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?shù)姆椒?，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。總而言之，各有各的優(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(shù)代碼 | 代碼說明 |
弧光主控板數(shù) | |
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(shù) | |
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(shù)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(shù)
型號 | 主要功能 | 技術參數(shù) |
| 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） | ||
| 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 | ||
| 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(shù)，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。
參考文獻
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