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弧光的抑制手段:弧光是由于高电压电离了空气而产生的,所以抑制弧光的较主要的办法就是快速切断电压,而且是在弧光发生的初期就快速切断其电能供应,使其失去能量供应而自动熄灭。我国中低压母线系统保护的现状:1)变压器后备过流保护方案。这是目前国内应用较普遍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。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的普遍应用,国外提出的利用馈线过流元件闭锁变压器过流保护,应用较为普遍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。弧光保护装置可以与其它安全设备进行联动,提高整个系统的安全性。备自投弧光紫外线探头
故障信息记录全方面: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是哪个弧光探头检测到了故障弧光,且可以详细记录动作时刻的三相电流值以及动作时刻的故障弧光光强。多种辅助保护功能:主控单元不但有弧光保护,还有过流保护,接地保护、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。弧光保护系统分类应用:1)母线弧光保护系统。母线弧光保护主要是保护中低压开关柜的母线及馈线电流互感器以上部分,主要由主控单元、采集单元、弧光传感器等组成。2)馈线弧光保护系统,馈线弧光保护系统主要保护馈线柜中电流互感器以下部分,包括断路器触头、断路器接线端子、电缆出线孔等易发生弧光的区域,主要由主控单元、弧光传感器组成。山东弧光母线室常用的保护气体包括氩气、氦气和二氧化碳等。
电流加大后,即由I1加大到I2,这时电弧的温度会升高,直径会加大,电弧的等效电阻会降低,电弧的电压降也会降低。也就是说,电弧具有负电阻特性,它的伏安特性曲线的特征就是单调递减的曲线。见曲线H1。如果我们保持电流不变,把电极间的距离拉长,则电弧的弧长增加,电弧的散热加剧,电弧的直径减小并且电弧温度下降,电弧电阻会增加。如此一来,电弧的电压降会增高。见图2中的较高的H2电弧伏安特性曲线。熄灭直流电弧的方法是:加大电弧弧长,并且利用灭弧栅使得电弧温度下降,电弧伏安特性曲线升高,离开了直流负载线EK,迫使电弧熄灭;或者加大线路电阻R,使得直流负载线上的K点移至K点,直流电弧亦离开了直流负载线,电弧无法维持而熄灭。
需要注意的是,经常有其他电源系统例如小型水电站,可能与变电站的出线柜相连倒送电。这种情况下,也需要采集相应出线柜的电流信号,一旦母线发生弧光故障,则同时跳开出线柜断路器开关,以便完全切除故障。4.2双进线单母线(无分段)供电示例双进线单母线(无分段)供电方式常见于火力或天然气发电厂。图4是相应的弧光保护应用配置图。单母分段(三段或多段母线)供电示例单母分段(三段或多段母线)供电方式常见于水电站,其优点是更安全的保证电源供电。如果有一段母线电源发生故障,其他两段母线可以作为备用供电。外来电源也需要检测电流信号。图5是相应的弧光保护应用配置图。弧光保护的成功实施需要进行合适的培训和技术支持,以提高焊工的技能和水平。
如下是在中低压开关变电站推荐安装或改装弧光保护作为主母线保护的主要原因:(1)较大程度降低和(或)避免中低压开关柜内的弧光故障对人身安全的伤害或损害。(2)较大程度降低和(或)避免弧光故障对中低压开关柜的损害和毁坏。(3)安装弧光保护后,在母线发生弧光故障时可以快速跳闸,故能够减少对功率变压器二次绕组的绝缘损坏。(4)去除母线故障后产品可以快速恢复运行,故能够将间接成本的损失减小到较少。双进线单母分段供电示例双进线单母分段供电方式常见于220/35kV, 110/10kV 和35/10kV变电站。图3是相应的弧光保护应用配置图。在选择弧光保护设备时,需要充分考虑生产环境、材料特性和操作人员的经验和技能等多种因素。新能源弧光质保
弧光保护的成功实施可以提高焊工的技能和经验,也有助于企业的技术升级和行业的创新发展。备自投弧光紫外线探头
2.2中国相关的电弧光保护标准从上世纪30年代开始,许多发达国家便逐渐开始将阻抗型母线差动保护方案作为中低压母线主保护。但是,在国内几乎没有针对中低压母线主保护的方案。可能的主要原因有:1)、母差保护方案设计、整定值计算、安装调试、运行维护太过复杂;2)、对于早期电网运行而言,比起人身安全可能更注重系统稳定;3)、国家电气保护设计规程[7] 针对继电保护和电气控制装置并没有提出在中低压开关柜强制加装母线主保护的要求。在国内,电弧光保护技术经过10多年推广应用,在2014年国家标准化管理委员会(SAC)和中国电力企业联合会(CEC)分别组建**工作组来起草和编写电弧光保护装置的相应国家标准和电力行业标准草案。备自投弧光紫外线探头