安(ān)科瑞 陳聰

 摘(zhāi)要：本文介紹(shào)了(liǎo)中(zhōng)低壓(yā)開關(guān)櫃(guì)內(nèi)部發生(shēng)電(diàn)弧故(gù)障的原因，危害以及(jí)弧(hú)光保護在中(zhōng)壓母綫(xiàn)保(bǎo)護(hù)中的原理，用途，應用關(guān)鍵(jiàn)點，同時還介紹(shào)了弧光保護應用現(xiàn)狀(zhuàng)，探(tàn)討了無(wú)綫測(cè)溫(wēn)在(zài)綫監(jiān)測係(xì)統在實(shí)際工作場景(jǐng)中的應用(yòng)案例(lì)，證(zhèng)明了(liǎo)其在電(diàn)力監(jiān)控(kòng)方麵的重(zhòng)要應用價(jià)值(zhí)。

   關(guān)鍵詞：弧光保護(hù)

0引(yǐn)言(yán)

   與變電站(zhàn)高壓開關(guān)櫃，室(shì)外(wài)刀閘開(kāi)關(guān)等(děng)一些(xiē)重要的設(shè)備(bèi)，經過(guò)長期的(dí)運行(háng)，往(wǎng)往(wǎng)開關觸(chù)點以(yǐ)及母綫連接出會(huì)由於老(lǎo)化，接(jiē)觸過大的(dí)電(diàn)阻而發熱，而(ér)這些發熱(rè)位置的(dí)溫度(dù)不能(néng)得(dé)到(dào)提前(qián)預(yù)警監(jiān)測(cè)，就容(róng)易導致安全(quán)事(shì)故(gù)的發(fā)生(shēng)。我(wǒ)們(mén)知(zhī)道，高壓設備(bèi)接頭(tóu)部(bù)位的(dí)溫(wēn)度難(nán)以監測，這(zhè)主要(yào)是由於此(cǐ)部位(wèi)都(dū)會有(yǒu)高(gāo)壓裸露，采用一(yī)般的(dí)溫度測量(liáng)方法由於不(bù)能解決高(gāo)壓絕緣問(wèn)題，所(suǒ)以都不(bù)可使用(yòng)。無綫(xiàn)測(cè)溫(wēn)監測裝置(zhì)，通過無綫電波來(lái)傳輸信號，傳感(gǎn)器主要(yào)是(shì)安裝到高壓(yā)設(shè)備(bèi)上(shàng)，同接(jiē)收設備(bèi)間無電氣聯(lián)係(xì)，所以(yǐ)，無綫測溫係統能夠(gòu)從根(gēn)本(běn)上(shàng)解決高(gāo)壓(yā)設(shè)備發熱(rè)部(bù)位溫度(dù)監(jiān)測(cè)難(nán)的(dí)問(wèn)題(tí)。   我國的電(diàn)力工業(yè)已經進入(rù)大(dà)規(guī)模的(dí)發(fā)展(zhǎn)建設(shè)，大量的用(yòng)電(diàn)設(shè)施(shī)，對電(diàn)力的(dí)需求是極大的(dí)，因此(cǐ)，這時我(wǒ)們需(xū)要在安(ān)全可靠，經濟運(yùn)行(háng)的背景下，提供(gōng)這些(xiē)需(xū)求(qiú)，但(dàn)是(shì)電力(lì)方麵(miàn)的(dí)發(fā)展還不夠*，存(cún)在著弊端和安全隱患。本文(wén)就幾個方麵來探討(tǎo)中(zhōng)低(dī)壓係統(tǒng)母綫(xiàn)裝設弧光(guāng)保護(hù)的(dí)必(bì)要性(xìng)。

1重視(shì)中(zhōng)低壓(yā)母綫(xiàn)故障的(dí)原因

   我(wǒ)國(guó)電力(lì)發(fā)展(zhǎn)建設(shè)的速度(dù)超前(qián)，它(tā)已(yǐ)經(jīng)進入(rù)人(rén)電網，大機組(zǔ)，超(chāo)高壓(yā)輸電(diàn)階段，並(bìng)且對發(fā)電(diàn)機組的容量(liáng)要(yào)求越來(lái)越高(gāo)，這時(shí)就(jiù)需(xū)要(yào)在安(ān)全(quán)運行(háng)方麵要跟上要求(qiú)，因(yīn)為單(dān)台大機(jī)組的運行(háng)情況，會直接影響到整個(gè)電網的(dí)運行(háng)穩定性，安(ān)全性(xìng)以(yǐ)及(jí)經濟性。同(tóng)時(shí)，發(fā)電廠的用電(diàn)係統與安全(quán)運(yùn)行(háng)，對發電(diàn)機組的影(yǐng)響也(yě)越(yuè)來越(yuè)大(dà)。由此可以(yǐ)看出，如(rú)果中低(dī)壓(yā)母綫(xiàn)出(chū)現(xiàn)故(gù)障，它會產生弧光(guāng)，所產(chǎn)生(shēng)的(dí)弧光對(duì)電力設備及(jí)人本(běn)身(shēn)的(dí)影響極大，會(huì)造成(chéng)不同程度的損傷(shāng)，有時還(huán)會引發“鏈(liàn)式反應"。國(guó)家對(duì)於這(zhè)個(gè)問(wèn)題極其(qí)重(zhòng)視，按照我國現行(háng)的繼電(diàn)保護設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來看，在配置(zhì)方麵(miàn)一(yī)般不會使(shǐ)用(yòng)專用(yòng)的(dí)設備進行保(bǎo)護，而(ér)是采(cǎi)用(yòng)另(lìng)一種(zhǒng)方法(fǎ)，即借(jiè)助於上(shàng)一(yī)級元件(jiàn)的後(hòu)備(bèi)過流(liú)的(dí)方(fāng)法(fǎ)來保護(hù)，從而切除中(zhōng)低(dī)壓係統母綫短(duǎn)路(lù)的(dí)問題(tí)，這樣的(dí)做(zuò)法(fǎ)是(shì)有(yǒu)弊端(duān)的，電路(lù)故障應該用(yòng)最(zuì)短的時間去維修(xiū)，而這(zhè)類保護方(fāng)法會(huì)導致維(wéi)修(xiū)時間(jiān)延(yán)長(cháng)，對設(shè)備也(yě)有一(yī)定(dìng)的損傷。這(zhè)些問題(tí)如果(guǒ)沒(méi)有使(shǐ)用恰(qià)當的(dí)方(fāng)法，還(huán)會(huì)引起不(bù)同(tóng)程(chéng)度(dù)的故障，輕則會發展為輸(shū)電(diàn)網故(gù)障(zhàng)，重則會使(shǐ)電(diàn)力(lì)係(xì)統出現整(zhěng)體的(dí)故(gù)障(zhàng)。

2中(zhōng)低(dī)壓係(xì)統母綫故(gù)障發生(shēng)的(dí)原因

   弧(hú)光放(fàng)電燃燒，表示著中低壓母(mǔ)綫(xiàn)出(chū)現了故(gù)障。中低(dī)壓母(mǔ)綫所釋(shì)放(fàng)的能(néng)量(liáng)是極大(dà)的(dí)，它(tā)發生(shēng)故障時所產生的(dí)弧(hú)光，會使壓(yā)力和溫度瞬間(jiān)升(shēng)高(gāo)，形成電弧(hú)之(zhī)後，與(yǔ)它(tā)接觸的空(kōng)氣(qì)會(huì)被立刻電(diàn)離(lí)，繼(jì)而會(huì)產(chǎn)生具(jù)有很高(gāo)能量(liáng)的爆(bào)炸(zhà)性(xìng)壓(yā)力和(hé)高(gāo)溫，在產生這(zhè)些巨(jù)大能量(liáng)的時候，如果沒有(yǒu)及(jí)時(shí)被切除(chú)，將(jiāng)會(huì)對(duì)設備以(yǐ)及人員(yuán)造(zào)成不同(tóng)程度的(dí)損(sǔn)傷(shāng)。然而(ér)，造成(chéng)中低壓(yā)開關櫃(guì)內(nèi)出(chū)現這(zhè)類(lèi)故(gù)障(zhàng)的原(yuán)因(yīn)有很多(duō)。2.1設備質量不過關   沒有科(kē)學合(hé)理(lǐ)地設計開關櫃的(dí)結構，開(kāi)關櫃(guì)過大或(huò)者過(guò)小，再加上(shàng)製造(zào)質(zhì)量沒有做(zuò)到(dào)位，在正(zhèng)式(shì)投(tóu)入使用(yòng)時，會導(dǎo)致絕緣(yuán)處老化(huà)以及機(jī)械(xiè)設備受到磨損(sǔn)，從而會(huì)導致它的絕緣水(shuǐ)平程度下降，設備(bèi)質量(liáng)方麵，需要為後(hòu)麵的使用(yòng)打(dǎ)下良(liáng)好的基礎，質(zhì)量方麵如(rú)果不過(guò)關(guān)，就會(huì)導(dǎo)致(zhì)後續(xù)出現(xiàn)問題。2.2運(yùn)行(háng)維護不到(dào)位(wèi)   運行維護(hù)方(fāng)麵也(yě)是極其重要的，它(tā)在什(shí)麼(mó)樣的(dí)環境下(xià)使(shǐ)用(yòng)，關乎(hū)到係(xì)統(tǒng)的穩定性與安(ān)全(quán)性(xìng)。如果(guǒ)在(zài)高(gāo)溫，潮濕(shī)，化(huà)學侵(qīn)蝕等這些(xiē)惡(è)劣環境下(xià)運行(háng)，所(suǒ)使用的(dí)絕緣材料便(biàn)容(róng)易受損，會(huì)縮短它的(dí)使用期(qī)限，而(ér)在絕緣的(dí)表麵(miàn)，會(huì)出(chū)現一(yī)些不同(tóng)程(chéng)度的(dí)損傷(shāng)，絕緣(yuán)便(biàn)會出(chū)現(xiàn)故(gù)障(zhàng)，進(jìn)而(ér) 就(jiù)會(huì)導致中低壓母(mǔ)綫(xiàn)係統出現短(duǎn)路的故(gù)障。2.3維護(hù)操作不當   電廠(chǎng)的(dí)檢(jiǎn)修維護在整(zhěng)個係(xì)統中起(qǐ)著關鍵的作用，而有些(xiē)人對這個工作極不重(zhòng)視，常常會(huì)出現由(yóu)於操作(zuò)不(bù)當而出現(xiàn)的故(gù)障，如在(zài)檢修時，誤將(jiāng)自己(jǐ)的工(gōng)具(jù)遺落在開關(guān)櫃(guì)中，忘記測(cè)量並(bìng)記錄(lù)自(zì)己(jǐ)所(suǒ)在工作區(qū)域(yù)的電壓等(děng)， 這些(xiē)典型(xíng)的操作(zuò)不當，都會引(yǐn)起(qǐ)中(zhōng)低(dī)壓(yā)係(xì)統母(mǔ)綫出(chū)現故障(zhàng)，進(jìn)而導致(zhì)出(chū)現更大的問題。2.4其他   除了(liǎo)上述這(zhè)些因素(sù)以外，還有一些(xiē)由(yóu)於工(gōng)作人(rén)員的(dí)不認(rèn)真造(zào)成的故障，如(rú)開關(guān)櫃沒(méi)有密封好，一些小動物(wù)會偷偷(tōu)溜進去(qù)，對(duì)絕緣處進行啃咬，從而(ér)導致中低(dī)壓係統母(mǔ)綫出(chū)現故障。除此之(zhī)外，電(diàn)力係統的(dí)迅速(sù)發展(zhǎn)，電網的(dí)結(jié)構(gòu)總是在不(bù)停地改(gǎi)變，用電的(dí)情況(kuàng)增(zēng)多(duō)，從而導(dǎo)致(zhì)電(diàn)纜(lǎn)增多(duō)，電(diàn)量超負荷(hé)，也(yě)是(shì)故障(zhàng)出現的所在。

3弧光母(mǔ)綫的保護(hù)係(xì)統(tǒng)工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)

   弧(hú)光產(chǎn)生斷(duàn)路的危害(hài)性極大，弧(hú)光會在開(kāi)關櫃內(nèi)發生(shēng)爆炸(zhà)，而燃燒(shāo)的氣體和(hé)熱(rè)能會迅速(sù)擴(kuò)散(sàn)到周圍，並且(qiě)它(tā)還能(néng)融(róng)化和蒸發金(jīn)屬(shǔ)，由(yóu)於這些(xiē)危害，我們(mén)才需(xū)要(yào)一(yī)個保護(hù)係(xì)統(tǒng)。不(bù)僅這樣，任何設備(bèi)都(dū)需要保護，中低壓係統(tǒng)母綫也不例外。而(ér)電弧光母綫(xiàn)的保護係統，是一(yī)種(zhǒng)針對(duì)中低壓係(xì)統(tǒng)母(mǔ)綫(xiàn)的(dí)特(tè)點經過多位專(zhuān)家研究出(chū)來的係統，它(tā)具有(yǒu)多(duō)種優(yōu)點(diǎn)，它適(shì)用於(yú)各種(zhǒng)運(yùn)行(háng)方式，在各種(zhǒng)運行方式(shì)下(xià)都(dū)不需要人為進行切(qiē)換就能(néng)進(jìn)行(háng)保護(hù)，這是一(yī)個(gè)便(biàn)利(lì)的係(xì)統(tǒng)，不(bù)僅能起到(dào)很好(hǎo)的(dí)保護作用，還(huán)能(néng)提高可(kě)靠(kào)性，是一(yī)個理(lǐ)想型的保(bǎo)護中(zhōng)低壓(yā)係(xì)統(tǒng)母綫(xiàn)的解決辦法。3.1弧光(guāng)的(dí)原理(lǐ)   弧(hú)光(guāng)保護(hù)的(dí)原理，如(rú)圖 1所(suǒ)示，它的動作(zuò)判(pàn)斷據(jù)為故障時產(chǎn)生(shēng)的(dí)兩個條件，也(yě)就(jiù)是弧光和(hé)電(diàn)流(liú)增(zēng)量(liáng)。在發生故障(zhàng)時，它會檢查開關櫃，然後，在同(tóng)時檢測到(dào)弧光(guāng)和(hé)電流(liú)增(zēng)量時，就(jiù)會下達跳(tiào)閘(zhá)的指令(líng)。 圖1  弧(hú)光(guāng)保(bǎo)護原(yuán)理(lǐ)示(shì)意圖(tú)3.2弧光的特點   人(rén)們選(xuǎn)用這(zhè)個(gè)保護(hù)係(xì)統(tǒng)，是(shì)由於它具(jù)有很多明顯(xiǎn)的優(yōu)點：①它的原理簡單，通(tōng)俗易懂(dǒng)，保護(hù)結(jié)構簡單(dān)，它在(zài)發(fā)生(shēng)故(gù)障時(shí)，隻需(xū)要檢(jiǎn)查開關櫃內，然後(hòu)，在同(tóng)時檢測(cè)弧(hú)光(guāng)和電(diàn)流增(zēng)量(liáng)，就(jiù)會下達(dá)跳(tiào)閘(zhá)的指(zhǐ)令；②能夠(gòu)更快(kuài)迅速 地發現(xiàn)故(gù)障並起到(dào)保(bǎo)護作(zuò)用(yòng)，當出(chū)現(xiàn)電(diàn)路(lù)故(gù)障時(shí)，應該用及(jí)時(shí)地(dì)去維(wéi)修，而(ér)這個(gè)係統(tǒng)能最(zuì)快(kuài)的(dí)發現故障，以檢(jiǎn)測弧(hú)光信號和過(guò)流關(guān)閉(bì)為依據，從(cóng)而可以實現(xiàn)保護的可靠(kào)動(dòng)作(zuò)，這(zhè)個係統起(qǐ)到一(yī)個連鎖(suǒ)反應(yīng)，本身會(huì)連鎖自我檢(jiǎn)查，如(rú)此(cǐ)就(jiù)能夠充分地(dì)保證整(zhěng)個係統(tǒng)的(dí)安全(quán)性以(yǐ)及可(kě)靠(kào)性(xìng)；③能(néng)準確地找出故(gù)障點並準確定位(wèi)，在發生故(gù)障時，它(tā)能夠(gòu)準確(què)地找出(chū)故(gù)障點，並(bìng)且能夠準確(què)地標記故障(zhàng)點(diǎn)的位置(zhì)，能(néng)保(bǎo)證工作人(rén)員在維(wéi)修時(shí)，能快速地(dì)找到故(gù)障位置，並(bìng)且(qiě)處(chǔ)理故障來恢復供(gōng)電(diàn)係統(tǒng)；④在斷路器不起作用(yòng)時，起到一個保(bǎo)護作用，在(zài)主斷路失控的(dí)情(qíng)況(kuàng)下，它可以發(fā)出一個指令，不受其(qí)他機器的控製，跳過(guò)上(shàng)一級完(wán)成跳(tiào)閘動作，從而(ér)提高係統的(dí)安全性與可靠性。這(zhè)些(xiē)特點，更好(hǎo)地說明了這(zhè)個(gè)保(bǎo)護(hù)係統的*性，是保(bǎo)護中(zhōng)低(dī)壓係統母(mǔ)綫很好的(dí)解決辦(bàn)法(fǎ)。4弧光保護係統與(yǔ)變壓(yā)器(qì)後(hòu)備(bèi)過(guò)流保護(hù)的(dí)對比   弧光保護(hù)係統是(shì)專門用(yòng)於來保(bǎo)護中低壓係統(tǒng)母綫的係統，它(tā)的動作時(shí)間(jiān)快，相比於(yú)傳(chuán)統的保(bǎo)護係(xì)統(tǒng)，要(yào)更具(jù)有*性，它(tā)采(cǎi)用(yòng)弧光和電(diàn)流(liú)閉(bì)鎖的方法來進(jìn)行雙(shuāng)重(zhòng)判斷，增(zēng)加了它(tā)的可靠性，從而對(duì)安(ān)全(quán)性(xìng)能也有了(liǎo)一(yī)定(dìng)的(dí)保(bǎo)障(zhàng)，它在發生故(gù)障時，能準確地定(dìng)位(wèi)，減少(shǎo)了維修人員查找的時間(jiān)，大大(dà)減(jiǎn)短了維修時(shí)間，從(cóng)而來保(bǎo)障故障(zhàng)之後快(kuài)速供電。   而(ér)變壓器後備過流(liú)保護它(tā)也(yě)有(yǒu)優(yōu)點，它不(bù)需(xū)要(yào)專門的1套(tào)裝置係(xì)統(tǒng)，工(gōng)作量(liáng)較小(xiǎo)，而且(qiě)它(tā)不能(néng)像(xiàng)弧光(guāng)保(bǎo)護(hù)係(xì) 統(tǒng)那(nà)樣對(duì)故障(zhàng)點準確(què)定位(wèi)，耗(hào)費(fèi)的時(shí)間(jiān)長，並且可靠性低。總而(ér)言之，各有各的優點，但(dàn)是從綜(zōng)合來看，弧光(guāng)保(bǎo)護係統是比較理想的解(jiě)決方法。5安科(kē)瑞ARB5-M弧光保(bǎo)護裝置5.1產品選(xuǎn)型(xíng)說(shuō)明ARB5-弧(hú)光(guāng)主(zhǔ)控單元

（1）＊表示可選(xuǎn)附件(jiàn)。（2）主控板和采集(jí)板數量(liáng)之和不(bù)能(néng)大於(yú)4。（3）弧光探頭(tóu)到采集(jí)板(bǎn)的(dí)長度不能超過(guò)20米。（4）如(rú)有(yǒu)特殊(shū)要(yào)求，請(qǐng)特(tè)別(bié)注(zhù)明。

5.2功能(néng)和技術(shù)參數

5.3弧(hú)光保(bǎo)護(hù)產品現(xiàn)場(cháng)安裝(zhuāng)   弧(hú)光(guāng)保護主(zhǔ)控單(dān)元，探頭安(ān)裝圖如下：

6結語(yǔ)

   隨著(zhuó)我國(guó)電力建設(shè)的(dí)發展(zhǎn)，發電(diàn)廠日(rì)漸增多，發電廠中的(dí)中(zhōng)壓(yā)開(kāi)關(guān)櫃也日漸增(zēng)多(duō)，而(ér)隨(suí)之(zhī)而來的就(jiù)是故(gù)障(zhàng)不(bù)斷(duàn)地出現(xiàn)，因此，我們對中低壓係統(tǒng)母綫的保護(hù)，應該(gāi)越來越重視。中(zhōng)低(dī)壓(yā)係統母綫的(dí)保護，不僅(jǐn)需要精準(zhǔn)，熟(shú)練(liàn)地掌(zhǎng)握技術，還需(xū)要一些(xiē)保(bǎo)護係(xì)統(tǒng)來協(xié)調(tiáo)配合完成，而弧光保護(hù)係統作(zuò)為一個(gè)理想(xiǎng)的(dí)解(jiě)決(jué)方(fāng)法(fǎ)，可(kě)以有效(xiào)地(dì)解除(chú)故(gù)障，減(jiǎn)少(shǎo)設(shè)備(bèi)維護(hù)的次數，提高電力(lì)係統的經(jīng)濟效益(yì)，提(tí)高(gāo)電(diàn)力係(xì)統的安全(quán)性和(hé)可靠性，降低(dī)損失，保(bǎo)證(zhèng)電(diàn)力(lì)可(kě)以不斷地供(gōng)給，從而保(bǎo)證了整(zhěng)個電力(lì)係(xì)統(tǒng)安全(quán)，穩(wěn)定(dìng)地運行(háng)。參考(kǎo)文獻：[1]於(yú)興羽(yǔ).中低壓(yā)係統母綫(xiàn)裝設(shè)弧(hú)光保護的必(bì)要性分析[2]陳浪.中壓母綫裝(zhuāng)設電弧光(guāng)保護(hù)的必(bì)要性[J].企業(yè)科技(jì)與發展(zhǎn)，2012，(8) :54-56.[3]安(ān)科瑞企(qǐ)業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊(cè)2020.06版．  [4]安(ān)科(kē)瑞用戶變電(diàn)站變(biàn)配電(diàn)監控解決方(fāng)案2021.10