在中低壓母線系統(tǒng)中，電弧光保護是保障電力設(shè)備安全和人員安全的重要措施。以下是電弧光保護裝置的設(shè)計與應用方案，分步驟說明：
一、電弧光危害分析
電弧光特點：瞬時高溫（可達20000℃）、強光輻射、爆炸性壓力波。
危害：設(shè)備燒毀、人員傷亡、停電范圍擴大。
二、保護設(shè)計原則
快速性：動作時間需在毫秒級（通常≤5ms）。
選擇性：精準定位故障點，避免越級跳閘。
可靠性：避免誤動和拒動。
三、電弧光保護系統(tǒng)組成

四、關(guān)鍵設(shè)計要點
1.傳感器布置
位置：母線室、斷路器室、電纜接頭處（根據(jù)開關(guān)柜結(jié)構(gòu)）。
數(shù)量：每間隔至少1個傳感器，高風險區(qū)域（如母線連接處）可增加。
類型：優(yōu)選光纖式傳感器（抗電磁干擾）或點式紫外傳感器。
2.保護邏輯
雙重判據(jù)（推薦）：
判據(jù)1：弧光強度超過閾值（如50k Lux）。
判據(jù)2：電流突增或過流（≥1.2倍額定電流）。
動作時間：滿足雙條件后延時≤5ms跳閘。
可選邏輯：
單判據(jù)模式（僅弧光）：用于電流不明顯的故障，但需防誤動。
區(qū)域聯(lián)鎖：多傳感器信號組合定位故障區(qū)間。
3.定值整定
弧光閾值：根據(jù)現(xiàn)場背景光調(diào)整（避免日光/照明干擾）。
電流定值：高于負荷峰值，低于短路電流。
延時設(shè)置：通常0ms（瞬時動作），必要時短延時（如10ms）防干擾。
4.系統(tǒng)架構(gòu)
集中式：單主控單元管理所有傳感器（適合小型母線）。
分布式：多個子單元就地處理信號，通過總線通信（適合大型系統(tǒng)）。
五、典型應用方案
場景1：10kV開關(guān)柜母線保護
配置：
每面開關(guān)柜安裝2個弧光傳感器（母線室+電纜室）。
電流信號取自母線CT。
主控單元通過光纖接收信號，跳閘出口接至母線斷路器。
動作時間：弧光檢測（1ms） + 邏輯判斷（2ms） + 跳閘（2ms） ≈ 5ms。
場景2：低壓母線（400V）
簡化方案：
僅母線分段處安裝傳感器。
采用弧光+電流突變量判據(jù)，跳閘出口接至主進線開關(guān)。
六、與其他保護的配合
與過流保護協(xié)調(diào)：電弧光保護優(yōu)先動作，過流保護作為后備。
與差動保護互補：差動保護針對對稱短路，電弧光保護針對非對稱故障。
七、注意事項
抗干擾設(shè)計：屏蔽電纜、光纖傳輸、軟件濾波（防誤動）。
安裝規(guī)范：傳感器避開通風口、照明直射區(qū)域。
通過上述方案，可顯著降低電弧光故障的破壞性，保障中低壓母線系統(tǒng)的安全運行。實際設(shè)計中需結(jié)合具體電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、開關(guān)柜型號及運維需求調(diào)整參數(shù)。

電弧光保護裝置

審核編輯 黃宇