[实用新型]高压开关柜电弧光保护系统

说明书

技术背景

本实用新型涉及电力供电系统保护技术领域，尤其是一种高压开关柜电弧光保护系统。

目前国内35kV及以下电压等级的母线由于没有稳定问题，一般未装设母线保护。然而，由于中低压母线上的出线多，操作频繁，三相导体线间距离与大地的距离比较近，容易受小动物危害；设备制造质量比高压设备差，设备绝缘老化和机械磨损；运行条件恶劣，系统运行条件改变，人为和操作错误等原因，中低压母线的故障几率比高压、超高压母线高得多。近年来，由于各种原因导致开关设备被严重烧毁，有的甚至发展成“火烧连营’的事故时有发生，而主变压器由于遭受外部短路电流冲击损坏的事故也逐年增加，这些配网事故处理不当甚至被扩大发展为输电网事故，造成重大的经济损失。

当前由于10kV开关柜的大量应用，而由开关柜弧光短路故障引发的中低压母线故障也时有发生, 甚至发生过主变压器由于遭受外部短路电流冲击损坏的事故, 经济损失严重。另一方面, 用户对供电的可靠性要求也越来越高。 因此, 为了保证变压器及母线开关设备的安全运行，根据继电保护快速性、稳定性的要求,发明人开发出10kV开关柜快速母线保护——电弧光保护系统。

实用新型内容

 本实用新型的目的是提供一种高压开关柜电弧光保护系统，以期达到快速检测、截断故障、避免外界干扰引起的误跳闸，提高电弧光保护系统的可靠性、快速性。

为实现上述目的而采取的技术解决方案如下：一种高压开关柜电弧光保护系统，包括主控单元、电流扩展单元、弧光扩展单元、弧光传感器；特别是在测控柜上设置有主控单元、电流扩展单元，在开关柜上设置有弧光扩展单元；在开关柜母线隔室内设置弧光传感器，所述的主控单元通过端口与第一进线断路器连接，所述弧光扩展单元通过电缆一端与主控单元连接，另一端与弧光传感器连接，所述电流扩展单元通过电缆一端与主控单元连接，另一端与母联电流互感器连接。

所述高压开关柜电弧光保护系统，弧光判断依据的启动条件为：光强度超过9000 lUx, 电流超过设定的过载负荷电流。

所述高压开关柜电弧光保护系统，当主控单元检测到弧光信号，同时检测到过流信号，主控单元才会发出跳闸指令，启动跳闸继电器切除故障。

本实用新型的工作原理是：通过检测开关柜内部发生故障时发出的电光，判断是否发生故障。弧光是电弧的最明显且变化最快的特征物理量，因而电弧光保护具有超快速的动作性能，整套保护的动作时间保证在几毫秒以内。对开关柜内部故障保护来说，这种超高速动作性能是最重要的。为了避免外界干扰引起的误跳闸，在实际应用中往往还引入过流信号，当检测到弧光信号时，同时还必须检测过流信号才发出跳闸指令切除故障，从而进一步提高电弧光保护系统的可靠性。电弧光保护系统主要动作依据为故障产生的两个因素：弧光及电流增量。当同时检测到弧光和电流增量时发出跳闸命令。也就是说当系统发生故障，弧光传感器将弧光信号转化为电信号，通过I/O弧光扩展单元传给主控单元，主控单元再通过检测电流信号并且达到启动值，发出跳闸信号。其中弧光判据的启动条件的光强度超过9000LUX，过流定值可根据现场情况设定。

与现有技术比较，本实用新型的有益效果是：

1、通过检测开关柜内部发生故障时发出的电光判断是否发生故障,具有超快速的动作性能，整套保护的动作时间控制在几毫秒以内。

2、为了避免外界干扰引起的误跳闸，引入过流信号检测，当检测到弧光信号时，同时检测过流信号才发出跳闸指令切除故障，进一步提高保护系统的可靠性。

3、对变电站一次设备无特殊要求、适应于各种运行方式、且在各种运行方式下保护不需要切换等优点。

附图说明

图1是本新型工作原理示意图。

图2是本新型结构框图示意图。

图3是本新型实施例示意图。

图中字母符号表示：1：主控单元；2：电流扩展单元；3：弧光扩展单元；4：弧光传感器；900：母线断路器；911：第一进线断路器；921：第二进线断路器；CT电流互感器；ΔIa电流a变量；ΔIb电流b变量；ΔIc电流c变量。

具体实施方式