摘要：文章(zhāng)介紹了(liǎo)某(mǒu)風電場加裝(zhuāng)電(diàn)弧(hú)光(guāng)工(gōng)程(chéng)，並(bìng)分析(xī)了(liǎo)針對(duì)不同類(lèi)型(xíng)開(kāi)關櫃(guì)的傳(chuán)感器(qì)安(ān)裝方法和保護配置(zhì)情(qíng)況(kuàng)，通過實際工程(chéng)安(ān)裝的電(diàn)弧光保護(hù)裝置(zhì)的動作調試和帶(dài)開關傳(chuán)動試驗，證明滿(mǎn)足保護(hù)快速(sù)性，靈敏性(xìng)，選(xuǎn)擇(zé)性和可(kě)靠(kào)性的要(yào)求(qiú)，能很好(hǎo)實(shí)現(xiàn)對母(mǔ)綫(xiàn)的快速保護。

關鍵詞(cí)：弧光故(gù)障；電弧光保(bǎo)護；開關(guān)櫃；中(zhōng)低壓

0引(yǐn)言(yán)

內蒙(mēng)古西部電(diàn)網(wǎng)高(gāo)載(zǎi)能(néng)企(qǐ)業(yè)用戶(hù)的接(jiē)綫(xiàn)方式一般(bān)是從(cóng)變電(diàn)站35kV出綫直接(jiē)接至企(qǐ)業(yè)用戶，綫路距離(lí)開關(guān)櫃，電纜頭單(dān)相(xiāng)接地(dì)故障(zhàng)和(hé)相(xiāng)間(jiān)短(duǎn)路故障(zhàng)較頻(pín)繁，這(zhè)些(xiē)故障(zhàng)發(fā)生(shēng)的同時伴(bàn)隨著(zhuó)電(diàn)氣弧光的(dí)產生(shēng)。在保(bǎo)護動作(zuò)切(qiē)除35kV母綫(xiàn)之前(qián)，電氣(qì)弧光產生的高溫(wēn)可將電(diàn)氣(qì)設(shè)備(bèi)和(hé)機(jī)械(xiè)設(shè)備熔(róng)化，使(shǐ)單(dān)相接地故(gù)障發展迅速(sù)。由於高(gāo)載(zǎi)能用戶(hù)負荷變(biàn)化(huà)頻繁(fán)，較(jiào)易(yì)發(fā)生(shēng)相間(jiān)短路故(gù)障，而損(sǔn)壞相鄰(lín)間(jiān)隔(gé)的(dí)電氣設備(bèi)，導(dǎo)致(zhì)35kV係統(tǒng)易(yì)發生(shēng)近端(duān)短(duǎn)路故障，甚至將35kV母綫故障範圍擴大，故(gù)障時間(jiān)延長等，這些都影(yǐng)響(xiǎng)了(liǎo)風(fēng)電場(cháng)的穩定運行生產(chǎn)，因此中(zhōng)廣核風電(diàn)有限(xiàn)公司(sī)內(nèi)蒙(mēng)古(gǔ)分(fēn)公司(sī)決定選用(yòng)某(mǒu)風電(diàn)場進行電弧光保(bǎo)護的改(gǎi)造(zào)，效(xiào)果明顯的話，將(jiāng)推廣(guǎng)應用於(yú)公司其他風(fēng)電場(cháng)。

1電(diàn)弧(hú)光保護

弧光保護是一(yī)種新型的(dí)母綫保(bǎo)護方案(àn)，係統設(shè)計用(yòng)於(yú)切除(chú)所(suǒ)有低(dī)壓(yā)或(huò)中壓空氣(qì)絕(jué)緣(yuán)鎧(kǎi)裝開(kāi)關櫃(guì)中可能產(chǎn)生弧光短路斷路(lù)器(qì)的(dí)快速(sù)保(bǎo)護中。電弧光保(bǎo)護(hù)依(yī)據故障(zhàng)時(shí)產生的電(diàn)弧光來判(pàn)斷故(gù)障並切(qiē)除(chú)，是(shì)一種非電氣(qì)量保護當(dāng)係(xì)統(tǒng)發(fā)生(shēng)故(gù)障(zhàng)時會伴(bàn)有(yǒu)弧光量(liáng)的(dí)產(chǎn)生，依據電弧光來判(pàn)斷(duàn)切(qiē)除故障(zhàng)的保(bǎo)護(hù)就(jiù)是(shì)電(diàn)弧(hú)光保護。它是非電(diàn)氣(qì)量(liáng)保(bǎo)護，當(dāng)發生弧(hú)光(guāng)短路(lù)時(shí)，在(zài)弧光檢(jiǎn)測傳感(gǎn)器覆蓋的(dí)區域內弧光(guāng)短(duǎn)路(lù)點(diǎn)可以被快(kuài)速定位(wèi)，這樣(yàng)的話弧(hú)光保護(hù)僅(jǐn)僅(jǐn)靠(kào)弧(hú)光源(yuán)作(zuò)為跳(tiào)閘判據(jù)很可能會受到一些(xiē)外(wài)來因素光(guāng)源(yuán)使得弧光保護誤動(dòng)作(zuò)，所(suǒ)以(yǐ)一般的弧(hú)光保(bǎo)護(hù)都(dū)會(huì)有(yǒu)兩個判據(jù)，就(jiù)是(shì)弧光和電流增(zēng)量(liáng)。隻(zhī)有同(tóng)時檢測到(dào)弧光(guāng)信(xìn)號(hào)和(hé)過流增量，弧光(guāng)保(bǎo)護才(cái)會出口跳(tiào)閘(zhá)動(dòng)作，圖(tú)1是(shì)弧(hú)光(guāng)保護基(jī)本原(yuán)理圖。

其基(jī)本(běn)原理是(shì)“與(yǔ)或"關係(xì)，當三相(xiāng)電(diàn)流I或(huò)弧光L有(yǒu)一個判(pàn)據時，弧光保護(hù)裝置(zhì)會發信(xìn);當三相電流(liú)I和弧光(guāng)L同(tóng)時為與關(guān)係時(shí)，弧光保護裝(zhuāng)置(zhì)跳(tiào)閘。

2電(diàn)弧光(guāng)保護(hù)的(dí)組(zǔ)成部分(fēn)

主單元包(bāo)含(hán)有電流檢測和斷路器失靈(líng)保護，它(tā)通過檢(jiǎn)測短路(lù)電流和來自電(diàn)弧光傳感(gǎn)器的(dí)動作(zuò)信息(xī)，並(bìng)對(duì)收(shōu)集的(dí)數據進(jìn)行處理，判斷，在滿(mǎn)足(zú)跳(tiào)閘條(tiáo)件時，發出跳閘命(mìng)令(líng)以切除故(gù)障。在進(jìn)綫斷(duàn)路器不能(néng)切除(chú)故障(zhàng)時，它將啟(qǐ)動斷(duàn)路器(qì)失靈保(bǎo)護(hù)邏輯，發出(chū)跳閘命令(líng)給上(shàng)級斷路(lù)器來(lái)切除(chú)故障(zhàng)。此(cǐ)外，主單元(yuán)根(gēn)據輔助單元傳送來的弧(hú)光傳感(gǎn)器動作(zuò)信息和(hé)溫(wēn)度(dù)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)測量的(dí)溫度，提供弧(hú)光故(gù)障點的定(dìng)位和溫度報(bào)警信(xìn)息。

輔助(zhù)單(dān)元當(dāng)係統(tǒng)發生(shēng)弧光(guāng)故障(zhàng)時，輔助單(dān)元收集來(lái)自電(diàn)弧(hú)光(guāng)傳(chuán)感器的動(dòng)作信(xìn)息並傳送給(gěi)主(zhǔ)單元(yuán)，在(zài)主單元上顯示(shì)輔(fǔ)助(zhù)單元(yuán)和(hé)弧光(guāng)傳(chuán)感(gǎn)器的地址(zhǐ)編(biān)號，有利(lì)於及(jí)時(shí)準確(què)故(gù)障(zhàng)定(dìng)位(wèi)開關櫃，為檢(jiǎn)修提(tí)供(gōng)信(xìn)息。電弧光傳(chuán)感(gǎn)器(qì)，專用於母(mǔ)綫保(bǎo)護(hù)的弧(hú)光傳感器安裝在(zài)開關櫃(guì)的母(mǔ)綫(xiàn)室內(nèi)，它作為光(guāng)感(gǎn)應元(yuán)件，將檢測(cè)在發生(shēng)弧光故障中突(tū)然增(zēng)加的強(qiáng)光(guāng)，並(bìng)將光(guāng)信(xìn)號轉換(huàn)成電(diàn)流(liú)信號(hào)傳送給(gěi)輔助(zhù)單(dān)元(yuán)。

3弧(hú)光(guāng)裝(zhuāng)置(zhì)的主要設備(bèi)配置(zhì)

安(ān)裝(zhuāng)35kV係(xì)統弧(hú)光保(bǎo)護設備(bèi)，裸光(guāng)纖安(ān)裝(zhuāng)在母(mǔ)綫上(shàng)，每個櫃子在電纜(lǎn)室(shì)和(hé)開關室分別安裝2個(gè)探頭(tóu)，如(rú)表1所示(shì)。

4電弧(hú)光保(bǎo)護(hù)現場調(tiáo)試情(qíng)況(kuàng)

在35kV母(mǔ)綫(xiàn)出綫,311斷(duàn)路(lù)器(qì)開關櫃模擬弧(hú)光短(duǎn)路(lù)故障，動作(zuò)錄(lù)波情況如圖2所示。正常工作時，三(sān)相電(diàn)壓(yā)幅(fú)值隨(suí)時間變化是一致的，如圖(tú)3所示。

正(zhèng)常(cháng)至故(gù)障工(gōng)作時,AB兩項電壓幅值隨時(shí)間(jiān)變(biàn)化是基(jī)本(běn)一(yī)致(zhì)的,C相發生(shēng)故(gù)障,電壓基本(běn)沒有了(liǎo)為零，如(rú)圖4所示(shì)。

故(gù)障(zhàng)狀態時,AB兩項電(diàn)壓幅(fú)值隨時間變化(huà)是(shì)基本一(yī)致(zhì)的(dí),C相(xiāng)發(fā)生故障電壓為(wéi)零。通過現(xiàn)場(cháng)調(tiáo)試情(qíng)況以及帶開關傳(chuán)動(dòng)情(qíng)況,電弧光保護能很(hěn)好實(shí)現對母綫(xiàn)的(dí)快速保護，如圖5所(suǒ)示。此時(shí),311斷路(lù)器開關櫃(guì)發(fā)生(shēng)故障,311斷(duàn)路器(qì)電弧(hú)光保(bǎo)護(hù)裝置接收到(dào)光纖傳感器，弧光(guāng)傳感器(qì)的動作(zuò)信(xìn)號(hào)，過(guò)流信(xìn)號,弧光(guāng)保護能(néng)順利(lì)斷開301斷(duàn)路器(qì)，同時也滿足(zú)保護快速性，靈敏性，選擇(zé)性(xìng)和(hé)可(kě)靠性(xìng)要(yào)求(qiú)。

5安科(kē)瑞(ruì)ARB5-M弧光(guāng)保護產(chǎn)品選型說明

ARB5-弧光主控單元(yuán)

（1）＊表(biǎo)示可選(xuǎn)附件，需(xū)要另外增加(jiā)費(fèi)用(yòng)1500元(yuán)。

（2）主控(kòng)板(bǎn)和采集板數量(liáng)之和不(bù)能大於4。

（3）弧光探(tàn)頭到(dào)采(cǎi)集(jí)板(bǎn)的長度不(bù)能(néng)超過(guò)20米。

（4）如有(yǒu)特殊(shū)要(yào)求，請(qǐng)特(tè)別(bié)注(zhù)明(míng)。

6安科(kē)瑞ARB5-M弧光保護產品(pǐn)功能(néng)和技術(shù)參(cān)數

7安科(kē)瑞ARB5-M弧光保(bǎo)護(hù)產品(pǐn)現(xiàn)場安(ān)裝(zhuāng)

弧(hú)光(guāng)保(bǎo)護主控單元，探(tàn)頭(tóu)安裝圖(tú)如下(xià)。

8結(jié)論(lùn)

某風(fēng)電場如果使用弧光(guāng)保護(hù)，不僅能快速切(qiē)除(chú)開關櫃(guì)內(nèi)部(bù)弧(hú)光(guāng)短路故(gù)障(zhàng)，實現(xiàn)中(zhōng)低壓母綫(xiàn)的快速保護,而且(qiě)還能提(tí)高(gāo)電(diàn)力(lì)係(xì)統(tǒng)和(hé)設(shè)備(bèi)的(dí)性(xìng)和穩(wěn)定性(xìng)。具(jù)體(tǐ)功能(néng)體(tǐ)現在以下方(fāng)麵(miàn):①保(bǎo)護人員和中低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的，避免了(liǎo)弧光故(gù)障(zhàng)造成的(dí)損(sǔn)害(hài);②保護變壓器免(miǎn)受短路電流損壞;③保護升(shēng)壓站(zhàn)內直(zhí)流(liú)係統(tǒng);④可以(yǐ)預防火災(zāi)發生(shēng);⑤延(yán)長(cháng)開(kāi)關(guān)設(shè)備使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)。

參(cān)考(kǎo)文獻(xiàn)：

[1]馬慧霞，閆(yán)文吉(jí).某(mǒu)風電場35kV母綫(xiàn)電弧光(guāng)保(bǎo)護(hù)的應用[J].農(nóng)機時代(dài)，2016，09.

[2]楊永磊，段強.煉(liàn)化裝置安裝(zhuāng)和檢(jiǎn)修中(zhōng)焊接(jiē)氣孔產生的原(yuán)因(yīn)及處理方法[J].焊管(guǎn)，2015，（10):57-60.

[3]張明(míng)亮，郟廣(guǎng)震(zhèn)，陳(chén)雪峰，等.化工(gōng)裝置(zhì)交付(fù)檢(jiǎn)修(xiū)前的(dí)工(gōng)藝過(guò)程(chéng)控製(zhì)[J].化工管理(lǐ)，2016，（20):295-296.

[4]安科(kē)瑞企(qǐ)業(yè)微電網(wǎng)設計與(yǔ)應(yīng)用手冊(cè)2022.5（版(bǎn)）.

作者(zhě)簡(jiǎn)介：

何花，女，安(ān)科(kē)瑞電氣股份有限公(gōng)司(sī)