KLTHG智能电弧光保护装置

一、产品概述

在我国中、低压母线短路故障中，重点设备和人员伤害主要由电弧光引起，然而，我国的大多数中低压母线没有设置快速母线保护，而只是采用了简单的消弧装置和变压器后备保护。这些保护智能化较低，动作速度慢，往往会延长故障切除时间，从而进一步扩大设备损坏程度，甚至会引起“火烧连营”的恶性事故，冲击变压器单次运行，影响整个电网的安全运行。智能电弧光保护系统是我公司根据国内实际情况，吸收国外电弧光保护的特点，结合行业检测及保护配置相关规程，自主研发出的具有独特创新技术、广泛实用性、高安全性的新型电弧光保护系统。采用弧光检测和过电流检测双判据原理，具有保护动作速度快、安全性高等特点。

二、弧光的危害

开关柜内的发生短路弧光的功率可高达100MW，电弧燃烧所产生的能量与电弧的燃烧时间及短路电流变化值呈指数倍增长（如下图所示），燃烧产生的高温、高压将会逐步摧毁元器件、铜排以及成列的开关柜，高明亮的弧光和有毒气体对人体也有巨大的伤害, 要确认设备不受结构性损伤，必须尽量缩短切除时间。

三、应用领域

1）电力变电站

2）火电厂电气段开关柜母线室及馈线柜

3）风电场升压站集电线路开关柜

4）箱式变电站

5）铝镁行业大型直流整流柜

四、技术优势

1、动作迅速：采用了牢靠的快速算法，可以在短时间内判断弧光变化信号和电流变化信号并迅速出口，从发现故障到出口跳闸时间间隔优于10ms，确认开关柜内设备的弧光在75ms以内切除。

2、全数字化设计：本装置采用全数字化设计，配置灵活，动作精度高，而且排除了由于旋钮或其他机械设计导致的误差隐患。

3、保护原理简单、合理：根据弧光产生时的特点，装置采用弧光和电流双重判据，判据简单且可以有效的确认动作的无误性。

4、强大的电气性能：弧光传感器设计、连接线等全部采用耐高温、阻燃的高分子材料，具有电气隔离效果。装置满足EMC的标准，确认了弧光保护系统的整体稳定性和动作的安全性。

5、故障信息记录完整：在故障弧光发生并引起装置跳闸后，主控单元或馈线保护单元可以无误的记录弧光传感器检测到故障弧光的位置信息。

6、多种辅助保护功能：主控单元不但有弧光保护，还有断路器失灵等辅助保护，这些保护是弧光保护的合理配置和有效补充

五、系统组成

弧光保护系统主要由主控单元弧光采集单元和弧光传感器组成，为了适应现场的应用需求，分为了母线型弧光保护系统和馈线型弧光保护系统。如下图所示：

5.1、主控单元：

母线型弧光保护系统的核心，检测分析故障信号、接收分析采集单元的弧光故障信号，并对两种信号进行综合分析判断，在满足跳闸条件时，发出跳闸指令以切除故障。一般安装在进线柜或紧邻进线柜的开关柜的二次控制门板上。

> 8个弧光信号检测接口，用于接收来自弧光传感器（LBDHG-T/L）的弧光故障信号；（选配功能：可扩展至16个弧光信号检测接口）

> 2路数据通讯接口；

> 4路快速跳闸输出接口，符合IEC255-23继电器标准。

> 3路报警出口，其中一路为装置故障出口。

> 12路电流输入，检测4组三相电流信号，用于判断故障电流。

5.2、弧光传感器：

传感器中的探头安装在柜内各间隔中，可实现由简单到复杂、有选择性的保护。弧光传感器作为光感应元件，在发生弧光故障时检测突然增加的光强。前置式探头采集弧光信号中的特有光谱信息，并在探头处完成光信号与电信号的转换，输出4-20mA的电流信号传送给弧光单元或弧光保护主控单元

六、保护逻辑