扩展单元安装在开关柜中。每个扩展单元可接入16个弧光传感器、1个便携式弧光传感器和1个温度传感器。扩展单元的地址通过拔码开关设定。当系统发生弧光故障时,扩展单元收集来自弧光传感器的动作信息并传送给主单元,在主单元上显示扩展单元和弧光传感器的地址编号,有利于及时检修和排除故障。
5.1.3弧光传感器
弧光传感器安装在开关柜各间隔室中,可实现对由简单到各种复杂接线中、低压开关柜提供有选择性的保护。弧光传感器作为光感应元件,将检测在发生弧光故障时突然增加的光强,并将光信号转换成电流信号传送给扩展单元。
5.1.4温度传感器
温度传感器可用于监视开关柜内部的关键部件(比如母线接头)的温度,在超过其整定值时主单元可发出报警信号。
BILSUM专用电弧光保护系统提供的动作时间为5-7ms,远快于传统母线保护方案。对开关柜各单元室的总故障清除时间可控制在100ms以内。因此在发生弧光故障柜内压力和温度急剧增加以前就可以切除供给的短路电流, 使损失减到最小。开关柜在排除电弧故障原因后, 进行有限清理工作后, 开关柜可继续进行工作,供电可迅速恢复。
5.2 应用情况
BS622电弧光保护系统作为一种原理简单、动作快速可靠、保护覆盖范围广、安装维护方便的电弧光保护系统,目前已有超过1300套BILSUM电弧光保护系统在1000V - 10kV高中低压开关柜中投入运行,用户遍及发电厂、变电站以及工业商业用户等领域。
6. 结语
现代电力系统的发展,配电网容量的逐渐增大,中低压母线故障对电力系统安全运行的影响越来越严重。它不仅使中压开关设备严重烧毁,造成“火烧连营”事故;而且可能损坏昂贵的变压器,造成十分严重的经济损失。此外,这些事故如果处理不当还会发展为输电网故障,严重危害整个电力系统的安全运行。因此,在配电系统引入适应其故障模式的中低压母线保护系统以快速切除中低压母线故障,保证输配电网的安全运行。
随着现代微机和光电子技术的发展,各种新型母线保护原理和装置不断出现,为实现中低压专用母线保护提供了各种解决方案。电弧光保护作为一种针对中压开关柜故障特性开发的中低压母线保护系统,具有原理简单、动作可靠迅速、对变电站一次设备无特殊要求、适应于各种运行方式、且在各种运行方式下保护不需要切换等优点,为用户提供了一个理想的中低压母线保护解决方案。