……
T号柜

29
4.工程应用
• 定值整定
电流采集 CT1 弧光采集
NR4123D NR4123D NR4123D
R T 1
R T 1 2 3 4 5 6 7 8
R T 1 2 3 4 5 6 7 8
出口
跳闸信号1 跳闸信号2
跳闸矩阵 (0001) (0002) (0004) (0008) (0010) (0020) (0040) (0080)
NR4304A
COM BSJ BJJ OUT1A OUT1B OUT2A OUT2B OUT3A OUT3B OUT4A OUT4B OUT5A OUT5B OUT6A OUT6B OUT7A OUT7B OUT8A OUT8B DC+ DCDC FGND 接地柱 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 BO_Fail 02 BO_Alm_ Abnor 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 01

38
4.工程应用
• 国内外技术对比
- 光电式弧光传感器
VA 1 DA(VAMP)

39
4.工程应用
• 国内外技术对比
- 光学弧光传感器
WKSR(PCS-9656D)
TVOC-2-DPXX(ABB)

40
4.工程应用
• 国内外技术对比

4
1.产品概述
• 传统解决方案
- 变压器后备过流保护 变压器后备过流保护：考虑整定配合，保护动作时间一 考虑整定配合 保护动作时间 般为1.0s以上，设备损伤程度大，甚至烧毁，影响生产 运行； - 采用馈线过流元件反向（复压）闭锁进线的过流保护 （简易母差），典型保护动作时间为100~200ms ，但接 线施工复杂，闭锁信号无法监视； 常规电流差动母线保护，典型保护动作时间为30 典型保护动作时间为30~45ms， 45ms - 常规电流差动母线保护 但由于CT易饱和，会导致保护误动，且装置支路数量很 难满足出线间隔要求，使得该类保护应用受限 ；
6
1.产品概述
• 电弧光保护系统的特点：
- 速动性
¾
装置动作时间7~8ms+开关响应时间50~70ms＜100ms；
- 可靠性 靠性
¾
采用弧光+电流双判据，原理简单，结构简单，动作可靠；
- 快速定位
¾
PC机显示弧光发生位置，方便快速处理故障，恢复供电；
- 失灵保护
¾
主断路器拒动时发出跳令跳开上一级开关，提高系统安全性； 主断路器拒动时发出跳令跳开上 级开关，提高系统安全性；

9
2.电弧光保护解决方案
• PCS-9656D电弧光保护装置介绍
- 产品特点： 产品特点
¾
采用基于工频变化量原理的电气量信号判据，快速、可靠。在 光 电双判据均投入的条件下 总动作时间不大于10ms； 光、电双判据均投入的条件下，总动作时间不大于10ms； 灵活的系统配置方式，可适用于不同类型的接线和运行方式； 本装置使用弧光传感器可对环境光自动跟踪，实现对监视位置 本装置使用弧光传感器可对环境光自动跟踪 实现对监视位置 背景光自适应的要求； 本装置全面支持IEC61850系列标准 满足数字化厂站需要； 本装置全面支持IEC61850系列标准，满足数字化厂站需要； 故障点精确定位功能； 跳闸出口采用IGBT与继电器组合出口回路设计，出口动作时间 跳闸出口采用IGBT与继电器组合出口回路设计 出口动作时间 <1ms，也可单独使用常规继电器出口（响应时间3~5ms）
设备安全距离与 高压设备相比有差距
电压互感器一次击穿
啮齿动物危害等

3
1.产品概述
• 电弧光的危害
- 对配电设备的危害
¾ ¾ ¾
强烈震动，导致固定件松动 气体急剧膨胀，开关柜爆炸 高温导致电缆、铜排烧毁
- 对人体的危害
¾ ¾ ¾
有毒气体伤害 有毒气体伤害呼吸系统 统 伤害肌肉、神经 刺伤眼睛，灼伤皮肤
¾ ¾
¾ ¾ ¾

10
2.电弧光保护解决方案
• PCS-9656D电弧光保护装置介绍
- 产品特点： 产品特点
¾
灵活整定跳闸矩阵，可根据母线运行方式和故障位置实现分区 域保护 最大限度缩小事故停电范围；跳令跳开上一级开关， 提高系统安全性； 支持多种通讯方式； 支持多种对时方式；
• 单母分段配置一台PCS-9656D
进线I 进线II
进线柜
进线柜
母线I段 光传感器
母线II段
……
……
M号柜
……
N号柜
S号柜
……
T号柜

17
2.电弧光保护解决方案
• 单母方式配置一台PCS-9656D

18
2.电弧光保护解决方案
• 级联方案
¾
I
尾纤
对于单段母线弧光传感 器数量大于24只，需配 置2台PCS-9656D； 置2台PCS 9656D； 主机：完成部分弧光采 集、电气量采集、弧光 保护的逻辑运算以及逻 辑出口；
- 适应性强
¾
通过灵活整定定值 可以适应各种母线的运行方式 通过灵活整定定值，可以适应各种母线的运行方式；

7
1.产品概述
• 电弧光保护其他应用领域：

8
2.电弧光保护解决方案
• PCS-9656D电弧光保护介绍
- 南京南瑞继保电气有限公司PCS 南京南瑞继保电气有限公司PCS-9656D电弧光保护装置可 9656D电弧光保护装置可 为变电站、电厂、工业企业用户等场合的中、低压母线 提供快速保护。当发生短路故障时，电弧光保护可快速 切断故障电流，最大限度降低故障对设备的损害及人员 伤害。
¾

14
2.电弧光保护解决方案
• 失灵保护原理

15
2.电弧光保护解决方案
• 单母分段配置一台PCS-9656D
进线I 进线II
进线柜
进线柜
母线I段 光传感器
母线II段
……
……
M号柜
……
N号柜
S号柜
……
T号柜

16
2.电弧光保护解决方案

25
3.硬件介绍
• AC采样
CT1
CT2 采集被保护母线的 进线或分段电流 CT3
CT4

26
3.硬件介绍
• 开出插件NR4524A
出口时间3~5ms
继电器与IGBT并联， 出口时间<=1ms

27
3.硬件介绍
• 电源/开出插件（NR4304）
R T 1 2 3 4 5 6 7 8
CT2
2 3 4 5
&
[弧光保护动作时间]
跳闸输出5 跳闸输出6 跳闸输出7 跳闸输出8 跳闸输出9
CT3
6 7 8
CT4
跳闸输出10 跳闸输出11

13
2.电弧光保护解决方案
• 电弧光保护原理
- 名词解释： 名词解释
¾
“区域”：以本装置所保护母线的进线电流进行划分，每条进 线对应一个“区域” 线对应一个 区域 。“区域”与“区域”的不同点在于两者 区域 与 区域 的不同点在于两者 判断故障时的电流依据不同。 “组”：指当前区域对应的进线供电情况下，发生故障时隔离 组 ：指当前区域对应的进线供电情况下，发生故障时隔离 范围相同的所有光传感器的集合。每个“组”理论上可以关联 接入本装置的任何一路光传感器。
¾
X
I
¾
M N S T
从机：完成其余的弧光 信息采集，并将此信息 级 级联给主机，用于参与 参 主机的弧光保护逻辑运 算 算；

19
3.硬件介绍
• 装置正（背板）布置图

20
3.硬件介绍
• 装置实物图

21
3.硬件介绍
• 机械尺寸
• 部分业绩
- 国内
¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾
云南昭通110kV大桥变（12台）； 云南玉溪110河阳变（4台）； 台） 宝钢广东湛江钢铁基地自备电厂（12台）； 云南金沙江梨园水电站（ 南金沙 梨 水电站 5台）； 台） 山东烟台工业园热电工程（4台）； 山西侯马电厂热电联产扩建扩建工程（8台）； 辽宁康平电厂（4台）； 山西孝义德顺煤业（6台）；
CT2
2 3 4 5
&
[弧光保护动作时间]
备用出口1 备用出口2 备用出口3 备用出口4 备用出口5
CT3
6 7 8
CT4
备用出口6

30
4.工程应用

31
4.工程应用

32
4.工程应用
• 定值整定

33
4.工程应用
¾
¾ ¾

11
2.电弧光保护解决方案
• 电弧光保护原理

12
2.电弧光保护解决方案
• 电弧光保护原理
电流采集 CT1 CT 弧光采集
NR4123D NR4123D NR4123D
出口
跳闸输出1 跳闸输出2 跳闸输出3 跳闸输出4
R T 1
R T 1 2 3 4 5 6 7 8

22
3.硬件介绍
• 装置背板图

23
3.硬件介绍
• CPU插件
4LAN 2LAN+2RS485

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3.硬件介绍
• 弧光采集板卡NR4123D
两路ST多模光纤 接收/发送模块
板卡级联实现板卡之 间弧光信号的共享