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SAI-670电弧光保护装置 点击查看详情

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深圳国网南瑞科技有限公司
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弧光故障的危害程度取决于电弧光电流的大小及切除时间长短,电弧光产生的能量与切除时间T成指数规律快速上升(见图1)。

要保证设备不受结构性损伤,必须尽量缩短切除时间。
以下为国外资料介绍的各种燃弧时间长短和对设备造成的损坏程度的评估:
燃弧时间 设备损坏程度
35 ms 没有显著的损坏,一般可以在检验绝缘电阻后投入使用
100ms 损坏较小,在开关柜再次投入运行以前需要进行清洁或某些小的修理
500ms 设备损坏很严重,在现场的人员也受到严重的伤害,必须更换部分设备才可以再投入运行。
弧光探头地址对照表
母线保护:
序号 探头地址 位置 备注
1 1~16探头 对应母线弧光保护单元装置上X4位置弧光扩展插件上1~16#弧光传感器

馈线保护:
序号 探头地址 位置 备注
1 1~16探头 对应馈线弧光保护单元装置上X4位置弧光扩展插件上1~16#弧光传感器
电弧光保护系统,主要由主控单元(集成了电流单元)、弧光扩展单元及弧光单元构成。
主控单元用于管理和控制整套电弧光保护系统。它负责检测弧光信号和故障电流,并对采集到的信号进行判断、处理,在满足跳闸条件时,发出跳闸指令到快速继电器,完成故障切除。根据应用场合的不同,主控单元还可分为弧光保护主控装置和弧光保护扩展单元。
弧光扩展单元采集16路弧光传感器的弧光信息,同时采集电流信息,采用通讯方式传输给主控单元。
弧光单元由弧光传感器和专用大口径光纤构成。当发生弧光故障时,弧光传感器直接将光信号送到主控单元。在主控单元中完成后续处理。
交流插件
12路交流电流量输入,可直接采集4路进线电源三相电流信息。 交流模件接入4路进线电流采样
弧光插件 弧光探头接口:可直接接入1~16个弧光探头,对应的探头地址为1~16。 当现场检测点不大于16个时,可仅配置一台弧光保护主控装置及相应数目的探头构成电弧光保护系统;
当现场检测点不大于32个时,可配置一台弧光保护主控装置、一台~三台弧光扩展单元及相应数目的探头构成电弧光保护系统;
通讯口插件 2路485通讯接口,1路CAN通讯接口及1路以太网接口 通信规约支持部颁MODBUS标准,通讯方式灵活选择,可方便地接入站内综自系统。
出口插件 1)3路信号继电器(告警、事故、故障)
2)4路常规继电器开出
显示模块 采用128 X 64的宽温液晶显示器,其背光为节电设计;指示灯采用高亮度LED发光二极管。 显示模件可用于设备的人机交互,完成键盘处理、液晶显示等功能。
显示窗口采用4行×12汉字的液晶显示器,人机界面清晰易懂
弧光保护系统的组成
2.1 概述
SAI-670是一个模块化系统,包括通讯管理机总控单元、弧光保护装置单元(SAI-670-16D/SAI-670-16G)、弧光扩展装置单元(SAI-670-DKZ/SAI-670-GKZ)和弧光传感器单元(SAI-670-DCG/SAI-670-GCG) 。
由于配置模块化,系统适合于各种不同场合的电弧光保护应用, 可以组成只有一个母线弧光保护单元的简单系统,可以组成包含多个单元,能用于选择性电弧光保护的复杂系统。
本系统通过通讯管理机单元和站内监控系统通信,弧光保护单元有2路485通讯、1路CAN通讯、1路以太网,通信规约支持部颁IEC60870-5-103、104和ModBus等常用通讯规约标准,可方便地接入站内综自系统。
弧光的危害
开关设备内部间隔发生故障而产生的电弧光造成开关设备中的压力和温度迅速增加,如不及时切除、将造成以下重大危害:
● 电弧光中心温度相当于太阳表面温度的2倍,约为20000℃,由于过热将导致铜排、铝排熔毁气化;
● 电缆熔毁,电缆护套着火;
● 过热导致压力上升,使开关设备;
● 开关设备剧烈振动,使固定元件松脱;
● 过热导致压力上升,使开关设备;
● 使上一级变压器承受近距离短路故障冲击,故障电流产生的电动力可能导致变压器绕组变形发生匝间短路;
● 故障产生的弧光冲击波以300m/s的速度爆发,可摧毁途中的任何物质,若波及站内直流系统造成全站直流失电,将造成无法弥补的重大损失;
● 高温灼伤皮肤,强光刺伤眼睛;
● 爆破音振损伤耳膜,肺脏;
● 碎片飞射,造成人员伤亡。
SAI-670电弧光保护装置
4弧光保护系统的作用
弧光保护系统,可以起到以下作用:
1)减少或降低电弧光对于人体的伤害;
2)减少或降低电弧光短路故障对于设备的损害;
3)避免变压器因近距离母线故障造成动稳定破坏,延长变压器的使用寿命;
4)缩短电弧光故障切除时间,避免波及站内直流系统造成重大损失;
5)减少因电弧光故障造成设备停运的时间,更快地恢复供电;
1.5 产品技术特点
本系统具有以下技术特点:
1)满足所有电磁兼容(EMC)标准;
2)符合继电保护设计标准要求;
3)采用过流及弧光双重判据,可靠性高;
4)新型光纤连接传输,光电转换在装置内完成,抗电磁干扰能力强;
5)采用过滤干扰光的新型弧光传感器,具有过滤干扰光的功能,避免可见光传感器受环境光照影响引起误动;
6)出口跳闸时间小于10ms,远快于传统的母线保护,对开关柜的内部弧光故障总切除时间可以控制在75ms以内;
7)全汉字显示,操作习惯和传统数字式保护完全一致;
8)跳闸出口逻辑可编程;
可显示故障位置等。
SAI-670-DKZ/SAI-670-GKZ弧光扩展单元
SAI-670-DKZ/SAI-670-GKZ弧光扩展单元硬件配置及功能见下表:
硬件配置 功能 备注
交流功能 3路交流电流量输入,可直接采1路进线电源三相电流信息。 交流模件接入1路电流采样
弧光功能 弧光探头接口:可直接接入16个弧光探头,对应的探头地址为1~16。
通讯口插件 1路485通讯接口及1路CAN总线通讯接口 通信规约支持部颁MODBUS标准,可方便地接入站内综自系统。
SAI-670-16D/SAI-670-16G弧光保护单元配置说明
SAI-670-16D/SAI-670-16G弧光保护主控装置是弧光保护系统的核心部件,负责输入量的采集、测量、计算及逻辑判断,实现系统的各项保护逻辑、与站内监控系统通信、自检及其他辅助功能。
装置机箱采用独创的“前置后插式”结构,即液晶显示板前置,其他插件后插,维护方便。

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