典型动作时间为３ ０ ０ ｍ ，但仍不满足快速切 除故 ０ ￣４ ０ ｓ 障的要求 。
弧光传感器一专用于母线保护的弧光传感器 安装
在开关柜 的母线室内，它作为光感元件，将检测在发
生短路故障时产生的电弧光，并将光信号转换成电流
信号传送给辅助扩展单元。
３ ．采 用环流原理 的高阻抗母线 保护方案 。该 种
对人员及设备造成的危害，所 以当中低压母线发生故
少 ，复杂程度如何 ，一般都不装设专 门的母线保护 。 但 是中低压、配 电系统 的安全稳定直接关系着 电网的 安全运行 ，直接影响着工业企业安全生产 ，通过对大 量工业事故 的分析 ，完备 的中低压保护系统是安全 生
产 的有效保证 ；过去因多方面原 因而被忽视 的中低压 母线保护 ，越来越 受到 电力行业的关注和重视。
关 键词 －中低压 母 线 电弧 光 ；电气拉 弧 ； 快速 保护 设计 ； 低压 母 线 系统
中 图分 类号 ： Ｍ７ ３ Ｔ ７
一
文献标 识码 ： Ａ
文章 编号 ： ０９ ２７ ２ １ ） １ ０ ３— ２ １０ — ３４（ ０ ３ — １５ ０ １ 表 １ 电弧光对设备及人 员危 害
的最好方法 。因此 中低压母线 电孤光快速保护 系统必
将得到更广泛的推广和应用 。ｏ
图 １ 中低压母 线 电弧光快速保护原 理示意 图
主单元一包含有过流检测 、弧光检测，它通 过检
测短路 电流和来 自电弧光传感器 的动作信息，并对收
参考文献
【 王德志， １ １ 张爱萍．电弧光保护在应用实践 中的改进 【．电 刀
辅助扩展单元和弧光传感器的数量 。今后系统改建或 者扩 容均不会影响弧光系统的运行。
六 、 结 语
在电力系统 中，经常会有开关柜被烧 毁的现象 ， 造成 了巨大的经济损失；更严重 的是 ，每年都会有 多 名电力工程师或 电工被 电弧击伤 ，而如何更好地保证
人身安全 ，保证供 电系统的稳定可靠运行是至关重要
（ 责任 编辑 ： 刘 晶）
Ｉ６ ３ ｏ 中嗣 新 ： 哑 ２ １ １ 高 技凇 ０１ １
障可 以有选择地快速 切除 ；ｌ ０ Ｖ １ ｋ 电压 等级的母线 ，
视其 重 要性 和复 杂程度 ，选 择性 装 设母线 保 护 ；而 ３ ｋ 及 以下 电压等 级 的中低压 母线 ，无 论其 馈线 多 ５Ｖ
三 、选 用 中低压 母线保 护的必要 性
通 过表 １ 以明显 看 出短路 故障时产生 的电孤 光 可
统 自动化，ｇ ８２ １ ） ｌｇ ，５（ ２．
作者简介 ： 王志勇（９９ ） 供职于广西电力工业勘 察 １ －， ７ 男，
设 计研 究院 ， 究 方 向 ： 力系统 变 电站 电气二 次 设 计 。 研 电
接 收来 自主单元 的动作信息，在满足跳 闸条件时 ，发
出跳 闸命令 ，切除故障 。另外，当系统 发生弧光故障
电力系统中低压母线 电弧光快速保护设计
王 志 勇
（ 西 电力 工业勘 察设 计 研 究 院 ， 西 南 宁 ５ ０ ２ 广 广 ３ ０ ３）
摘要 ： 电气拉孤是电力和工业企业经常会发生的故 障，发生率高，危 害性大，甚至造成人 身伤亡、设备损 毁，严重影响生产运行工作。文章分析了电弧光产生的原因及危害，介绍 了目前现有低压母线系统中常用的 保 护 类型及 不足 ，并 系统地 阐述 了 中低 压母 线 电弧 光快 速保 护 的原理及 特点 。
因素 ，导致 母线与变压器、开关柜等一次重要设备发
２ ．避免 电孤光短路 事故造成大 范 围的停 电及恢 复供 电时间延长。
３ ．从经济 角度考虑 ， 由于短路 时所产生 的电弧
光造成 的损失远高于中低压母线保护装置的投资。
生相 间或其 他短路故障，故障 电流在释放过程中演变 成具有巨大 能量的 电弧光。 电弧光的能量 巨大 ，可严重烧损开 关设备 ，引起
力 系统保 护 与控 制 ，０ ９３ ２ ２ ０ ，７（ ４ ｌ
集 的数据进行处理、判断，在满足跳 闸条件时，发出
跳 闸命令 以切 除故障 。此外，主单元可根据辅助装置 传送来的弧光传 感器动作信息 ，提供弧光故障点的定
位报警信息。 辅助扩展单元一包含有 电流检测和跳闸功能。在
【 姜琳 ， ２ 】 沈有昌， 杨奇逊．微机保护抗干扰研究 Ｕ．电力 系 】
多困难 ，且经济性不高；加之 由于其保护范围 由于受 到ｃ 安装位置的限制，其保护范围有很大的局限性 。 Ｔ
上述中低压母 线保护 虽然在保护跳 闸时间上有了
原理 ，可实现保护的可靠动作 ；整套系统连续 自检 ，
充分保证整套系统工作的安全性和可靠性。 （ ）控制部分 可显示弧光 发生点位置 ，方便 快 ２
快速、可靠地切 除母线故障 。系统 由主单元 、辅助扩
展单元及弧光传感器组成 ，原理如 图１ 所示：
脱 扣信 号
主 单元
的 。如何快速检测到事故发生时产生的弧光 ，通过对
扩展 单元
传 感器
扩 展单 元 ・ 扩 展单 元 －
传感 器 传感 器
弧光判断分析，快速切 除故障 ，将会是解决上述 问题
种运行方式 ，实用性强 ，安装灵活 。 （ ）扩展性 强，可根据现场 设备数量 灵活增减 ４
五 、中低压母线 电弧光快速保护原理及特点
１ ．中低 压母线 电弧光快速保护 原理 。中低 压母 线电弧 光保护系统动作的主要依据 是弧光 ，过 电流 。
当 同时检测到弧光和 电流增量时系统发出跳 闸命令 ，
失，还会造 成人 员伤亡 。表 １ 中列举 了一些 电弧光对 设备及人员的危害：
满足 快速切除中低压母线故障 的要求 。
２ １’ ＇ １ １ｏ 中闽 新 ＝仝 １ ５ ． ０ 高 技扣 业 ３
２ ．馈线过 流保护 闭锁 变压器过流保 护方案 。这
时，该单元收集来 自弧光传感器 的动作信息并传送给
主单元，在主单元上显示辅助扩展单元和弧光传感器
是今年来微机过流保护 在中压馈线的广泛应用，国外
提 出的利用馈线过流元件 闭锁变 电器过流保 护的应用
的地址编码 ，有利于及时准确定位 故障点 ，为检修提
供便利条件。
较 为广泛 的过流 闭锁式保护方 案。这一方案与变压器 后备过流保护方案相 比，其动作速度有 了一定提高 ，
障时 ，选用适合于母线短路 故障的保护方法 ，快速切
除故障 ，避免事故发生 ，减 小经济损 失已经引起越来 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
越多运行人员的重视 ，其 必要性主要体现有 ：
１ ．避免 发生短路 故障时产 生的电孤光对人 员及
设备造成的极大伤害 。
二 、电弧光产 生的原 因及危 害
母线绝缘子绝缘老化 ，断路 器、隔离开关的机械 磨损 和变压 器进出线 中绝缘套管发生 的闪络 、运行人 员误 操作、小动物危害 、灰尘 、温度 、湿度 、腐蚀等
很大的提 高，但是从实际情况看 ，只有总 的切除时间
在８ ｍ 以内时，才 能避免 中低压母线与电力一 次设备 ５ｓ 短路时 ，电弧 光对设备所造成的伤害。所 以，应引入 专用于中低压母线保护方案 。
速地 处理 故障 、恢复供 电，从而达 到故 障点 的精确
定位。
（ ）通 过交换弧光 、过流等信息 ，可适用于 各 ３
、
概 述
现代化工业 的发展对供 电的安全性和 可靠性要求
越 来越 高 。对于 输 电线路 、发 电机 、 电动机 、变 压 器 、和馈线柜等 电气 设备 ，母线在 它们之 间的桥 梁作 用越来 越重要 。 目前在我 国电力系统２ ０ Ｖ 以上 电 ２ｋ 及
压 等级 的母 线上 ，为 满足 电力 系统 暂态 稳定 性 的要 求 ，一般均装设有专 门的快速母线保护装 置，母 线故
火灾 ，造成长 时间、大面积 的停 电；除了经 济上的损
四 、现 有 中低压母 线保护 类型及分析
１ ．变压器 后备过流保护 方案 。这 是 目前我 国应
用最广泛 的中低压母线保护方案。 由于考虑 了与馈线 和 母线 分段 开关 的配合 ，保 护跳 闸时 间一般整 定为
１Ｏ ． ｓ ． ～１ ４ ，有 的甚至更长 。这一动作速度 显然不能
方案典型的保护动作时间为３ ￣６ ｍ ，较上述两种保 ５ ０ｓ 护方案动作 时间大大缩短，但此方法接线复杂 ，对Ｃ Ｔ 要求高，安装在有很多出现 的３ ０ －３ ｋ 母线 上有很 ８ Ｖ－ ５Ｖ ￣
２ ．中低压母线电弧光快速保护特 点。
（ ）通过检 测 电弧光信 号，整套母线 的保护动 １ 作时 间只有５ ｍ ；采用检测 弧光信号 、过流双判据 ￣Ｔ ｓ