摘要:隨著社會進步,各方面技術也在進步,如電力的發(fā)明使用,使我們從一開始的煤油時代走入了電力時代。在電力方面,我國處于地位,文章主要探討了中低壓系統(tǒng)母線裝設弧光保護的必要性,以及它存在的弊端。
關鍵詞:中低壓母線;弧光保護;必要性
0 引言
我國的電力工業(yè)已經進入大規(guī)模的發(fā)展建設,大量的用電設施,對電力的需求是的,因此,這時我們需要在安全可靠、經濟運行的背景下,提供這些需求,但是電力方面的發(fā)展還不夠完善,存在著弊端和安全隱患。本文就幾個方面來探討中低壓系統(tǒng)母線裝設弧光保護的必要性。
1 重視中低壓母線故障的原因
我國電力發(fā)展建設的速度超前,它已經進入人電網、大機組、壓輸電階段,并且對發(fā)電機組的容量要求越來越高,這時就需要在安全運行方面要跟上要求,因為單臺大機組的運行情況,會直接影響到整個電網的運行穩(wěn)定性、安全性以及經濟性。同時,發(fā)電廠的用電系統(tǒng)與安全運行,對發(fā)電機組的影響也越來越大。由此可以看出,如果中低壓母線出現(xiàn)故障,它會產生弧光,所產生的弧光對電力設備及人本身的影響,會造成不同程度的損傷,有時還會引發(fā)“鏈式反應"。對于這個問題重視,按照我國現(xiàn)行的繼電保護設計標準來看,在配置方面一般不會使用設備進行保護,而是采用另一種方法,即借助于上元件的后備過流的方法來保護,從而切除中低壓系統(tǒng)母線短路的問題,這樣的做法是有弊端的,電路故障應該用的時間去維修,而這類保護方法會導致維修時間延長,對設備也有一定的損傷。這些問題如果沒有使用恰當的方法,還會引起不同程度的故障,輕則會發(fā)展為輸電網故障,重則會使電力系統(tǒng)出現(xiàn)整體的故障。
2 中低壓系統(tǒng)母線故障發(fā)生的原因
弧光放電燃燒,表示著中低壓母線出現(xiàn)了故障。中低壓母線所釋放的是的,它發(fā)生故障時所產生的弧光,會使壓力和溫度瞬間升高,形成電弧之后,與它接觸的空氣會被立刻電離,繼而會產生具有的爆炸性壓力和高溫,在產生這些巨大的時候,如果沒有及時被切除,將會對設備以及人員造成不同程度的損傷。然而,造成中低壓開關柜內出現(xiàn)這類故障的原因有很多。
2.1設備質量不過關
沒有科學合理地設計開關柜的結構,開關柜過大或者過小,再加上制造質量沒有做到位,在正式投入使用時,會導致絕緣處老化以及機械設備受到磨損,從而會導致它的絕緣水平程度下降,設備質量方面,需要為后面的使用打下良好的基礎,質量方面如果不過關,就會導致后續(xù)出現(xiàn)問題。
2.2運行維護不到位
運行維護方面也是重要的,它在什么樣的環(huán)境下使用,關乎到系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。如果在高溫、潮濕、化學侵蝕等這些惡劣環(huán)境下運行,所使用的絕緣材料便容易受損,會縮短它的使用期限,而在絕緣的表面,會出現(xiàn)一些不同程度的損傷,絕緣便會出現(xiàn)故障,進而就會導致中低壓母線系統(tǒng)出現(xiàn)短路的故障。
2.3維護操作不當
電廠的檢修維護在整個系統(tǒng)中起著關鍵的作用,而有些人對這個工作不重視,常常會出現(xiàn)由于操作不當而出現(xiàn)的故障,如在檢修時,誤將自己的工具遺落在開關柜中、忘記測量并記錄自己所在工作區(qū)域的電壓等,這些典型的操作不當,都會引起中低壓系統(tǒng)母線出現(xiàn)故障,進而導致出現(xiàn)更大的問題。
2.4其他
除了上述這些因素以外,還有一些由于工作人員的不認真造成的故障,如開關柜沒有密封好,一些小動物會偷偷溜進去,對絕緣處進行啃咬,從而導致中低壓系統(tǒng)母線出現(xiàn)故障。除此之外,電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展,電網的結構總是在不停地改變,用電的情況增多,從而導致電纜增多,電量超負荷,也是故障出現(xiàn)的所在。
3 弧光母線的保護系統(tǒng)
弧光產生斷路的危害性,弧光會在開關柜內發(fā)生爆炸,而燃燒的氣體和會迅速擴散到周圍,并且它還能融化和蒸發(fā)金屬,由于這些危害,我們才需要一個保護系統(tǒng)。不僅這樣,任何設備都需要保護,中低壓系統(tǒng)母線也不例外。而電弧光母線的保護系統(tǒng),是一種針對中低壓系統(tǒng)母線的特點經過多位專家研究出來的系統(tǒng),它具有多種優(yōu)點,它適用于各種運行方式,在各種運行方式下都不需要人為進行切換就能進行保護,這是一個便利的系統(tǒng),不僅能起到很好的保護作用,還能提高可靠性,是一個理想型的保護中低壓系統(tǒng)母線的解決辦法。
3.1弧光的原理
弧光保護的原理,如圖1所示,它的動作判斷據為故障時產生的兩個條件,也就是弧光和電流增量。在發(fā)生故障時,它會檢查開關柜,然后,在同時檢測到弧光和電流增量時,就會下達跳閘的指令。
圖1弧光保護原理示意圖
3.2弧光的特點
人們選用這個保護系統(tǒng),是由于它具有很多明顯的優(yōu)點:
①它的原理簡單、通俗易懂,保護結構簡單,它在發(fā)生故障時,只需要檢查開關柜內,然后,在同時檢測弧光和電流增量,就會下達跳閘的指令;
②能夠更快迅速地發(fā)現(xiàn)故障并起到保護作用,當出現(xiàn)電路故障時,應該用及時地去維修,而這個系統(tǒng)能快的發(fā)現(xiàn)故障,以檢測弧光信號和過流關閉為依據,從而可以實現(xiàn)保護的可靠動作,這個系統(tǒng)起到一個連鎖反應,本身會連鎖自我檢查,如此就能夠充分地保證整個系統(tǒng)的安全性以及可靠性;
③能準確地找出故障點并準確定位,在發(fā)生故障時,它能夠準確地找出故障點,并且能夠準確記故障點的位置,能保證工作人員在維修時,能快速地找到故障位置,并且處理故障來恢復供電系統(tǒng);
④在斷路器不起作用時,起到一個保護作用,在主斷路失控的情況下,它可以發(fā)出一個指令,不受其他機器的控制,跳過上跳閘動作,從而提高系統(tǒng)的安全性與可靠性。這些特點,更好地說明了這個保護系統(tǒng)的*性,是保護中低壓系統(tǒng)母線解決辦法。
4 弧光保護系統(tǒng)與變壓器后備過流保護的對比
弧光保護系統(tǒng)是專門用于來保護中低壓系統(tǒng)母線的系統(tǒng),它的動作時間快,相比于傳統(tǒng)的保護系統(tǒng),要更具有*性,它采用弧光和電流閉鎖的方法來進行雙重判斷,增加了它的可靠性,從而對安全性能也有了一定的保障,它在發(fā)生故障時,能準確地定位,減少了維修人員查找的時間,大大減短了維修時間,從而來保障故障之后快速供電。而變壓器后備過流保護它也有優(yōu)點,它不需要1套裝置系統(tǒng),工作量較小,而且它不能像弧光保護系統(tǒng)那樣對故障點準確定位,耗費的時間長,并且可靠性低??偠灾饔懈鞯膬?yōu)點,但是從綜合來看,弧光保護系統(tǒng)是比較理想的解決方法。
5 安科瑞ARB5-M弧光保護產品選型說明
ARB5-弧光主控單元
技術參數代碼 | 代碼說明 |
弧光主控板數 |
0 | 0塊主控板,可接0塊采集板信號 |
1 | 1塊主控板,可接6塊采集板信號 |
2 | 2塊主控板,可接12塊采集板信號 |
3 | 3塊主控板,可接18塊采集板信號 |
4 | 4塊主控板,可接24塊采集板信號 |
弧光采集板數 |
0 | 0塊采集板,可直接采集0個弧光探頭信號 |
1 | 1塊采集板,可直接采集5個弧光探頭信號 |
2 | 2塊采集板,可直接采集10個弧光探頭信號 |
3 | 3塊采集板,可直接采集15個弧光探頭信號 |
4 | 4塊采集板,可直接采集20個弧光探頭信號 |
電流輸入 |
1 | 1A |
5 |
|
電源 |
1 | 裝置電源為DC110V,開入電源DC110V |
2 | 裝置電源為DC220V,開入電源DC220V |
3 | 裝置電源為AC110V,開入電源DC24V(裝置自帶) |
4 | 裝置電源為AC220V,開入電源DC24V(裝置自帶) |
電源 |
0 | 不需要 |
1 | 支持MMS |
2 | 支持MMS,GOOSE |
(1)*表示可選附件,需要另外增加費用1500元。
(2)主控板和采集板數量之和不能大于4。
(3)弧光探頭到采集板的長度不能超過20米。
(4)如有特殊要求,請?zhí)貏e注明。
6 安科瑞ARB5-M弧光保護產品功能和技術參數
型號 | 主要功能 | 技術參數 |
ARB5-M弧光保護主控單元 | 8組弧光保護 | 可選配4塊采集板,1塊采集板可采集5路探頭,共支持20路弧光探頭直接采集。 亦可選配4塊主控板(即可接入4臺ARB5-E擴展單元)1塊主控板可接收6塊采集板的探頭,共支持120路弧光探頭采集。 |
4組失靈保護 |
4組電流回路TA監(jiān)測 |
4組三相電流采集 |
11路可編程跳閘出口 |
非電量保護 |
裝置故障告警 |
2路RS485 |
2路以太網 |
1路打印接口 |
1路IRIG-B碼對時接口 |
支持IEC61850、modbusRTU、modbusTCP、IEC103 |
支持GOOSE輸入輸出(選配) |
ARB5-E弧光保護擴展單元 | 弧光信號采集 | 可選配6塊采集板,1塊采集板可采集5路探頭,共支持30路弧光探頭直接采集。 |
模擬狀態(tài)傳輸 |
需要配合ARB5-M主控單元使用 |
ARB5-S弧光探頭 | 弧光信號監(jiān)測 | 點式弧光傳感器,可安裝于 母線室、電纜室或斷路器室。 |
現(xiàn)場調試及工程服務費 |
| 視項目情況核價 |
7 安科瑞ARB5-M弧光保護產品現(xiàn)場安裝
弧光保護主控單元、探頭安裝圖如下。
8 結束語
隨著我國電力建設的發(fā)展,發(fā)電廠日漸增多,發(fā)電廠中的中壓開關柜也日漸增多,而隨之而來的就是故障不斷地出現(xiàn),因此,我們對中低壓系統(tǒng)母線的保護,應該越來越重視。中低壓系統(tǒng)母線的保護,不僅需要、熟練地掌握技術,還需要一些保護系統(tǒng)來協(xié)調配合,而弧光保護系統(tǒng)作為一個理想的解決方法,可以地解除故障,減少設備維護的次數,提高電力系統(tǒng)的經濟效益,提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性,將損失降到,保證電力可以不斷地供給,從而保證了整個電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定地運行。
安科瑞侯文莉