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)定和高效運行，電弧光保護的應(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。

電弧光保護是一種快速、可靠的母線保護系統(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)的故障進行響應(yīng)。這種保護系統(tǒng)適用于各種運行方式，為變電站中低壓的母線保護提供了解決方案。在6kV廠用電系統(tǒng)中，電弧光保護的應(yīng)用可以大大提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。

電弧光保護系統(tǒng)主要包括主單元和輔助單元。主單元是電弧保護系統(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行檢測，并且對收集到的故障信息進行處理、判斷，從而發(fā)出故障處理信號，對故障進行切除。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，電弧光保護的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，它可以在同時檢測到弧光和過流時才會發(fā)出相應(yīng)地切斷閘指令，如果進線斷路器沒有及時動作對故障進行切除，則系統(tǒng)會啟動斷路器失靈保護邏輯，發(fā)出跳閘指令跳上級的斷路器進行故障切除。其次，電弧光保護系統(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，對弧光故障點的位置進行確定，發(fā)出溫度報警信息。

電弧光保護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，并在一定時間內(nèi)實現(xiàn)判斷、記錄數(shù)據(jù)以及人機交互功能。弧光傳感器的安裝位置需要在開關(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劃失去電力系統(tǒng)元件）時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)合運行的能力一說。因此，提升電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護能力，加強電力監(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，構(gòu)建內(nèi)生安全能力與風(fēng)險免疫能力是非常重要的。

二、電弧光保護系統(tǒng)及其實際應(yīng)用

某廠6kV開關(guān)柜采用ARB5光電式電弧光保護系統(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的跳閘時間，從而保護開關(guān)設(shè)備。

三、電弧光保護系統(tǒng)的特點

(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，動作時間小于8ms。

(4)主輔元件分離，單系統(tǒng)可以保護256個監(jiān)測點。

(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、電弧光保護系統(tǒng)的組成

電弧光保護系統(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)場試驗用手電筒光源模擬)，主控單元都能發(fā)出光報警(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段工作電源進線柜或備用電源進線柜三相電流中的任何一相出現(xiàn)過流情況(現(xiàn)場試驗采用繼電保護測試儀給電流的方式模擬)，主控單元都能發(fā)出過流報警(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，同時工作電源進線柜或備用電源進線柜三相電流中的任一相出現(xiàn)過流情況(試驗?zāi)M方法同上)，主控單元都能發(fā)出光報警和過流報警，并能顯示相應(yīng)正確的地址，同時送出相應(yīng)的跳閘信號。

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

(5)備用電源進線柜任何一相給過流信號并同時在任一個弧光通道給弧光信號時，主控單元發(fā)跳閘信號給備用電源進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弧光保護產(chǎn)品功能和技術(shù)參數(shù)

八、安科瑞ARB5-M弧光保護產(chǎn)品現(xiàn)場安裝

弧光保護主控單元、探頭安裝圖如下。

九、結(jié)束語

該廠機組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系統(tǒng)。該系統(tǒng)2010年投入運行以來，其6kV廠用電系統(tǒng)未發(fā)生過電弧光短路事故；但從機組大修時的檢測報告來看，電弧光保護裝置均能正確動作。目前，該廠已將電弧光傳感器的檢查以及整套裝置的試驗列為大修中停母線檢修的標(biāo)準(zhǔn)項目，以確保裝置能夠正常運行。