ADP306电弧光保护装置.doc

ADP-306系列电弧光保护装置概述高压电气设备的各种短路故障和接地故障常伴有电弧光，电弧光产生巨大的压力和温升，会对电气设备与人身安全造成严重伤害。电弧光故障的影像照片（PS照片）电弧光产生的原因很多，包括误入带电间隔，误操作隔离开关，误带地线合闸，误将检修工具遗漏在设备内，接线错误，设备老化、机械磨损、过电压、小动物（尤其是老鼠）、灰尘及环境腐蚀使绝缘降低等因素。电弧光的危害性很大，会使电气设备内部温度和压力迅速增加。弧光中心的温度能达到20,000，超过太阳表面温度的3倍，铜排、铝排、电缆着火甚至气化，压力上升导致电气设备爆炸。弧光冲击波以300m/s的速度爆发，摧毁沿途的其它设备，使事故范围扩大化。对人身而言，高温会灼伤皮肤、强光会刺伤眼睛、爆破音振会损伤耳膜及肺脏，伤亡非常严重。电弧光故障的危害程度取决于电弧光电流的大小及持续时间，电弧光产生的能量I2t与故障持续时间t成指数规律快速上升。越早切除故障，弧光的危害越低。IEC 62271-200 Ed. 2.0的附录AA指定100ms电弧燃烧时间作为中压开关柜的电弧故障防护标准。即当开关柜发生内部故障，如果在100ms以内切除故障，开关设备及附近人员的损害较小。考虑到裕度及开关柜质量的差异，一般认为在75ms内将弧光故障切除即能有效降低故障的危害。电力系统110kV及以上电压等级的设备都配置有零延时保护，能快速的切除故障；35kV及以下电压等级的母线通常不配置独立的母差保护装置，借助变压器后备保护装置的过流保护来切除母线故障；由于选择性的要求，该过流保护带有延时，一般0.3s2s。较长的延时使得35kV及以下电压等级的母线故障切除滞后、破坏性严重。35kV及以下电压等级的出线通常配置过流速断，保护装置的动作时间一般在30ms左右。有些间隙性的弧光故障，初期的电流不大，达不到速断定值，只有在故障发展变严重之后保护装置才能跳闸；由于任由故障发展，丧失了及早切除故障的良机，事故后果更为严重。35kV及以下电压等级的出线间隔多，设备质量参差不齐，运行环境恶劣，操作频繁，发生故障的几率大（据统计，每年有几百面中低压柜烧毁，有时还有人身伤亡，损失巨大），迫切需要解决电弧光故障切除时间过长的问题。南京瑞德力电气科技有限公司在吸收国内外先进技术的基础上，自主研发出技术先进、可靠性高、适用性强的ADP-306系列电弧光保护装置。ADP-306系列电弧光保护装置采用弧光和电流双判据，具有可靠性高、保护动作速度快的特点（装置出口总时间小于5ms、故障切除总时间可控制在75ms以内），可以显著的缩短电弧光故障的切除时间、降低电弧光对设备的损坏、减少设备的停运时间，能更快的恢复供电，更能大幅度降低电弧光对人身的伤害。ADP-306系列的各个（种）电弧光保护装置既可以独立使用，也可配合使用，配置方案灵活；满足弧光保护配置的选择性和完备性要求，适应可靠性、经济性的不同要求。工作原理发生电弧光故障时，电流增大的同时伴有强烈的光辐射。ADP-306系列电弧光保护装置同时采集光信号和电流信号，当检测到两者同时增大时立即跳闸。弧光传感器负责将光信号传输到电弧光保护装置，弧光传感器可安装在电气设备的任何位置，通常安装在开关柜的间隔室或沿母线放置；电流信号取自电源CT，电流定值按躲过电源的最大负荷电流整定，可靠系数推荐1.1-1.3。设计标准DL/T 478-2013 继电保护和安全自动装置通用技术条件GB/T 14598.302-2016 弧光保护装置技术要求DL/T 667-1999 远动设备及系统 第5部分：传输规约 第103篇：继电保护设备信息接口配套标准技术特点故障切除快精心设计的快速跳闸回路，配合短数据窗电流值算法，使弧光保护的总动作时间小于5ms；弧光故障的总切除时间可以控制在75ms以内；典型的故障切除总时间为5 ms (弧光保护装置) + 60 ms (CB) = 65 ms。设计可靠采用弧光和电流双判据，可靠性更高；弧光通道和电流通道的自检功能有助于提前发现问题，避免问题扩大。自适应弧光探头的环境光强，巡检照射的强光不致误动。跳闸接点动作快、无极性、绝缘耐压高，现场使用方便。弧光探头和装置之间采用专用光纤连接，用光传输信号，光电转换在装置内部完成，抗电磁干扰能力强。整体面板、全封闭机箱，强弱电严格分开，软件设计上也采取诸多抗干扰措施，装置的抗干扰能力大大提高，满足标准中的电磁兼容要求。功能完备弧光探头名称自定义，弧光保护跳闸时能准确显示关联探头的名称、指示弧光故障点。配有断路器失灵保护，在断路器拒动时跳上一级断路器；失灵保护同时检测位置信号和电流信号，确保不误动、不拒动。支持RS-485通讯或以太网通讯，支持Modbus规约或103规约；可选配IEC61850规约。检验标准及试验数据环境试验低温试验-25（GB/T2423.1-2008）高温试验60（GB/T2423.2-2008）交变湿热低温-25，高温40，24h（12h+12h）循环6次（GB/T2423.4-2008）电气绝缘试验绝缘电阻200M，500V兆欧表（GB/T 14598.3-2006）介质强度2.0kV，AC，1分钟（GB/T 14598.3-2006）冲击电压5kV，0.5J，1.2/50us（GB/T 14598.3-2006）机械试验振动试验1级（GB/T 11287-2000）冲击试验1级（GB/T 14537-1993）碰撞试验1级（GB/T 14537-1993）电磁兼容试验快速瞬变干扰试验A级（GB/T 14598.10-2012）、4级（GB/T 17626.4-2008）浪涌试验4级（GB/T 14598.18-2012）静电放电试验3级（GB/T 14598.14-2010）1MHz脉冲群干扰试验3级（GB/T 14598.13-2008）辐射电磁场干扰试验3级（GB/T 14598.9-2010）工频抗扰度试验A级（GB/T 14598.19-2007）工频磁场抗扰度试验5级（GB/T 17626.8-2006）脉冲磁场抗扰度试验5级（GB/T 17626.9-2011）阻尼振荡磁场抗扰度试验5级（GB/T 17626.10-1998）射频场感应的传导骚扰抗扰度试验3级（GB/T 14598.17-2005）传导发射试验A级（GB/T 14598.16-2002）辐射发射试验A级（GB/T 14598.16-2002）典型方案方案1-弧光探头布置在母线室及断路器室方案2-弧光探头布置在母线室、断路器室及电缆室方案3-弧光探头布置在母线室、断路器室及电缆室（保护分区）方案4-弧光探头布置在电缆室弧光保护配置方案的比较序号方案特点经济性方案1优点：以保护母线故障为主；缺点：常见的电缆室的弧光故障无保护。好方案2优点：保护母线故障及电缆室故障，保护范围完备；缺点：出线电缆室的故障也跳总电源，使故障范围扩大化，保护的选择性欠缺；弧光光纤太多、布线困难。好方案3优点：分区域保护，保护母线故障及电缆室故障，保护范围完备，选择性好；跨间隔的弧光光纤大幅减少；缺点：实施成本较高。中方案4优点：保护常见的电缆室的弧光故障；弧光光纤布线简单；缺点：母线故障无保护。优ADP-306-A1电弧光保护装置ADP-306-A1电弧光保护装置用于保护35kV及以下电压等级的母线故障。单个装置最多可接入28路弧光探头，支持多个装置级连以扩充弧光探头的接入数目。可以组屏安装，也可开关柜安装。ADP-306-A1开孔尺寸（mm）147(W)*255.5(H)*200.5(D) 12路电流通道，至多可接入4个电源的电流。 28路弧光探头通道，支持级连扩展。 4路快速出口，用于弧光保护跳电源出口；4路普通出口，可作为失灵保护出口或信号出口；3路信号出口（闭锁、报警、跳闸）。 9路强电开入。 弧光保护采用电流和弧光双判据，可靠性高。 弧光保护的总动作时间小于5ms。 支持失灵保护，同时检测位置信号和电流信号，可靠性高。 支持电流通道自检与弧光通道自检。 2路RS-485通讯，1路以太网通讯。ADP-306-B2电弧光保护装置ADP-306-A1电弧光保护装置用于保护35kV及以下电压等级的进线间隔或出线间隔故障。可接入2路电弧光探头。通常开关柜安装。ADP-306-B2开孔尺寸（mm）73(W)*151(H)*179.6(D) 3路电流通道。 2路弧光探头通道。 1路快速出口，用于弧光保护跳间隔开关；2路信号出口（预告、跳闸）。 2路强电开入。 电弧光保护采用电流和弧光双判据。 支持电流通道自检与弧光通道自检。 1路RS-485通讯。弧光传感器弧光传感器由弧光探头及