由于多年运行表明,电气柜内部弧光故障对人身及设备带来极大的损害,各国电力***开始对电弧光故障进行研究及认识,并制定标准及***。如:变压器、线路、电机等,还需要满足选择性或高阻接地系统要求,必须对电气量信号进行采样计算整定,增加动作延1时,无法满足非电量弧光信号的速动性跳闸要求。所以,电弧光保护系统作为传统继电保护框架的有力补充,能够大限度地降低用户损失,节省费用和时间,并挽救生命。其实“快速灭弧器”只是电弧光保护家族的一个分支,和传统的电弧光保护还是存在本质上的区别。
国内中压开关柜保护的现状和存在的问题,6kV(10kV)厂用/配电中压开关柜为全厂辅机/供电系统的供电枢纽。在发生内部故障时,是否能迅速地切除故障,对全厂/供电系统的安全运行至关重要。但是,按目前的保护方案:中压母线尚没有配置任何专门的保护,而是由进线开关的相关后备保护来兼顾的,但是进线开关与出线开关的保护需要相互配合:一般速断保护延1时的级差至少为300毫秒,甚至500毫秒,而过流保护的配合级差更是长达1-2秒。为重要的是整段母线的停役,给全厂带来的经济损失将是无法估量的。
电弧光发生时会产生大量气体,并带来局部高温,这些气体产生的压力和高温,有可能使开关柜发生起火甚至爆1炸,不仅会造成巨大的经济损失,还可能会发生人员***。因此,在短时间内监测到电弧光的产生并尽快切断故障电源,可以免于危害的发生。
开关柜可以承受的电弧燃烧时间为100ms,而传统微机继电保护出口动作时间(20 ms~30ms ),加上断路器固定动作时间(50~80ms)均无法保证在100ms内完成整组动作,而弧光保护的出口动作时间不大于10ms,其速动性完全可以在 100mS 内切除故障电源,保证将故障控制在较小损坏程度内。动作迅速可靠:采用了可靠的快速算法,可以在短时间内判断弧光变化信号和电流变化信号并迅速出口,从发现故障到出口跳闸时间间隔优于7ms,确保开关柜内设备的弧光在100ms以内切除。
在柜体内形成电弧光保护装置的阶段
发射阶段。由于电弧能量的持续释放,几乎所有的空气均被一个缓和但恒定的压力挤压出去。
发热阶段。在驱逐出空气后,柜内的温度几乎达到电弧的温度。***后阶段就由此开始,直至熄灭。此时,所有金属和绝缘体在受到产生的气体、烟雾和溶蚀物质颗粒的侵蚀后,已融为一体了。
当电弧出现在非常封闭的设备环境时,可能不会出现上述某些阶段或者只有较少的影响;然而,在电弧的周围,会形成压力波、并导致温度的上升。
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