HS5000-ARC电弧光保护系统

HS5000-ARC 型 电弧光保护系统 技术及使用说明书 （（V1.0V1.0）） 南京华帅科技有限公司南京华帅科技有限公司 HS5000-ARC 型点弧光保护系统 前言 使用产品前，请仔细阅读此章节使用产品前，请仔细阅读此章节 本章节阐述使用产品前的安全防范知识及建议。 在安装使用 前，此章节必须阅读且充分的理解。如不仔细阅读，因不当操作 造成的任何损害或本产品不能正常使用的， 本公司不承担任何相 应责任。 在对本产品做任何操作前， 相关专业人员必须仔细阅读本说 明书，熟悉相关操作内容。 本章节将会定义以下指示标志和标准定义 危险危险 意味着如果安全防范不得当， 将会导致人员伤亡， 或严重的设备损坏。 警告警告意味着如果安全防范不得当，有可能会造成人身 伤害，或设备的损坏。 警示警示意味着安装过程中该注意的注意事项， 否则会造 成轻微的人身伤害或严重的设备损坏， 包括对可能要保护的的设 备。 警告警告 1 HS5000-ARC 型点弧光保护系统 在购买本产品前请确认是否与可能要被保护的设备应用相 符，仔细阅读本产品说明书，了解本产品的开孔尺寸以及功能。 警告警告 本产品在正常运行时， 某些部件会带电工作， 不正确的操作 会对本产品造成严重的损坏，以及影响被保护设备的正常运行。 只有具备资质的相关人员才允许对本产品进行操作， 相关人 员需仔细阅读本产品说明书。 警示警示 1、本产品接地处必须可靠接地。 2、安装时请勿使本产品掉落以免对本产品造成损坏。 3、接线端子处必须接牢，以免掉落造成严重后果。 4、本产品正常运行过程中，请不要拔插电路板，否则会造 成本产品数据的丢失，以及不能正常运行。 5、不得随意更改额定值，待相关专业人员进行更改。 6、安装时，请根据端子定义进行安装，不得随意接线。 危险危险 安装完通电后， 不要去触摸裸露在外的端子以及电源裸露部 分，更不许将本产品放置在潮湿地方，以免端子处发生漏电短 路现象。 2 HS5000-ARC 型点弧光保护系统 目目录录 前言 1 第一章、电弧光及保护系统简介 4 1.1 概述 4 1.2 电弧光产生的原因 4 1.3 电弧光的危害 5 1.4 电弧光保护系统作用及应用领域 7 第二章、电弧光保护系统的组成 8 2.1 目前国内用于中、低压系统的保护及其局限性 8 2.2 本系统技术优势 9 2.3 弧光保护系统组成 10 2.4 技术特点 . 14 2.5.装置原理说明 14 第三章、电弧光保护系统产品外观与结构 16 3.1 主控单元结构尺寸 . 16 3.2 主控单元端子图及定义 17 3.3 弧光采集单元结构尺寸 . 19 3.4 弧光采集单元端子图及定义 . 20 3.5 弧光传感器安装说明 . 21 第四章.弧光保护系统应用说明 21 4.1 单母线供电典型示例说明 21 4.2 母线分段供电典型示例说明 22 第五章. 弧光保护主控单元操作说明 23 5.1 主控单元面板布置图和说明 23 5.2 信号灯说明 24 5.3 按键说明 24 5.4 液晶说明 25 3 HS5000-ARC 型点弧光保护系统 第一章、电弧光及保护系统简介 1.11.1 概述概述 在我国，中、低压母线短路故障中，重点设备和人 员伤害主要由电弧光引起，然而，我国的大多数中低压 母线没有设置快速母线保护，而只是采用了简单的消弧 装置和变压器后备保护。这些保护智能化较低，动作速 度慢，往往会延长故障切除时间，从而进一步扩大设备 损坏程度，甚至会引起“火烧连营”的恶性事故，冲击 变压器一次运行，影响整个电网的安全运行。 弧光保护系统是我公司根据国内实际情况，吸收国 外电弧光保护的特点，结合行业检测及保护配置相关规 程，自主研发出具有独特创新技术、具有广泛实用性、 高可靠性的新型电弧光保护系统。采用弧光检测和过电 流检测双判据原理，具有保护动作速度快、可靠性高等 特点。 1.21.2 电弧光产生的原因电弧光产生的原因 引起开关柜弧光短路故障的原因很多，一般分为以下五 类 4 HS5000-ARC 型点弧光保护系统 1）绝缘故障主要是柜中绝缘材料爬距不足，未满 足加强绝缘要求，在脏污环境，天气潮湿下发生绝缘故 障。另外，由于绝缘材料材质缺陷，运行年限较长的开 关柜，在强电磁场作用下绝缘老化，也可能造成绝缘损 坏而导致故障。 2）载流回路不良由于一些接头截面不够，紧固螺 栓松动，手车柜触头接触不良，在大电流流过时引起发 热，冒火进而引起相间，相对地击穿等等。 3）外来物体的进入如小动物（老鼠等）进入开关 柜内部，或维修人员在工作完成后将工具遗留在开关柜 内。 4）认为操作错误如走错间隔，误操作，未对工作 区域进行接地，未对工作区域进行验电等。 5）系统方面的原因如系统容量增大，接地方式改 变，电缆应用增多，保护及自控装置配置不当，系统谐 振过电压等。 1.31.3 电弧光的危害电弧光的危害 开 关 柜 内 的 发 生 短 路 弧 光 的 功 率 可 高 达 5 HS5000-ARC 型点弧光保护系统 100MW，电弧燃烧所产生的能量与电弧的燃烧时间及短 路电流变化值呈指数倍增长（如下图所示） ，燃烧产生的 高温、高压将会逐步摧毁元器件、铜排以及成列的开关 柜，高明亮的弧光和有毒气体对人体也有巨大的伤害。 电弧能量 I2t （kA2S） 柜体燃烧 母线燃烧 电缆燃烧 总切除时间 7ms35 ～ 60ms） 100m s 200m s T（ms） 电弧燃烧时 电弧光危害示意图 6 HS5000-ARC 型点弧光保护系统 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 燃弧时间燃弧时间 35 ms 设备损坏程度设备损坏程度 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。 1.41.4 电弧光保护系统作用及应用领域电弧光保护系统作用及应用领域 电弧光保护系统，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； 7 HS5000-ARC 型点弧光保护系统 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； 电弧光保护系统，主要应用于以下场合 1）电力变电站 2）火电厂电气段开关柜母线室及馈线柜 3）风电场升压站集电线路开关柜 4）箱式变电站 5）铝镁行业大型直流整流柜 第二章、电弧光保护系统的组成 2.12.1 目前国内用于中、低压系统的保护及其局限性目前国内用于中、低压系统的保护及其局限性 1）变压器后备过流保护，典型的保护动作时间为 1.2s2s。 2）采用馈线速断保护闭锁变压器后备过流保护，典型 的保护动作时间为 300ms500ms。 3）高阻抗母线差动保