概述
在我國，中、低壓母線短路故障中，重點(diǎn)設(shè)備和人員傷害主要由電弧光引起，然而，我國的大多數(shù)中低壓母線沒有設(shè)置快速母線保護(hù)，而只是采用了簡單的消弧裝置和變壓器后備保護(hù)。這些保護(hù)智能化較低，動(dòng)作速度慢，往往會(huì)延長故障切除時(shí)間，從而進(jìn)一步擴(kuò)大設(shè)備損壞程度，甚至?xí)?/font>“火燒連營”的惡性事故，沖擊變壓器一次運(yùn)行，影響整個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)行。
弧光保護(hù)系統(tǒng)是我公司根據(jù)國內(nèi)實(shí)際情況，吸收國外電弧光保護(hù)的特點(diǎn)，結(jié)合行業(yè)檢測及保護(hù)配置相關(guān)規(guī)程，自主研發(fā)出具有獨(dú)特創(chuàng)新技術(shù)、具有廣泛實(shí)用性、高可靠性的新型電弧光保護(hù)系統(tǒng)。采用弧光檢測和過電流檢測雙判據(jù)原理，具有保護(hù)動(dòng)作速度快、可靠性高等特點(diǎn)。
1電弧光產(chǎn)生的原因
引起開關(guān)柜弧光短路故障的原因很多，一般分為以下五類
1）絕緣故障：主要是柜中絕緣材料爬距不足，未滿足加強(qiáng)絕緣要求，在臟污環(huán)境，天氣潮濕下發(fā)生絕緣故障。另外，由于絕緣材料材質(zhì)缺陷，運(yùn)行年限較長的開關(guān)柜，在強(qiáng)電磁場作用下絕緣老化，也可能造成絕緣損壞而導(dǎo)致故障。
2）載流回路不良：由于一些接頭截面不夠，緊固螺栓松動(dòng)，手車柜觸頭接觸不良，在大電流流過時(shí)引起發(fā)熱，冒火進(jìn)而引起相間，相對(duì)地?fù)舸┑鹊取?/span>
3）外來物體的進(jìn)入：如小動(dòng)物（老鼠等）進(jìn)入開關(guān)柜內(nèi)部，或維修人員在工作完成后將工具遺留在開關(guān)柜內(nèi)。
4）認(rèn)為操作錯(cuò)誤：如走錯(cuò)間隔，誤操作，未對(duì)工作區(qū)域進(jìn)行接地，未對(duì)工作區(qū)域進(jìn)行驗(yàn)電等。
5）系統(tǒng)方面的原因：如系統(tǒng)容量增大，接地方式改變，電纜應(yīng)用增多，保護(hù)及自控裝置配置不當(dāng)，系統(tǒng)諧振過電壓等。
2 電弧光的危害
開關(guān)柜內(nèi)的發(fā)生短路弧光的功率可高達(dá)100MW，電弧燃燒所產(chǎn)生的能量與電弧的燃燒時(shí)間及短路電流變化值呈指數(shù)倍增長（如下圖所示），燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓將會(huì)逐步摧毀元器件、銅排以及成列的開關(guān)柜，高明亮的弧光和有毒氣體對(duì)人體也有巨大的傷害。
要保證設(shè)備不受結(jié)構(gòu)性損傷，必須盡量縮短切除時(shí)間。
以下為國外資料介紹的各種燃弧時(shí)間長短和對(duì)設(shè)備造成的損壞程度的評(píng)估：
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燃弧時(shí)間
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設(shè)備損壞程度
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35 ms
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沒有顯著的損壞，一般可以在檢驗(yàn)絕緣電阻后投入使用
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100ms
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損壞較小，在開關(guān)柜再次投入運(yùn)行以前需要進(jìn)行清潔或某些小的修理
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500ms
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設(shè)備損壞很嚴(yán)重，在現(xiàn)場的人員也受到嚴(yán)重的傷害，必須更換部分設(shè)備才可以再投入運(yùn)行。
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3電弧光保護(hù)系統(tǒng)作用及應(yīng)用領(lǐng)域
電弧光保護(hù)系統(tǒng)，可以起到以下作用：
減少或降低電弧光對(duì)于人體的傷害；
減少或降低電弧光短路故障對(duì)于設(shè)備的損害；
避免變壓器因近距離母線故障造成動(dòng)穩(wěn)定破壞，延長變壓器的使用壽命；
縮短電弧光故障切除時(shí)間，避免波及站內(nèi)直流系統(tǒng)造成重大損失；
減少因電弧光故障造成設(shè)備停運(yùn)的時(shí)間，更快地恢復(fù)供電；
電弧光保護(hù)系統(tǒng)，主要應(yīng)用于以下場合：
1）電力變電站
2）火電廠電氣段開關(guān)柜母線室及饋線柜
3）風(fēng)電場升壓站集電線路開關(guān)柜
4）箱式變電站
5）鋁鎂行業(yè)大型直流整流柜
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