中低压母线及馈线电弧光保护解决方案
1中低压线路单相接地及电缆室短路弧光保护解决方案
开关柜下部的电缆连接头等部位是绝缘的薄弱环节,容易发生单相接地故障,并产生电弧光。
单相对地击穿又很容易发展成两相或三相对地短路,产生更为严重的电弧光。
此时过电流保护虽可动作,但故障已经对设备造成比较严重的损坏。
针对此类弧光故障,我们推荐如下技术解决方案:
对每条馈线配置1台BS622FD4i4a4o馈线保护单元,该保护单元采用弧光检测和过电流检测(零序电流和A、C相差电流)双判据原理,通过检测电缆室弧光信号和电流突变量(或常量)信号,实现对馈线电缆室接地及短路故障的保护。
BS622FD4i4a4o馈线保护单元可采集线路A、C相差电流、零序电流以及电缆室弧光信号,并提供四个常开跳闸接点(接入保护跳闸回路)和四个弧光信号输入通道,一台馈线保护单元可实现两条线路的保护。
馈线电缆室弧光保护设备配置表:
2中低压母线短路故障弧光保护解决方案
中、低压母线发生短路故障时,所产生的电弧光对设备及人员会造成极大的伤害。
但是目前在国内中低压母线系统中一般不配置专用的快速母线保护,而是依赖上一级变压器的后备保护切除母线短路故障,这样导致了故障切除时间的延长,加大了设备的损伤程度。
破坏严重时,可能造成事故进一步扩大,威胁到系统的稳定运行。
针对此类问题的解决方案为:配置一套BS622电弧光保护系统对母线进行保护。
BS622电弧光保护系统保护配置表:
由于装置采用模块化,因此可组成只有一个主控单元的简单弧光保护系统,也可组成包含多个功能单元的复杂弧光保护系统。
系统采用网线(或光纤)级联或交换机星型连接。
主控单元与电流保护单元、弧光扩展单元、馈线保护单元之间都采用网线(或光纤)连接。
主控单元、弧光扩展单元、馈线保护单元与弧光传感器之间采用专用双绞线(电流型)或专用光纤(光纤型)连接。
本系统通过主控单元和站内监控系统通信,主控单元有2个以太网口和1个RS485接口,通信规约支持IEC61850、IEC103,标准MODBUS RTU协议,可方便地接入站内综自系统,系统构成示意图如下所示:
2.1BS622电弧光保护系统配置案例一:
2.1.1系统组成:
2条电源进线,2台主变,2段母线,单母分段结构,a段、b段均为12个间隔单元(图中省略了一些间隔单元)。
配置方案为主控单元模式,系统结构如下:
2.1.2保护配置表:
2.1.3系统配置说明:
弧光保护系统配置2台BS622主控单元和24个弧光传感器,其中包括Q2、Q4处各1个传感器,Q5处2个传感器,a段、b段其他间隔单元各10个传感器,配置6路跳闸出口。
Q2处1个传感器、Q5处1个传感器和a段其他间隔单元10个传感器接至1#主控单元A01~A12传感器接口。
Q4处1个传感器、Q5处1个传感器和b段其他间隔单元10个传感器接至2#主控单元A01~A12传感器接口。
Q2处CT二次接至1#主控单元I1~I3三相电流,Q4处CT二次接至2#主控单元I1~I3三相电流,Q5处CT二次同时接至1#和2#主控单元I4~I6三相电流。
1#主控单元跳闸出口1跳Q1(作为失灵启动),出口2跳Q2,出口3跳Q5,2#主控单元跳闸出口1跳Q3(作为失灵启动),出口2跳Q4,出口3跳Q5。
2.2BS622电弧光保护系统配置案例二:
2.2.1系统组成:
2条电源进线,2台主变,2段母线,单母分段结构,a段为12个间隔单元,b段为16个间隔单元(图中省略了一些间隔单元)。
配置方案为扩展单元模式,系统结构如下:
2.2.2保护配置表:
2.2.3系统配置说明:
弧光保护系统配置1台BS622主控单元,1台BS622EX6i4o电流保护单元,1台BS622EX16a弧光扩展单元,28个弧光传感器。
主控单元与电流保护单元、弧光扩展单元通过网线(或光纤)连接通信。
可以级联,也可通过交换机星型连接。
BS622主控单元配置12个弧光传感器,其中包括Q2处1个传感器、Q5处1个传感器和a段其他间隔单元10个传感器,接至主控单元A01~A12传感器接口。
BS622EX16a弧光扩展单元配置16个弧光传感器,其中包括Q4处1个传感器、Q5处1个传感器和b段其他间隔单元14个传感器,接至弧光扩展单元A01~A16传感器接口。
Q2处CT二次接至主控单元I1~I3三相电流,Q4处CT二次接至电流保护单元I1~I3三相电流,Q5处CT二次接至主控单元I4~I6三相电流。
主控单元跳闸出口1跳Q1(作为失灵启动),出口2跳Q2,出口3跳Q5,电流保护单元跳闸出口1跳Q3(作为失灵启动),出口2跳Q4。
2.2.4电流保护单元配置说明:
电流保护单元安装在进线开关柜仪表室内,采集3路进线电流信息。
配置2路跳闸出口,分别接至进线柜和变压器进线断路器(作为失灵启动)跳闸回路。
主控单元和电流保护单元、弧光扩展单元通过网线(或光纤)实现高速通信。
由主控单元集中控制,采集电流、弧光信息,发出跳闸命令。
主控单元实时检测与电流保护单元、弧光扩展单元之间的通信情况,若通信异常则即时告警并闭锁该单元并联保护。
通过电流保护单元,可实现多段母线的集中控制,方便监控操作和后期扩展。
本系统最多可接入电流保护单元和弧光扩展单元的总和为17个,大大提高
了系统的扩展性和适用性。
3中低压系统母线室、开关室及电缆室短路故障整体电弧光保护解决方案
BS622电弧光保护系统可以作为中低压母线及开关柜开关室、电缆室的主保护,全面保护母线及开关,做到整个系统无保护死区。
同时采用了保护选择性技术,实现馈线中置柜的电缆室、开关室、母线室等不同位置发生弧光故障时的选择性跳闸。
避免停电范围的扩大化和不必要的设备损毁和人身安全事故发生。
BS622电弧光保护系统保护配置见下表:
由于装置采用模块化,因此可组成只有一个主控单元的简单弧光保护系统,也可组成包含多个功能单元的复杂弧光保护系统。
系统采用网线级联或星型连接。
主控单元和电流保护单元、主控单元和弧光扩展单元、主控单元和馈线保护单元、电流保护单元、弧光扩展单元和馈线保护单元之间都采用网线(或光纤)连接;主控单元和弧光传感器;弧光扩展单元、馈线保护单元和弧光传感器之间采用专用双绞线(电流型)或专用光纤(光纤型)连接。
本系统通过主控单元和站内监控系统通信,主控单元有2个以太网口和1个RS485接口,通信规约支持IEC61850、IEC103,标准MODBUS RTU协议,可方便地接入站内综自系统,系统构成示意图如下所示:
系统构成示意图如下图所示:
3.1BS622电弧光保护系统配置案例
3.1.1系统组成:
2条电源进线,2台主变,2段母线,单母分段结构,a、b段均为12个间隔单元(图中省略了一些间隔单元)。
一次系统接线图如下:
3.1.2保护配置表:
弧光保护系统配置2台BS622主控单元,10台BS622FD4i4a4o馈线保护单元,42个弧光传感器。
1#、2#馈线保护单元通过网线(或光纤)与1#主控单元连接。
6#、7#馈线保护单元通过网线(或光纤)与2#主控单元连接。
1#主控单元配置12个弧光传感器,其中包括Q2处1个传感器、Q5处1个传感器和a段其他间隔单元母线室10个传感器,接至1#主控单元A01~A12传
感器接口。
2#主控单元配置12个弧光传感器,其中包括Q4处1个传感器、Q5
处1个传感器和b段其他间隔单元母线室10个传感器,接至2#主控单元A01~A12传感器接口。
1#馈线保护单元配置2个弧光传感器(安装于电缆室),其中包括Q6处1个传感器、Q7处1个传感器,接至1#馈线保护单元A01~A02传感器接口。
(2#、6#、7#馈线保护单元弧光传感器接入类似。
)
Q2处CT二次接至1#主控单元I1~I3三相电流,Q4处CT二次接至2#主控单元I1~I3三相电流,Q5处CT二次同时接至1#和2#主控单元I4~I6三相电流。
Q6处CT二次接至1#馈线保护单元I1~I2零序电流和A、C相差电流,Q7处CT二次接至1#馈线保护单元I3~I4零序电流和A、C相差电流。
(2#、6#、7#馈线保护单元电流接入类似。
)
1#主控单元跳闸出口1跳Q1(作为失灵启动),出口2跳Q2,出口3跳Q5,2#主控单元跳闸出口1跳Q3(作为失灵启动),出口2跳Q4,出口3跳Q5。
1#馈线保护单元跳闸出口11跳Q6,出口2跳Q7。
(2#、6#、7#馈线保护单元跳闸出口分配类似。
)。