弧(hu)光(guang)保(bao)護在沿海(hai)電廠(chang)應用(yong)

淺析(xi)弧(hu)光(guang)保(bao)護在沿海(hai)電廠(chang)用電(dian)保護中(zhong)的應用(yong)方案(an)

安(an)科(ke)瑞電(dian)氣股份(fen)有限公司 上(shang)海(hai)嘉(jia)定(ding) 201801

摘(zhai)要(yao)：隨著(zhe)能(neng)源(yuan)需求的不斷擴大，對於(yu)電(dian)力(li)系統中(zhong)的用電(dian)保護(hu)受(shou)到(dao)越(yue)來越多人(ren)的關註。目前(qian)的電廠(chang)廠用(yong)電(dian)的保護(hu)模式(shi)較(jiao)為(wei)單(dan)壹(yi)，特別在母線發生(sheng)弧(hu)光(guang)路(lu)的時(shi)候無(wu)法(fa)及時(shi)采取相(xiang)應的措(cuo)施(shi)，從而(er)擴大了因路(lu)造成(cheng)的損失(shi)。文章(zhang)簡(jian)要(yao)分析(xi)了弧(hu)光(guang)保(bao)護的原(yuan)理、弧(hu)光(guang)產(chan)生的原(yuan)因以(yi)及對(dui)於(yu)電(dian)廠的危(wei)害並(bing)介(jie)紹了(le)弧(hu)光(guang)保(bao)護系(xi)統，在實際(ji)生產(chan)過程(cheng)中(zhong)有壹(yi)定(ding)的指導意義。

關鍵詞：弧(hu)光(guang)保(bao)護；電(dian)廠(chang)；用(yong)電(dian)保護

0引言(yan)

電(dian)廠的用電(dian)保護(hu)中(zhong)壹(yi)般存在母線的不穩定(ding)情況，傳統的廠電(dian)保護(hu)系(xi)統均沒有安(an)裝(zhuang)母線保護(hu)裝(zhuang)置(zhi)。文(wen)章(zhang)提(ti)出弧(hu)光(guang)保(bao)護系(xi)統對於(yu)電(dian)廠廠用(yong)電的保護(hu)。弧(hu)光(guang)保(bao)護壹(yi)般是(shi)以(yi)壹(yi)段(duan)母線作為(wei)壹(yi)個(ge)控(kong)制單(dan)元，每(mei)個單元進(jin)行(xing)單獨(du)保(bao)護(hu)，弧(hu)光(guang)保(bao)護的主(zhu)要(yao)問(wen)題(ti)是(shi)弧(hu)光(guang)路(lu)，弧(hu)光(guang)路(lu)是(shi)電(dian)廠(chang)廠(chang)用電為(wei)常(chang)見(jian)的故障(zhang)之(zhi)壹(yi)，在電(dian)弧(hu)電(dian)阻(zu)的影響(xiang)下路電流(liu)無(wu)法(fa)達到(dao)過流(liu)的狀(zhuang)態從(cong)而(er)導致(zhi)弧(hu)光(guang)傳(chuan)感器(qi)無(wu)法(fa)的獲得光(guang)信(xin)號主(zhu)控(kong)單元(yuan)也不能及時(shi)作出(chu)相(xiang)應的切斷故障(zhang)點(dian)的命(ming)令(ling)，在壹(yi)定(ding)的時(shi)間內會(hui)造成(cheng)弧(hu)光(guang)發(fa)出大量(liang)的熱量(liang)，長(chang)此(ci)以(yi)往(wang)會(hui)造成(cheng)較(jiao)大的安全隱患，從(cong)而(er)導致(zhi)人(ren)員(yuan)傷亡(wang)以及設(she)備(bei)的損壞(huai)。

1弧(hu)光(guang)保(bao)護原(yuan)理

弧(hu)光(guang)保(bao)護的配(pei)置(zhi)以(yi)每(mei)段(duan)母線為(wei)壹(yi)個(ge)單元，壹(yi)個(ge)單元即為(wei)壹(yi)套(tao)保(bao)護(hu)。原(yuan)理是(shi)通(tong)過裝(zhuang)設(she)在母線連(lian)接(jie)間(jian)隔(ge)上(shang)的弧(hu)光(guang)傳(chuan)感器(qi)進行(xing)相(xiang)應母線室弧(hu)光(guang)檢測(ce)，由擴展單元(yuan)和(he)總(zong)線電纜將(jiang)弧(hu)光(guang)信(xin)號上(shang)傳到(dao)對(dui)應的主(zhu)單(dan)元(yuan)，若為(wei)分(fen)段(duan)母線接線，主(zhu)單(dan)元(yuan)在收(shou)到(dao)弧(hu)光(guang)信(xin)號的同時(shi)，將弧(hu)光(guang)信(xin)號同(tong)步轉(zhuan)發至另(ling)外(wai)壹(yi)個(ge)主(zhu)單(dan)元(yuan)，然後比(bi)較(jiao)自(zi)身(shen)采集(ji)到(dao)的電流(liu)信(xin)號，若(ruo)弧(hu)光(guang)和(he)電流(liu)均(jun)滿足判(pan)據，則(ze)判為(wei)本(ben)段(duan)母線發生(sheng)故(gu)障(zhang)，發(fa)出(chu)跳(tiao)閘(zha)令(ling)跳(tiao)開(kai)主(zhu)變進線斷路器(qi)。其(qi)主(zhu)要(yao)原(yuan)理圖如(ru)圖1所(suo)示(shi)。

2弧(hu)光(guang)產(chan)生的原(yuan)因及危(wei)害

沿海(hai)電廠(chang)弧(hu)光(guang)的產生(sheng)原(yuan)因主(zhu)要(yao)分為(wei)以(yi)下幾點(dian)：母線的絕緣層(ceng)出(chu)現破損(sun)及老(lao)化現象(xiang)；沿海(hai)電廠(chang)的電網(wang)結構發生改變導致電壓發生變化；有物(wu)品(pin)碰(peng)到(dao)電(dian)網(wang)中(zhong)帶(dai)電(dian)的地方；操(cao)作人員(yuan)的操(cao)作流(liu)程(cheng)不合(he)規範以(yi)及環境(jing)惡(e)劣(lie)等(deng)幾點(dian)都有可(ke)能造成(cheng)弧(hu)光(guang)的產生(sheng)。

弧(hu)光(guang)對(dui)於人(ren)體(ti)以(yi)及設(she)備(bei)都有較(jiao)大的危(wei)害。在產(chan)生弧(hu)光(guang)後(hou)放電(dian)的電流(liu)值較(jiao)大，此時(shi)電弧(hu)的溫度(du)可能(neng)會(hui)達到(dao)數千度(du)的高(gao)溫可(ke)以造成(cheng)人體(ti)大範圍(wei)的，同時(shi)被(bei)弧(hu)光(guang)放電(dian)產生的高(gao)溫融(rong)化的金(jin)屬(shu)在發(fa)生壹(yi)系(xi)列物理反(fan)應(ying)後(hou)，會(hui)滲(shen)入(ru)人(ren)體的皮(pi)膚從而(er)嚴重(zhong)威(wei)脅(xie)人(ren)體(ti)的健康(kang)。同時(shi)，電弧(hu)在產(chan)生弧(hu)光(guang)會(hui)產(chan)生(sheng)高(gao)壓氣體，這些氣體(ti)沖(chong)擊(ji)可能會(hui)造成(cheng)電力(li)設備(bei)的損壞(huai)，在開(kai)關櫃(gui)中(zhong)發生(sheng)弧(hu)光(guang)故(gu)障(zhang)時(shi)會(hui)釋(shi)放出(chu)大量(liang)的熱量(liang)會(hui)燒(shao)壞(huai)開(kai)關櫃(gui)中(zhong)高(gao)額的設備(bei)，弧(hu)光(guang)還能(neng)沖(chong)擊(ji)變壓器造成(cheng)電網(wang)出現(xian)斷電的現象(xiang)，同(tong)時(shi)弧(hu)光(guang)產(chan)生的高(gao)溫會(hui)嚴重(zhong)破(po)壞(huai)電(dian)力(li)系統中(zhong)的各種線路從(cong)而(er)威脅(xie)電(dian)廠(chang)的正常(chang)運行(xing)。

3弧(hu)光(guang)保(bao)護系(xi)統

3.1主(zhu)要(yao)控(kong)制單(dan)元

弧(hu)光(guang)保(bao)護系(xi)統的主(zhu)要(yao)控(kong)制單(dan)元是(shi)整個系統的核(he)心部分(fen)，它的工(gong)作原(yuan)理主(zhu)要(yao)是(shi)在電(dian)力(li)系統中(zhong)對電(dian)流(liu)進(jin)行(xing)不斷的檢測(ce)同(tong)時(shi)對於(yu)弧(hu)光(guang)傳(chuan)感器(qi)反(fan)饋(kui)的信(xin)息(xi)進(jin)行分(fen)析(xi)處理，在識(shi)別(bie)危(wei)險(xian)源(yuan)時(shi)及時(shi)對於(yu)故障(zhang)點(dian)進(jin)行(xing)切斷。主(zhu)要(yao)控(kong)制單(dan)元壹(yi)般安(an)裝(zhuang)在進(jin)線櫃(gui)的控(kong)制門(men)板(ban)上，主(zhu)控(kong)單元(yuan)能夠(gou)結合(he)弧(hu)光(guang)傳(chuan)感器(qi)反(fan)饋(kui)的信(xin)息(xi)進(jin)行準備得定(ding)位，同(tong)時(shi)使用(yong)者還可(ke)以根(gen)據不同的運行(xing)模式選(xuan)擇(ze)不同的切斷方式(shi)和(he)信(xin)號反(fan)饋(kui)。

3.2電(dian)源(yuan)模(mo)塊

在電(dian)廠廠(chang)用電(dian)的弧(hu)光(guang)保(bao)護系(xi)統中(zhong)有壹(yi)個(ge)單獨的電源(yuan)，此電(dian)源(yuan)的主(zhu)要(yao)供(gong)電目標(biao)是(shi)弧(hu)光(guang)保(bao)護系(xi)統的核(he)心主(zhu)要(yao)控(kong)制單(dan)元，在主(zhu)要(yao)控(kong)制單(dan)元得到(dao)供(gong)電後(hou)會(hui)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)給(gei)電(dian)流(liu)元(yuan)件(jian)以(yi)及弧(hu)光(guang)單(dan)元，電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)與主(zhu)控(kong)單元(yuan)安裝(zhuang)在同(tong)壹(yi)位(wei)置。

3.3弧(hu)光(guang)傳(chuan)感器(qi)

弧(hu)光(guang)傳(chuan)感器(qi)的主(zhu)要(yao)作用(yong)是(shi)對(dui)母線進行(xing)保(bao)護，是(shi)壹(yi)種光(guang)感應(ying)的器件(jian)，當出(chu)現(xian)弧(hu)光(guang)危(wei)害時(shi)，光(guang)信(xin)號會(hui)隨(sui)之(zhi)大，此時(shi)弧(hu)光(guang)傳(chuan)感器(qi)會(hui)捕(bu)捉光(guang)信(xin)號並(bing)把它反(fan)饋(kui)到(dao)主(zhu)控(kong)單元(yuan)。

3.4電流(liu)元(yuan)件(jian)

電(dian)流(liu)元(yuan)件(jian)主(zhu)要(yao)是(shi)用(yong)來檢測(ce)電(dian)流(liu)信(xin)號的壹(yi)種元(yuan)件(jian)，由於電流(liu)元(yuan)件(jian)具有多樣性因此(ci)弧(hu)光(guang)保(bao)護系(xi)統中(zhong)的故障(zhang)切入模(mo)式(shi)也(ye)有多種選(xuan)擇(ze)性，電(dian)流(liu)元(yuan)件(jian)可(ke)以搭配(pei)不同種類(lei)的電流(liu)互感器(qi)。電流(liu)元(yuan)件(jian)在檢測(ce)到(dao)電(dian)流(liu)信(xin)息(xi)後(hou)會(hui)及時(shi)通(tong)過光(guang)纖反(fan)饋(kui)到(dao)主(zhu)控(kong)單元(yuan)中(zhong)，主(zhu)控(kong)單元(yuan)在經(jing)過分(fen)析(xi)處理後(hou)會(hui)發(fa)出(chu)相(xiang)應的命(ming)令(ling)，如(ru)果(guo)主(zhu)控(kong)單元(yuan)判斷會(hui)產(chan)生(sheng)弧(hu)光(guang)時(shi)發出(chu)的是(shi)切斷故障(zhang)點(dian)的命(ming)令(ling)，反(fan)之(zhi)則(ze)不會(hui)發(fa)出(chu)命(ming)令(ling)。電流(liu)元(yuan)件(jian)為(wei)了(le)用(yong)的距(ju)離采集(ji)到(dao)電(dian)流(liu)信(xin)息(xi)壹(yi)般安(an)裝(zhuang)在電(dian)源的進線櫃(gui)中(zhong)。

3.5弧(hu)光(guang)單(dan)元

弧(hu)光(guang)單(dan)元的出現(xian)時(shi)為(wei)了(le)彌(mi)補主(zhu)控(kong)單元(yuan)中(zhong)弧(hu)光(guang)檢測(ce)接(jie)口不足的情況，壹(yi)個(ge)弧(hu)光(guang)單(dan)元具有十(shi)個弧(hu)光(guang)檢測(ce)接(jie)口，每(mei)個(ge)接(jie)口(kou)均通(tong)過光(guang)纖將光(guang)信(xin)號傳(chuan)遞給弧(hu)光(guang)傳(chuan)感器(qi)，同時(shi)弧(hu)光(guang)傳(chuan)感器(qi)的感光(guang)強(qiang)度(du)可以(yi)通(tong)過主(zhu)控(kong)面(mian)板進(jin)行(xing)壹(yi)定(ding)程度(du)的調節。弧(hu)光(guang)單(dan)元的安裝(zhuang)原(yuan)則(ze)是(shi)保(bao)證(zheng)弧(hu)光(guang)單(dan)元與(yu)主(zhu)控(kong)單元(yuan)的距(ju)離不能太(tai)遠，以保證數據的安全可靠性。

4安(an)科(ke)瑞ARB5-M弧(hu)光(guang)保(bao)護產(chan)品(pin)選(xuan)型說明

ARB5-弧(hu)光(guang)主(zhu)控(kong)單元(yuan)

（1）＊表(biao)示(shi)可(ke)選附件，需(xu)要(yao)另外(wai)增(zeng)加(jia)費用(yong)1500元(yuan)。

（2）主(zhu)控(kong)板和(he)采集(ji)板(ban)數量(liang)之(zhi)和(he)不能大於4。

（3）弧(hu)光(guang)探(tan)頭(tou)到(dao)采集(ji)板(ban)的長(chang)度(du)不能超過20米(mi)。

（4）如(ru)有特殊(shu)要(yao)求，請(qing)特別註(zhu)明。

5安科(ke)瑞ARB5-M弧(hu)光(guang)保(bao)護產(chan)品(pin)功(gong)能和(he)技術參數

6安(an)科(ke)瑞ARB5-M弧(hu)光(guang)保(bao)護產(chan)品(pin)現(xian)場(chang)安裝(zhuang)

弧(hu)光(guang)保(bao)護主(zhu)控(kong)單元(yuan)、探(tan)頭(tou)安裝(zhuang)圖如(ru)下。

7結束語

綜(zong)上(shang)所(suo)述(shu)，弧(hu)光(guang)保(bao)護的原(yuan)理較(jiao)為(wei)簡(jian)單(dan)，同(tong)時(shi)弧(hu)光(guang)保(bao)護機(ji)制(zhi)反(fan)應(ying)迅(xun)速(su)，能夠(gou)及時(shi)切斷危(wei)險(xian)源(yuan)，雖然電弧(hu)出(chu)現(xian)的幾率(lv)不很很高(gao)，但是(shi)壹(yi)旦(dan)發(fa)生電弧(hu)時(shi)會(hui)造成(cheng)巨大的損失(shi)，因此(ci)在廠(chang)用電(dian)電力(li)保護(hu)系(xi)統中(zhong)安裝(zhuang)電(dian)弧(hu)保(bao)護(hu)系(xi)統在很(hen)大程度(du)上減(jian)少(shao)了弧(hu)光(guang)對(dui)於電(dian)網(wang)系統的影響(xiang)，保護(hu)了(le)人(ren)員(yuan)以及電(dian)力(li)設備(bei)的安全，提(ti)高(gao)了電(dian)廠的經(jing)濟(ji)效益(yi)。

參考文(wen)獻(xian)：

[1]黃(huang)寧(ning)．RHDHG型弧(hu)光(guang)保(bao)護系(xi)統及其(qi)在永(yong)福電廠二期(qi)工(gong)程中(zhong)的應用(yong)[J]．企(qi)業科(ke)技與(yu)發展，2008，No．24018：120—124．

[2]劉亞鋒(feng)．淺(qian)談(tan)電(dian)弧(hu)光(guang)保(bao)護在6kV廠(chang)用系(xi)統母線保護(hu)的應用(yong)硼．科(ke)技創(chuang)新與(yu)應(ying)用，2014，No．9721：161-162．

[3]晉(jin)建廠(chang)．弧(hu)光(guang)保(bao)護裝(zhuang)置(zhi)在船(chuan)舶(bo)電力(li)系統中(zhong)的應用(yong)探(tan)討[J]．電器與能(neng)效管(guan)理技(ji)術，

2015，No．47106：66—69．

[4]薛(xue)媛(yuan)，陳哲(zhe)照，等(deng)．新能(neng)源(yuan)發電(dian)並(bing)網(wang)系統的控(kong)制策(ce)略(lve)[J]．繼電(dian)器(qi)，2008，36(13)：ll-14．

[5]祖(zu)之(zhi)弘．弧(hu)光(guang)保(bao)護在沿海(hai)電廠(chang)廠用(yong)電保護中(zhong)的運用(yong)．科(ke)技創(chuang)新與(yu)應(ying)用，2016．

[6]安(an)科(ke)瑞企(qi)業微(wei)電(dian)網(wang)設計與(yu)應(ying)用手冊2022.5（版(ban)）.