一、概述

在電力系統(tǒng)中，6kV廠用電系統(tǒng)是至關(guān)重要的一部分，它承擔(dān)著向廠區(qū)內(nèi)各類設(shè)備供電的任務(wù)。為了確保這一系統(tǒng)的穩(wěn)定和高效運(yùn)行，電弧光保護(hù)的應(yīng)用方案顯得尤為重要。本文旨在淺析6kV廠用電系統(tǒng)中電弧光保護(hù)的應(yīng)用方案，探討其在提升電力系統(tǒng)安全性方面的作用。

電弧光保護(hù)是一種快速、可靠的母線保護(hù)系統(tǒng)。它根據(jù)檢測弧光和過流雙判據(jù)原理，能夠迅速對變電站中出現(xiàn)的故障進(jìn)行響應(yīng)。這種保護(hù)系統(tǒng)適用于各種運(yùn)行方式，為變電站中低壓的母線保護(hù)提供了解決方案。在6kV廠用電系統(tǒng)中，電弧光保護(hù)的應(yīng)用可以大大提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。

電弧光保護(hù)系統(tǒng)主要包括主單元和輔助單元。主單元是電弧保護(hù)系統(tǒng)中的主要部分，主要對短路電流以及來自電弧光傳感器的動作信息進(jìn)行檢測，并且對收集到的故障信息進(jìn)行處理、判斷，從而發(fā)出故障處理信號，對故障進(jìn)行切除。輔助單元則負(fù)責(zé)接收主單元的信號，并將信號傳遞給其他相關(guān)的設(shè)備或系統(tǒng)。

在6kV廠用電系統(tǒng)中，電弧光保護(hù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，它可以在同時(shí)檢測到弧光和過流時(shí)才會發(fā)出相應(yīng)地切斷閘指令，如果進(jìn)線斷路器沒有及時(shí)動作對故障進(jìn)行切除，則系統(tǒng)會啟動斷路器失靈保護(hù)邏輯，發(fā)出跳閘指令跳上級的斷路器進(jìn)行故障切除。其次，電弧光保護(hù)系統(tǒng)的主單元還會根據(jù)輔助單元傳遞的弧光傳感器的動作信息，對弧光故障點(diǎn)的位置進(jìn)行確定，發(fā)出溫度報(bào)警信息。

電弧光保護(hù)裝置的使用較為簡便，可以就近選擇電流，也可以在任何地方接收到其他裝置的弧光信號，并在一定時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)判斷、記錄數(shù)據(jù)以及人機(jī)交互功能?；」鈧鞲衅鞯陌惭b位置需要在開關(guān)柜中的室壁上，一旦發(fā)生故障，傳感器就會把檢測到的信號發(fā)送給電弧光裝置，完成光電的正常轉(zhuǎn)換。

電力系統(tǒng)的安全性是指電力系統(tǒng)突然發(fā)生擾動（例如突然短路或非計(jì)劃失去電力系統(tǒng)元件）時(shí)不間斷地向用戶提供電力和電量的能力，也有指電力系統(tǒng)的整體性，即電力系統(tǒng)維持聯(lián)合運(yùn)行的能力一說。因此，提升電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)能力，加強(qiáng)電力監(jiān)控系統(tǒng)本體安全建設(shè)，嚴(yán)格管控涉控業(yè)務(wù)安全風(fēng)險(xiǎn)，構(gòu)建內(nèi)生安全能力與風(fēng)險(xiǎn)免疫能力是非常重要的。

二、電弧光保護(hù)系統(tǒng)及其實(shí)際應(yīng)用

某廠6kV開關(guān)柜采用ARB5光電式電弧光保護(hù)系統(tǒng)，其工作原理是：采用電弧光傳感器監(jiān)測電弧光信號，配合過流判斷故障，其可控硅出口小于lms，快速繼電器出口小于8ms以及斷路器3560ms的跳閘時(shí)間，從而保護(hù)開關(guān)設(shè)備。

三、電弧光保護(hù)系統(tǒng)的特點(diǎn)

(1)采用電弧光及過流雙判據(jù)原理。

(2)連續(xù)的自我檢測。

(3)采用光纖傳輸跳閘指令，可控硅高速出口和快速繼電器出口相結(jié)合，動作時(shí)間小于8ms。

(4)主輔元件分離，單系統(tǒng)可以保護(hù)256個監(jiān)測點(diǎn)。

(5)輸入輸出均可編程，配置靈活，適合任何復(fù)雜工況。

(6)顯示故障位置，便于故障處理，大地提高了供電恢復(fù)速度

四、電弧光保護(hù)系統(tǒng)的組成

電弧光保護(hù)系統(tǒng)由1個電弧光主控單元、1個電源模塊、2個電流輔助單元、1個弧光單元和若干電弧光傳感器(按間隔量配置)組成。

將電弧光傳感器安裝在開關(guān)柜母線室內(nèi)，確保母線室內(nèi)發(fā)生弧光短路故障時(shí)能探測到弧光。信號通過光纖和數(shù)據(jù)線傳輸?shù)街骺貑卧?，主控單元依?jù)設(shè)定邏輯，判斷是否發(fā)出跳閘指令?；」鈫卧惭b在某個選定的開關(guān)柜中，選擇原則是保證該單元與主控單元和各個開關(guān)柜里裝設(shè)的電弧光傳感器的連接線距離較短。

五、電弧光保護(hù)的邏輯

(1)6kV段任一開關(guān)柜的母線室產(chǎn)生弧光(現(xiàn)場試驗(yàn)用手電筒光源模擬)，主控單元都能發(fā)出光報(bào)警(綠燈變紅燈閃爍)，并能顯示相應(yīng)正確的地址，但不發(fā)送跳閘信號。

(2)6kV段工作電源進(jìn)線柜或備用電源進(jìn)線柜三相電流中的任何一相出現(xiàn)過流情況(現(xiàn)場試驗(yàn)采用繼電保護(hù)測試儀給電流的方式模擬)，主控單元都能發(fā)出過流報(bào)警(綠燈變紅燈閃爍)，并能顯示相應(yīng)正確的地址，但不發(fā)送跳閘信號。

(3)6kV段任一開關(guān)柜的母線室產(chǎn)生弧光，同時(shí)工作電源進(jìn)線柜或備用電源進(jìn)線柜三相電流中的任一相出現(xiàn)過流情況(試驗(yàn)?zāi)M方法同上)，主控單元都能發(fā)出光報(bào)警和過流報(bào)警，并能顯示相應(yīng)正確的地址，同時(shí)送出相應(yīng)的跳閘信號。

(4)工作電源進(jìn)線柜任何一相給過流信號并同時(shí)在任一個弧光通道給弧光信號時(shí)，主控單元發(fā)跳閘信號給工作電源進(jìn)線柜跳閘出口及閉鎖快切出口繼電器。

(5)備用電源進(jìn)線柜任何一相給過流信號并同時(shí)在任一個弧光通道給弧光信號時(shí)，主控單元發(fā)跳閘信號給備用電源進(jìn)線柜跳閘出口及閉鎖快切出口繼電器。

六、安科瑞ARB5-M弧光保護(hù)產(chǎn)品選型說明

ARB5-弧光主控單元

（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。

七、安科瑞ARB5-M弧光保護(hù)產(chǎn)品功能和技術(shù)參數(shù)

八、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。

九、結(jié)束語

該廠機(jī)組6kV廠用電系統(tǒng)共有4段母線，每段母線均配有該電弧光保護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)2010年投入運(yùn)行以來，其6kV廠用電系統(tǒng)未發(fā)生過電弧光短路事故；但從機(jī)組大修時(shí)的檢測報(bào)告來看，電弧光保護(hù)裝置均能正確動作。目前，該廠已將電弧光傳感器的檢查以及整套裝置的試驗(yàn)列為大修中停母線檢修的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目，以確保裝置能夠正常運(yùn)行。