采用光线传感器作为电弧光探测单元,电弧现象会产生强烈的光辐射,因此柜内出现弧光可以被弧光传感器探测到。弧光传感器作为光感应元件,在发生弧光故障时检测突然增加的光强,并将模拟光信号传给弧光单元或直接传给主控单元,弧光单元将光信号转为电信号之后进行比较、滤波、编码、电光转换,由光纤将数字光信号传给弧光传感器或者主控单元,这种方法的探测反应时间仅为7-10毫秒。
电弧光保护作为35KV和10KV母线及开关柜内部故障的快速保护,按母线段配置。就是每段母线配置一台主控单元、若干台弧光采集器、若干弧光传感器,具体需要配置的弧光采集器台数与电弧光传感器的数量相匹配,一个主控单元可以采集8路弧光,就是可以检测8面开关柜,站内开关柜数量多的情况下需要增加弧光采集器,一个弧光采集器同样也可以测量8路弧光。
在开关柜发生内部弧光短路故障时,故障点处的电弧光很容易波及到周围的直流电缆或保护用的端子排,从而引发直流系统故障,甚至直接损坏二次设备。失去直流电源的后果,一方面造成当地保护装置而不能及时动作以切除故障,致使主变压器长时间流过短路电流而被烧毁;另一方面只能靠越级由远方跳闸切除当地鼓掌而使事故进一步扩大为系统事故,从而造成巨大的经济损失。
广西变电站10KV开关柜的真空断路器在投切电容器中发生爆炸而引起“火烧连营”的事故,烧毁开关柜4台。经济损失达30万元。
电弧光保护的目的是在发生电弧故障时通过限制电弧燃烧时间来保护附近工作人员以及设备。因此,电弧光保护首先必须检测故障电弧,然后才能切断流过的故障电流。在中低压开关柜内故障保护中,一般通过跳开断路器来切除故障使故障电弧熄灭。
电弧光保护装置在开关柜实际应用中,是有弧光和过电流双重判据的,只有在同时检测到弧光信号及过流动作信号才发出跳闸指令切除故障。从而进一步提高了保护系统动作的可靠性。
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