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安科瑞電氣股份有限公司

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認(rèn)證電流互感器 AKH-0.66 J系列計(jì)量型電流互感器 AKH-0.66 Z型系列三相導(dǎo)軌式電流互感器 AKH-0.66 W系列電流互感器 電流互感器 ARU系列浪涌保護(hù)器 BD系列電力變送器 BM系列模擬信號(hào)隔離器 BA系列電流傳感器 AMZK環(huán)網(wǎng)柜低壓開合式電流互感器 BR系列羅氏線圈變送器 AKH-L序電流互感器 LMZD-0.66(AKH-0.66ZD)計(jì)量型電流互感器 JDG4-0.5電壓互感器 AKH-0.66/H戶外型電流互感器 AKH-3.3/P-φ型中壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)電流互感器 AKH-0.66/J系列計(jì)量型電流互感器 AKH-0.66/D型導(dǎo)軌式電流互感器 霍爾電流傳感器 W微型電流互感器 LQZJ4-0.66(AKH-0.66/Q)型計(jì)量用電流互感器 AKH-0.66K圓形開口式電流互感器 AKH-0.66K開口電流互感器 AKH-0.66G計(jì)量型電流互感器 AKH-0.66L剩余電流互感器 AKH-0.66S系列雙繞組型電流互感器 AKH-0.66P保護(hù)型電流互感器 AKH-0.66 Z型電流互感器 AKH-0.66 M8型電流互感器 AKH-0.66/III 測(cè)量型電流互感器 AKH-0.66/II 測(cè)量型電流互感器 AKH-0.66/I 測(cè)量型電流互感器
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淺析6kV發(fā)電廠中用電系統(tǒng)弧光保護(hù)的應(yīng)用方案

時(shí)間:2023/11/13閱讀:518

劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

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(duì)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(lái)的損傷,需要借助于電弧光保護(hù)系統(tǒng)來(lái)減少電弧光帶來(lái)的危害。本文主要對(duì)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(lái)越大,這就使得線路上的電流負(fù)荷越來(lái)越大,也使得開關(guān)柜中的電弧光發(fā)生也越來(lái)越頻繁,這不僅會(huì)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(lái)人身威脅,因而采取相應(yīng)的保護(hù)措施來(lái)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(shí)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(dòng)的電廠,且在移動(dòng)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(huì)產(chǎn)生電弧,實(shí)質(zhì)上是一種放電,這種放電對(duì)于電壓要求不是很高,只要兩個(gè)電之間的電壓能夠超過周圍空氣絕緣強(qiáng)度時(shí)就會(huì)出現(xiàn)電弧放電,這種放電會(huì)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(huì)給電氣設(shè)備造成較大的影響,放電時(shí)所產(chǎn)生的氣體會(huì)引起開關(guān)柜設(shè)備振動(dòng)劇烈,在振動(dòng)的過程中會(huì)使開關(guān)設(shè)備上的固定元件發(fā)生脫落,電弧光會(huì)直接對(duì)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(huì)直接使絕緣電阻失去作用,甚至可能會(huì)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(duì)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(duì)設(shè)備損壞的程度是隨著時(shí)間的增加而加劇的,因而如何在短時(shí)間內(nèi)將故障排除,就能夠?qū)㈦娀」鈳?lái)的危害降到低。電弧光保護(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(lái)常規(guī)保護(hù),在檢測(cè)到電弧光后就立即執(zhí)行跳閘指令,對(duì)故障部位進(jìn)行排除,從而減少電弧光給電氣設(shè)備帶來(lái)的持續(xù)傷害。同時(shí)電弧光保護(hù)系統(tǒng)在檢測(cè)到電弧光之后會(huì)在時(shí)間發(fā)出報(bào)警信號(hào),這時(shí)裝置會(huì)自動(dòng)執(zhí)行1ms內(nèi)自動(dòng)跳閘命令,對(duì)故障源進(jìn)行快速切除,這樣能夠?qū)㈦娀」鈳?lái)的危害控制在1ms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(shí)間,也能夠?qū)㈤_關(guān)柜的故障排除時(shí)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(lái)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(hào)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(shí)母線上的故障無(wú)法及時(shí)進(jìn)行排除,就會(huì)給母線和電氣設(shè)備造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞。針對(duì)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(cè)控裝置和ARB5滅弧裝置,其中ARB5快速滅弧器屬于主動(dòng)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(shí)所產(chǎn)生的高溫,也能夠減少電弧光給電氣設(shè)備帶來(lái)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(duì)線路上的電弧故障進(jìn)行檢測(cè)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(lái)的損壞。在結(jié)構(gòu)上主要是有檢測(cè)控制裝置和一次主元件構(gòu)成,其中檢測(cè)控制裝置的作用主要在于能夠在2ms之內(nèi)對(duì)電弧光故障進(jìn)行檢測(cè),并且確定故障電流信號(hào),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(dòng)作,對(duì)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(shí)間內(nèi)對(duì)故障電弧進(jìn)行熄滅,且這種防護(hù)是屬于主動(dòng)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(duì)于6kV的低電壓電廠來(lái)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(shí)ARB5設(shè)備的使用還能夠整個(gè)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(lái)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(cè)控裝置則是適用于低壓變壓器的綜合保護(hù)測(cè)控裝置,能夠?qū)Φ蛪鹤儔浩麟娏?、過負(fù)荷等進(jìn)行監(jiān)測(cè),并且在出現(xiàn)故障或異常電流時(shí)發(fā)生保護(hù)動(dòng)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(jí)別,阻斷電弧光給線路和設(shè)備帶來(lái)的損壞。對(duì)于低壓電廠來(lái)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(huì)受到影響,同時(shí)還會(huì)轉(zhuǎn)換到另一組母線上,對(duì)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(gè)用電系統(tǒng)的穩(wěn)定性,給電廠運(yùn)營(yíng)帶來(lái)較大的嚴(yán)重后果和威脅,因而加強(qiáng)對(duì)母線的保護(hù)是非常必要的,而其中電弧光對(duì)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(lái)保護(hù)母線,減少電弧光給母線帶來(lái)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(hào)

1

1塊主控板,可接6塊采集板信號(hào)

2

2塊主控板,可接12塊采集板信號(hào)

3

3塊主控板,可接18塊采集板信號(hào)

4

4塊主控板,可接24塊采集板信號(hào)

弧光采集板數(shù)

0

0塊采集板,可直接采集0個(gè)弧光探頭信號(hào)

1

1塊采集板,可直接采集5個(gè)弧光探頭信號(hào)

2

2塊采集板,可直接采集10個(gè)弧光探頭信號(hào)

3

3塊采集板,可直接采集15個(gè)弧光探頭信號(hào)

4

4塊采集板,可直接采集20個(gè)弧光探頭信號(hào)

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(zhǎng)度不能超過20米。

(4)如有特殊要求,請(qǐng)?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(hào)

主要功能

技術(shù)參數(shù)

momARB5-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(tái)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(cè)

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(duì)時(shí)接口

支持IEC61850、modbusRTU、modbusTCP、IEC103

支持GOOSE輸入輸出(選配)

momARB5-E弧光保護(hù)擴(kuò)展單元

弧光信號(hào)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(hào)監(jiān)測(cè)

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(chǎng)調(diào)試及工程服務(wù)費(fèi)


視項(xiàng)目情況核價(jià)

5安科瑞ARB5-M弧光保護(hù)產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)安裝

弧光保護(hù)主控單元、探頭安裝圖如下。

9d14e7416055a26f2e7f9e596baff90

6結(jié)束語(yǔ)

加裝AM5SE型號(hào)低壓變壓器綜合保護(hù)測(cè)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(lái)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(gè)場(chǎng)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(duì)于發(fā)電廠來(lái)說是非常難得的。

參考文獻(xiàn):

[1]韓繼成.發(fā)電廠6kV廠用電系統(tǒng)電弧光保護(hù)的應(yīng)用研究.

[2]龔優(yōu)華,安海光,李趙華.電弧光保護(hù)系統(tǒng)在風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)集電母線保護(hù)中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工,2014,11(04):112-113.

[3]劉亞鋒.淺談電弧光保護(hù)在6kV廠用系統(tǒng)母線保護(hù)的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014,10(21):161-162.

[4]陳曦,彭軍林,牛洪海,王言國(guó).電弧光保護(hù)在熱電廠10kV廠用電系統(tǒng)的應(yīng)用與分析[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,12(16):45-47.

[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.5(版).

作者簡(jiǎn)介:

劉細(xì)鳳,女,現(xiàn)就職于安科瑞電氣股份有限公司,主要研究中低壓綜合保護(hù)及絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)


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