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      xy6510電弧光保護系統
      [ 來源:   發布日期:2014-01-09 17:03:15  責任編輯:成都星宇節能技術股份有限公司  瀏覽次 ]

      產品編號:
      72211162916
      產品名稱:
      xy6510電弧光保護系統
      規  格:
      產品備注:
      產品類別:
      自動化產品
       
          產 品 說 明 

      一、概  況                                                                 
      近年來,隨著國內電力工業的高速發展,中低壓開關柜的應用數量越來越多,由于開關柜弧光短路故障引發的中低壓母線故障也日益增多。母線作為電能匯集與分配的樞紐,在電力系統占有極其重要的地位。母線運行的可靠性將直接影響到整個電網的可靠性。母線短路故障若不能及時切除,將使事故擴大,破壞電力系統的穩定運行,造成電網的瓦解。
      電力系統中,35kV及以下電壓等級的母線由于沒有穩定問題,一般未裝設母線保護。然而,由于中低壓母線上的出線多,操作頻繁,三相導體線間距離與大地的距離比較近,容易受小動物危害,設備制造質量比高壓設備差,設備絕緣老化和機械磨損,運行條件惡劣,系統運行條件改變,人為和操作錯誤等原因,中低壓母線的故障幾率比高壓、超高壓母線高得多。近年來由于各種原因開關設備被嚴重燒毀,有的甚至發展成“火燒連營’的事故時有發生,而主變壓器由于遭受外部短路電流沖擊損壞的事故也逐年增加,這些配網事故處理不當甚至被擴大發展為輸電網事故,造成重大的經濟損失。如果裝有快速保護,故障發生后保護立即動作,在電弧燃起之前就將故障切除,則故障可以快速消除,供電可以迅速恢復,損失可大大降低。為了保證變壓器及母線開關設備的安全運行,根據繼電保護快速性的要求,迫切需要配置專用中低壓母線保護,因此成都星宇節能技術股份有限公司推出的具有獨特、創新技術的新型xy6510電弧光保護系統就成為了最佳的解決方案。

      二、開關柜內部燃弧耐受時間
      IEC298標準附錄AA中規定的內部燃弧時間是100ms,目前市場上銷售的開關柜基本上是按照IEC298標準生產的,也就是說,開關柜可以承受的電弧燃燒時間為100ms。由于發生弧光故障在斷路器動作前,故障短路電弧是一直在燃燒的,即保護動作時間加上斷路器分閘時間之和,即為電弧燃燒的持續時間。從保護開關柜方面考慮,保護動作時間應在小于100ms切除故障以防止弧光短路故障進一步發展擴大造成更大的危害。

      圖1 電弧能量與燃燒時間及破壞作用
      1.變壓器后備過流保護方案:
      這是目前國內應用最廣泛的中低壓母線保護方案。由于考慮到與饋線和母線分段開關的配合,保護跳閘時間一般整定為1.0-1.4秒,有的甚至更長,達2.0秒以上。這一動作速度很顯然是遠遠不能滿足快速切除中低壓母線故障要求的。
      2.饋線過流保護閉鎖變壓器過流保護方案:
      這是近年來微機過流保護在中壓饋線的廣泛應用,國外提出的利用饋線過流元件閉鎖變壓器過流保護的應用較為廣泛的過流閉鎖式保護方案。這一方案與變壓器后備過流保護方案相比其動作速度有了一定的提高,典型動作時間為300 - 400ms。但對于要求100ms以內切除故障顯然也是不能滿足要求。
      3.采用環流原理的高阻抗母線保護方案:
      這是國外某些重要項目曾采用的專用電流差動中低壓母線保護方案,典型的保護動作時間為35-60ms?紤]到斷路器的分閘時間,這一動作速度對要求100ms 以內切除故障來說也嫌慢。采用這種方案的接線復雜,對CT的要求高,安裝在有很多出線的6-35kV母線上有很多困難,也很不經濟。此外,其保護范圍由于受到CT安裝位置的限制,不能保護到發生故障幾率較高的電纜室電纜接頭處的故障。因此也不適合中低壓母線保護應用。

      圖2傳統的母線保護系統不能在發生弧光故障時提供足夠快的保護
      從實際應用情況來看,以上保護方案是顯然不能滿足快速切除母線故障或保護覆蓋范圍要求的,迫切需要采用一種新型中低壓母線保護系統,以解決目前實際運行中由于中低壓母線發生故障幾率較高、延遲切除故障導致故障發展、擴大,從而造成的巨大的經濟損失的問題。

      然而xy6510電弧光保護系統有效的解決了以上問題,提供的動作時間小于7ms,遠快于傳統母線保護方案。對開關柜總故障清除時間控制在100ms以內。因此在發生弧光故障,柜內壓力和溫度急劇增加以前就可以切除供給的短路電流, 使損失減到最小。開關柜在排除電弧故障原因后,進行有限清理工作后, 開關柜可繼續進行工作,供電可迅速恢復。

      四、系統組成
      xy6510電弧光保護系統主要由主控單元、弧光擴展單元、饋線單元、弧光傳感器組成。
      1.主控單元
      主控單元包含有電流檢測和斷路器失靈保護,它通過檢測短
      路電流和來自弧光傳感器的動作信息,并對收集的數據進行處理、判斷,發出跳閘信號以切除故障。該系統只要在同時檢測到弧光和過流時才發出跳閘指令。在進線斷路器未能動作切除故障時,它將啟動斷路器失靈保護邏輯,發出跳閘指令給上游斷路器切除故障。每個主控單元最多接入6個擴展單元,它采用RS-422總線或光纖與擴展單元通信。   

      2. 弧光擴展單元
      每個弧光擴展單元最多接入16個弧光傳感器。當系統發生弧光故障時,弧光擴展單元收集來自弧光傳感器的動作信息并傳送給主控單元,在主控單元上顯示弧光擴展單元和弧光傳感器的地址編號,有利于及時檢修和排除故障。
      3. 饋線單元
      每個饋線單元配置4個弧光傳感器,2路三相電流,4路跳閘出口。當系統發生弧光故障時,饋線單元收集來自饋線的弧光傳感器的動作信息和饋線過流信號,并上傳到主控單元。主控單元通過邏輯判斷發出跳閘指令,斷開饋線斷路器切除故障。 
      4. 弧光傳感器
      弧光傳感器作為光感應元件,檢測在發生弧光故障時突然增加的光強,并將光信號傳送給弧光擴展單元。

      五、功能特點
      1.原理簡單:
       弧光保護動作判據為弧光和電流突變量,弧光的檢測光強和電流突變量的大小可以整定,原理結構簡單。
      2.安全可靠:
       弧光和過流雙重判據原理,可實現保護的可靠動作,整套系統連續自檢,充分保證整套系統工作的安全性和可靠性。且具備斷路器失靈保護,在斷路器拒動時發出跳閘指令跳上一級斷路器,提高保護系統的安全性。
      3.動作快速:
      總動作時間小于7ms。
      4.高性能平臺:
      作為保護控制器的高速32位浮點DSP,作為通信連接器的大規?删幊唐骷‵PGA),16位高速AD和嵌入式操作系統的應用使系統的軟硬件平臺性能更優異,可以很好的實現快速保護和多探頭采樣的需要。
      5.故障定位:
       弧光探頭可以方便的安裝于不同的柜體中,保護動作時可以直接從主控單元查看產生弧光的位置,方便排查故障。 
      6.操作方便:
      采用漢字屏顯,操作風格與傳統數字式保護一致;出口邏輯可編程,滿足不同的用戶需求。 
      7.通信接口豐富:
      可選配以太網或RS-485,通信規約符合部頒IEC60870-5-103標準,可接入GPS同步對時,支持IRIG-B(DC)或主控單元自同步采樣,各單元數據嚴格同步,同步精度優于0.1ms。      

      xy6510電弧光保護系統是一種獨特創新、快速可靠的專用于中低壓母線保護的系統。它采用檢測弧光和過流雙重判據原理,具有原理簡單、動作可靠迅速、對變電站一次設備無特殊要求、適應各種運行方式、在各種運行方式下保護不需要切換等優點,是發電廠、變電站、箱式變電站、工業及商業配電系統380V~35kV中低壓母線保護理想的解決方案。

      六、典型應用 

      xy6510電弧光保護系統包括主控單元、弧光擴展單元、饋線單元和弧光傳感器。系統可實現母線和饋線多區域的完整弧光保護,弧光和過流雙重判據原理,實現保護的可靠動作,整套系統各單元連續自檢,充分保證系統工作的安全性和可靠性。

       

      六、應用范圍
      1.發電廠
      ◇快速切斷電氣弧光故障,保護重要電氣元件;
      ◇對于母線進行快速可靠保護,為用戶節約維修成本;
      ◇高效可靠的保護發電設備。  


      2.配電網
      ◇調試操作簡便易行;
      ◇無論是新建還是改造項目安裝應用方便可靠;
      ◇快速跳閘出口,保護人身不受損害。


      3.工礦企業
      ◇對弧光故障迅速定位,減少停電損失;
      ◇多種感光元件,針對現場不同需要提供多種檢測方式。


      4.船舶 
      ◇裝置安裝靈活可靠,易于實現;
      ◇延長設備使用壽命,降低設備投資。



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