近幾年來,随着全國電(diàn)力工(gōng)業的快速發展,35kV中(zhōng)低壓開(kāi)關櫃的應用數量越來越多,由于開(kāi)關櫃弧光短路故障引發的中(zhōng)低壓母線故障時有發生(shēng),并且也發生(shēng)過主變壓器由于遭受外(wài)部短路電(diàn)流沖擊損壞的事故,經濟損失嚴重;另一(yī)方面,用戶對供電(diàn)的可靠性要求也越來越高:因此,全國電(diàn)業局在35kV開(kāi)關櫃裝設了專用快速母線保護———電(diàn)弧光保護。

　　一(yī)、裝設電(diàn)弧光保護的必要性：

　　1、開(kāi)關櫃内部燃弧耐受時間：

　　當開(kāi)關櫃内部弧光短路故障時,IEC298标準附錄AA中(zhōng)規定的内部燃弧時間是100ms,也就是說,開(kāi)關櫃可以承受的電(diàn)弧燃燒時間,即保護動作和斷路器切除故障的時間之和應小(xiǎo)于100ms才能達到保護該開(kāi)關櫃的目的。目前市場上銷售的開(kāi)關櫃基本上是按照IEC298标準生(shēng)産的,也就是說,開(kāi)關櫃可以承受的電(diàn)弧燃燒時間爲100ms。表1爲國外(wài)對各種燃弧持續時間下(xià)進行試驗得出的對設備造成的損害程度。

　　2、變壓器動穩定時間及中(zhōng)低壓母線保護動作時間的要求

　　國标規定的110kV及以上電(diàn)壓等級的變壓器的熱穩定允許時間爲2s,動穩定時間爲0.25s。但實際上,在低壓側出口短路故障時過流後備保護切除動作時間往往在2s以上,距變壓器的動穩定時間要求0.25s相差甚遠,這也是造成變壓器損壞的重要原因。

　　3、現有的中(zhōng)低壓母線保護方式及存在的問題：

　　（1）、變壓器後備過流保護：

　　這是目前國内應用最廣泛的中(zhōng)低壓母線保護方式(烏海電(diàn)業局也是應用的這種保護方式)。由于考慮到與饋線和母線分(fēn)段開(kāi)關的配合,保護跳閘時間一(yī)般整定爲1.0~1.4s,有的甚至更長,達2.0s以上。這一(yī)動作時間遠遠不能滿足快速切除中(zhōng)低壓母線故障的要求。

　　（2）、饋線過流保護閉鎖變壓器過流保護：

　　近年來利用饋線過流元件閉鎖變壓器過流保護的應用較爲廣泛,與變壓器後備過流保護方式相比其動作速度有了一(yī)定的提高,典型動作時間爲300~400ms。但對于要求100ms以内切除故障的,顯然不能滿足要求。

　　（3）、采用環流原理的高阻抗母線保護：

　　這種保護方式典型的保護動作時間爲35~60ms。考慮到斷路器的分(fēn)閘時間,這一(yī)動作速度對要求100ms以内切除故障來說也慢(màn)。并且這種保護方式的接線複雜(zá),對TA的質量要求高,安裝在有很多出線的6~35kV母線上非常困難,也不經濟。此外(wài),由于其保護範圍受到TA安裝位置的限制,不能保護到發生(shēng)故障幾率較高的電(diàn)纜室電(diàn)纜接頭處的故障。因此并不适合應用于中(zhōng)低壓母線保護。從實際應用情況來看,現有的保護方式顯然不能滿足快速切除母線故障或保護覆蓋範圍的要求,因此,在中(zhōng)低壓母線和開(kāi)關櫃裝設一(yī)種快速的母線保護是必要的,也是迫切的。

　　二、新型電(diàn)弧光母線保護系統

　　1、電(diàn)弧光保護原理：

　　電(diàn)弧光保護原理很簡單,主要動作依據爲故障産生(shēng)的兩個不同因素:弧光及電(diàn)流增量。當同時檢測到弧光和電(diàn)流增量時發出跳閘命令。也就是說,當系統發生(shēng)故障時,弧光傳感器将弧光信号轉化爲電(diàn)信号,通過I/O輔助單元傳給主單元,主單元再通過檢測電(diàn)流信号并且達到啓動值,即發出跳閘信号。電(diàn)弧光保護能快速切除中(zhōng)低壓母線故障,保證輸配電(diàn)網的安全運行。目前,全國電(diàn)業局五福變電(diàn)站、寶山變電(diàn)站35kV母線已安裝了LKEAP電(diàn)弧光保護,運行效果良好,并可作爲參考,廣泛地應用在其他中(zhōng)低壓母線上,發揮其應有的作用。