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孤光保护装置功能要求、作用、产生的原因

发布日期:2020-11-16
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供应弧光保护有母线型、测温型、馈线型、微机型、弧光及温度在线监测系统等,
弧光传感器有线缆型、自裁光纤型、ST标准型等,了解产品详细情况和使用,请与我司联系沟通!

      电力系统110kV及以上电压等级的设备都配置有零延时保护,能快速的切除故障;35kV及以下电压等级的母线通常不配置独立的母差保护装置,借助变压器后备保护装置的过流保护来切除母线故障;由于选择性的要求,该过流保护带有延时,一般0.3s~2s。较长的延时使得35kV及以下电压等级的母线故障切除滞后、破坏性严重。
      35kV及以下电压等级的出线通常配置过流速断,保护装置的动作时间一般在30ms左右。有些间隙性的弧光故障,初期的电流不大,达不到速断定值,只有在故障发展变严重之后保护装置才能跳闸;由于任由故障发展,丧失了及早切除故障的良机,事故后果更为严重。
      35kV及以下电压等级的出线间隔多,设备质量参差不齐,运行环境恶劣,操作频繁,发生故障的几率大(据统计,每年有几百面中低压柜烧毁,有时还有人身伤亡,损失巨大),迫切需要解决电弧光故障切除时间过长的问题。
在吸收国内外先进技术的基础上,自主研发出技术先进、可靠性高、适用性强的微机电弧光保护测控装置。
微机电弧光保护测控装置采用弧光和保护电流双判据,具有可靠性高、保护动作速度快的特点(装置出口总时间小于5ms、故障切除总时间可控制在75ms以内),可以显著的缩短电弧光故障的切除时间、降低电弧光对设备的损坏、减少设备的停运时间,能更快的恢复供电,更能大幅度降低电弧光对人身的伤害。
微机电弧光保护测控装置既可以独立作为常规继电保护装置使用,也可同时实现弧光保护功能配置方案灵活;满足电力行业用户的特殊选择性和完备性要求,适应可靠性、经济性的不同要求。
 
孤光保护装置图片
      在中、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,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。
      弧光保护系统是我公司根据国内实际情况,吸收国外电弧光保护的特点,结合行业检测及保护配置相关规程,自主研发出具有独特创新技术、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。

国家电网对弧光保护的功能要求
      白2006年起,南网公司院对强光保护有了明确的需求。王网也渐渐将弧光保护系统作为智能化安电站的一个重点设备普及。
      目前国网标准中要求选配强光保护时,进线柜法用5晓组电流互感图。开关柜张光保护由母线强光保护与电场室强光保护组成,实现开关柜母域及电缆室强光故障综合快速保护。未配置母线保护的空气地坏高压开关柜,每段母统直配置1套独立的母核强光保护装置:情线柜。电容器柜、电抗器柜.所用变({接地变) 柜保护到控装置宜集成电顿室汇光保护见能。开关柜母线室成断路林室发生强光故障时,母线弧光保护装置应及时跳开被保护母线的进线。分段(闯联和其他电源支路斯路器:当开关柜电领室发生汇光故障时,保护测控装置应及时跳开被保护开关柜的断路器,母线汇光保护装置内直接采集所需屯气量信号以及强光信号,不采用扩展单元,张光保护宜采用强光过流双判据保护方式仅弧光单判现启动时,装置应发出告警信号。

弧光保护的作用
      我国现行的继电保护设计标准中35kV及以下电压等级的母线主要依赖上一级元件(变压器)的后备过流保护来切除母线恒路故障。由于变压器后备不会与馈线和母线分段开关的配台,保护跳问时间一般整定为1.0~1.4S,有的甚至长达2.08以上。 这一动怍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,导致了故障切除时间过长,加大了设备的损伤程度。
      智地电弧光保护装置能够确认开关柜设备是否处于正常运行状态。当母线、电缆、断路器的触点位置短路发生电弧光故障时,可以在10ms内快速切除母线短路故障。这样可以减少大量不必要的人力以及物力的浪费,保障电力系统的可靠运行。
 
电弧光产生的原因
引起开关柜弧光短路故障的原因很多,一般分为以下五类
1、绝缘故障:主要是柜中绝缘材料爬距不足,未满足加强绝缘要求,在脏污环境,天气潮湿下发生绝缘故障。另外,由于绝缘材料材质缺陷,运行年限较长的开关柜,在强电磁场作用下绝缘老化,也可能造成绝缘损坏而导致故障。
2、载流回路不良:由于一些接头截面不够,紧固螺栓松动,手车柜触头接触不良,在大电流流过时引起发热,冒火进而引起相间,相对地击穿等等。
3、外来物体的进入:如小动物(老鼠等)进入开关柜内部,或维修人员在工作完成后将工具遗留在开关柜内。
4、认为操作错误:如走错间隔,误操作,未对工作区域进行接地,未对工作区域进行验电等。
5、系统方面的原因:如系统容量增大,接地方式改变,电缆应用增多,保护及自控装置配置不当,系统谐振过电压等。

电弧光的危害
      6-3SKV电压等级的中压开关柜的母线因其出线多,操作频繁,设备绝缘老化和机械磨损,再加上运行条件恶劣等因素造成其故障几率比高压、相高压母线真得多。通常情况下开关柜内气体星绝缘状态,一旦发生电弧放电现象,气体就会变成导电体。当气体原子受到外界大能量的作用,使电子有可能脱离其原子核的束练万成为白由电子时,气体呈常电的状态,自然界有很多气体放电现象,天空中的雷电闪光就是积索大量电荷的云层聚集时,在高电压、强电场的作用下击穿空气而形成的故电。电弧焊接时,形成强电场击穿空问题,产生大电流的空气放电的弧光,致使电极间产生高温,焰化和焊接金属。在所有电力应用领城,电弧光释放的巨大的能量会产生各种电弧效应,其后果都是不堪设想的。

应用范围
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。
 
功能配置
采用弧光和故障电流双判据原理,动作可靠,速度快,5-7ms动作时间,大大降低开关柜在事故中损坏程度。
故障点定位,控制部分可显示弧光发生点的位置,方便快速处理故障、恢复供电。
采用全交流数字采样,采用软件数字滤波,高速浮点数运算,提高测量精度。通道误差小于±3%。
装置具有自检功能,Watchdog及电源监视功能,保证装置可靠运行。
显示模块人机界面友好,所有界面与菜单都用中文显示,方便操作;所有被测量和参数均能通过显示模块实时显示。
采用RS485通讯口,103通信协议,实现信息的上传和下发。
数据(系统参数等)在失电情况下可保存十年。
事故记录及自检功能,友好的人机界面。
装置采用全密封嵌入式结构,软、硬件冗余设计,软、硬件自检,抗干扰性能强。
继电器输出定义灵活,可根据用户要求提供多种保护动作逻辑。
弧光探头和装置之间采用光纤连接,光电转换在装置内部完成,抗电磁干扰能力强。

常见故障
    1、 装置的电压电流采样不正常:
      使用万用表,选用合适的量程,并联在装置背面对应的端子上,查看万用表数值是否与装置液晶中显示的数值一致:
      如果一致,说明装置正常,采样不正常的问题出现在外围接线;
      如果不一致,说明装置内部采样部分出现故障或万用表出现故障。
     (装置的采样数值查看步骤:在主界面按“取消”→选择第一项“采样值显示”→选择“二次侧值” →翻页到对应项)
    2、 装置开关量输入中的状态与所接的外围设备状态不对应(如断路器处于跳闸状态,而装置开入量中,显示的断路器状态处于合闸):
      将装置背面对应开入量的端子拔下,使用万用表的蜂鸣档,将红表笔接到装置开入量的公共端,将黑表笔接到将要测量的开入量对应的端子号上(务必注意万用表方向):
      如果万用表发出蜂鸣声且装置开入量显示界面对应的开入量位置为实心,说明装置正常,此开入量状态不对应的问题出现在外围接线;
      如果万用表发出蜂鸣声且装置开入量显示界面对应的开入量位置为空心,说明装置内部开入量部分出现故障;
      如果万用表没有发出蜂鸣声且装置开入量显示界面对应的开入量位置为空心,说明装置内部开入量部分出现故障,或者是万用表的表笔与装置端子没有可靠接触。
     (装置的开入量查看步骤:在主界面按“取消”→选择第一项“采样值显示”→选择第五项“信号量”→DI对应的是开入量)。
     3、 装置开关量输出出现问题(比如装置无法控制断路器跳闸)
      首先,将装置背面对应开出量的端子拔下,进入装置的开出检查功能,将对应的开出量调成“合→分”,使用万用表的蜂鸣档,将表笔接到装置开出量对应的端子号上:
      如果万用表发出蜂鸣声,说明装置正常,无法跳闸的问题出现在外围接线;
      如果万用表没有发出蜂鸣声,说明装置内部开出量部分出现故障,或者是万用表的表笔与装置端子没有可靠接触。
    4、 装置出现白屏和花屏现象
 
  注意事项
    1、装置出厂默认供电电源为 DC/AC:85~265V,采样额定电压为100V,采样额定电流为 5A,其他规格请订货前备注。(供电电源可以选定DC48V,额定电压可选定380V,额定电流可选定1A)
    2、装置开关量输入部分为24V自供电,请接入无源接点,否则会烧毁装置。
    3、装置开关量输出部分为无源接点,交直流均可接入,如果订购的装置带有操作回路,默认出厂为 DC220V,其他电压请咨询本司,并在订货时注明。
    4、严禁用户在装置中选择“恢复出厂设置”,如果选择了此选项,将会清除每台装置出厂前经过调校的唯一的精度系数,并无法复原;如将保护功能参数调整乱了,切勿恢复出厂设置,只需将保护功能中的动作方式修改为“退出”即可。
    这种情况有时候是因为现场瞬时浪涌过大导致。接线过程中保证接地端子都完好接地,系统做一次复归或者重启。如果依然存在问题可以电话与公司技术人员联系。




 

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