PRODUCT CLASSIFICATION
產(chǎn)品分類摘要:電弧光是發(fā)電廠中常見的帶電危害,中低壓母線中設(shè)置的保護(hù)方案對于電弧光危害防護(hù)作用是非常微小的,因而想要避免電弧光給運(yùn)維人員和電氣設(shè)備帶來的損傷,需要借助于電弧光保護(hù)系統(tǒng)來減少電弧光帶來的危害。本文主要對6kV發(fā)電廠中用電系統(tǒng)電弧光保護(hù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析,以期能夠?yàn)橥惖谋Wo(hù)應(yīng)用提供一些經(jīng)驗(yàn)參考。
關(guān)鍵詞:發(fā)電廠;電弧光保護(hù);母線保護(hù)
0前言
隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展,電力事業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,線路中所應(yīng)用的中低壓開關(guān)也是越來越大,這就使得線路上的電流負(fù)荷越來越大,也使得開關(guān)柜中的電弧光發(fā)生也越來越頻繁,這不僅會影響變電站中的設(shè)備的正常運(yùn)行,而且還有可能給電站內(nèi)的運(yùn)維人員帶來人身威脅,因而采取相應(yīng)的保護(hù)措施來減少電弧光危害。
1電弧光及電弧光保護(hù)
電弧光的產(chǎn)生主要是由于兩電之間的電壓升高時周圍空氣中的正負(fù)離子在電壓的影響下形成高速轉(zhuǎn)動的電廠,且在移動的過程中不斷與其他分子碰撞出現(xiàn)新的離子,而這些電離子不斷增加,加上溫度的升高變化就會產(chǎn)生電弧,實(shí)質(zhì)上是一種放電,這種放電對于電壓要求不是很高,只要兩個電之間的電壓能夠超過周圍空氣絕緣強(qiáng)度時就會出現(xiàn)電弧放電,這種放電會直接影響電弧周圍的電氣設(shè)備運(yùn)行,而且電弧光的發(fā)生過程中溫度急劇上升,會給電氣設(shè)備造成較大的影響,放電時所產(chǎn)生的氣體會引起開關(guān)柜設(shè)備振動劇烈,在振動的過程中會使開關(guān)設(shè)備上的固定元件發(fā)生脫落,電弧光會直接對開關(guān)柜中的一次和二次設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p傷,并且會直接使絕緣電阻失去作用,甚至可能會引起開關(guān)柜爆炸,直接威脅電站中運(yùn)維人員的人身,基于此要采取相應(yīng)的電弧光保護(hù)措施,以便減少電弧光危害,保護(hù)發(fā)電廠中的電氣設(shè)備能夠正常運(yùn)行。
電弧光對電氣設(shè)備造成的損傷是由其自身所特性決定的,電弧光對設(shè)備損壞的程度是隨著時間的增加而加劇的,因而如何在短時間內(nèi)將故障排除,就能夠?qū)㈦娀」鈳淼奈:档降汀k娀」獗Wo(hù)系統(tǒng)就是利用了的電弧光和電流保護(hù)措施,打破原來常規(guī)保護(hù),在檢測到電弧光后就立即執(zhí)行跳閘指令,對故障部位進(jìn)行排除,從而減少電弧光給電氣設(shè)備帶來的持續(xù)傷害。同時電弧光保護(hù)系統(tǒng)在檢測到電弧光之后會在時間發(fā)出信號,這時裝置會自動執(zhí)行1ms內(nèi)自動跳閘命令,對故障源進(jìn)行快速切除,這樣能夠?qū)㈦娀」鈳淼奈:刂圃?ms之內(nèi),設(shè)備所受到的電弧光損壞是非常小的,這種保護(hù)模式比傳統(tǒng)的低壓母線保護(hù)速度更快,后期加上斷路器的跳閘時間,也能夠?qū)㈤_關(guān)柜的故障排除時間控制在100ms之內(nèi)。由此可以看出,電弧光保護(hù)能夠很大程度上降低設(shè)備故障帶來的電弧光損壞,并且為運(yùn)維人員的人身提供保障,因而在實(shí)際發(fā)電廠運(yùn)維過程中電弧光保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)置是非常重要的。
2電弧光保護(hù)系統(tǒng)在6kV發(fā)電廠中的應(yīng)用
本次應(yīng)用的發(fā)電廠為6kV發(fā)電廠,以330MW火電機(jī)組為準(zhǔn),發(fā)電組保護(hù)型號AM5SE,廠用保護(hù)系統(tǒng)為安科瑞AM5SE系列。6kV發(fā)電廠中的用電系統(tǒng)總共有四段母線,每一段母線上進(jìn)線都是一回,母線發(fā)生側(cè)故障主要是由于進(jìn)線過流保護(hù)導(dǎo)致的,在沒有電弧光保護(hù)時母線上的故障無法及時進(jìn)行排除,就會給母線和電氣設(shè)備造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞。針對于此,在發(fā)電廠中安裝電弧光保護(hù)系統(tǒng),本次應(yīng)用的設(shè)備主要包括AM5SE低壓變壓器綜合保護(hù)測控裝置和ARB5滅弧裝置,其中ARB5快速滅弧器屬于主動性電弧保護(hù)設(shè)備,能夠降低母線線路上發(fā)生故障電弧事故時所產(chǎn)生的高溫,也能夠減少電弧光給電氣設(shè)備帶來的損壞和影響,與傳統(tǒng)電流保護(hù)模式相比,ARB5設(shè)備能夠快速對線路上的電弧故障進(jìn)行檢測確定,并且能夠?qū)收想娀∵M(jìn)行快速,減少電弧故障給電路帶來的損壞。在結(jié)構(gòu)上主要是有檢測控制裝置和一次主元件構(gòu)成,其中檢測控制裝置的作用主要在于能夠在2ms之內(nèi)對電弧光故障進(jìn)行檢測,并且確定故障電流信號,然后將其傳遞給一次主元件,主元件在接受相關(guān)指令之后能夠在僅僅1.5ms之內(nèi)發(fā)生動作,對故障電弧進(jìn)行熄滅,由此可以看出,ARB5設(shè)備能夠快速在短時間內(nèi)對故障電弧進(jìn)行熄滅,且這種防護(hù)是屬于主動型防護(hù)的,也是目前比較先進(jìn)的一種電弧保護(hù)設(shè)備,對于6kV的低電壓電廠來說非常適合。ARB5的應(yīng)用能夠顯著提高運(yùn)維人員自身的性,即使是在IAC防護(hù)要求不足的開關(guān)設(shè)備當(dāng)中也能夠發(fā)揮保護(hù)作用,控制電弧光的損壞范圍,同時ARB5設(shè)備的使用還能夠整個用電系統(tǒng)使用效率的提升,能夠減輕電弧光給開關(guān)帶來的損壞,使開關(guān)設(shè)備在故障電弧之后能夠快速進(jìn)行,從而保證用電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。而AM5SE保護(hù)測控裝置則是適用于低壓變壓器的綜合保護(hù)測控裝置,能夠?qū)Φ蛪鹤儔浩麟娏?、過負(fù)荷等進(jìn)行監(jiān)測,并且在出現(xiàn)故障或異常電流時發(fā)生保護(hù)動作,保證低壓變壓器的,這一裝置與ARB5設(shè)備的合用能夠提升6kV電廠用電系統(tǒng)的保護(hù)級別,阻斷電弧光給線路和設(shè)備帶來的損壞。對于低壓電廠來說,母線是全廠供電系統(tǒng)和用電系統(tǒng)的供電樞紐,一旦母線發(fā)生故障,那么連接在母線上的所有元件都會受到影響,同時還會轉(zhuǎn)換到另一組母線上,對另一組母線也造成損壞,從而導(dǎo)致被迫停電事故的發(fā)生,影響整個用電系統(tǒng)的穩(wěn)定性,給電廠運(yùn)營帶來較大的嚴(yán)重后果和威脅,因而加強(qiáng)對母線的保護(hù)是非常必要的,而其中電弧光對母線的影響程度也是的,需要電廠設(shè)置相應(yīng)的電弧光保護(hù)系統(tǒng)來保護(hù)母線,減少電弧光給母線帶來的損壞。
3安科瑞ARB5-M弧光保護(hù)產(chǎn)品選型說明
ARB5-弧光主控單元
技術(shù)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(fèi)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。
4安科瑞ARB5-M弧光保護(hù)產(chǎn)品功能和技術(shù)參數(shù)
型號 | 主要功能 | 技術(shù)參數(shù) |
ARB5-M弧光保護(hù)主控單元 | 8組弧光保護(hù) | 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(kuò)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(hù) | ||
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(hù) | ||
裝置故障告警 | ||
2路RS485 | ||
2路以太網(wǎng) | ||
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) | ||
ARB5-E弧光保護(hù)擴(kuò)展單元 | 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 | ||
ARB5-S弧光探頭 | 弧光信號監(jiān)測 | 點(diǎn)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(diào)試及工程服務(wù)費(fèi) | 視項(xiàng)目情況核價 |
5安科瑞ARB5-M弧光保護(hù)產(chǎn)品現(xiàn)場安裝
弧光保護(hù)主控單元、探頭安裝圖如下。
6結(jié)束語
加裝AM5SE型號低壓變壓器綜合保護(hù)測控裝置和ARB5滅弧保護(hù)裝置能夠減少電弧光給發(fā)電廠電氣設(shè)備和運(yùn)維人員帶來的危害,且這兩種保護(hù)在低壓電廠當(dāng)中的適用性比較強(qiáng),能夠靈活運(yùn)用在各個場合當(dāng)中,從而能夠減少電廠中安裝保護(hù)設(shè)備的工作量,而且還能夠增加6kV發(fā)電廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行性,這對于發(fā)電廠來說是非常難得的。
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[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊2022.5(版).
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