VAMP电弧光中低压母线保护系统

VAMP电弧光中低压母线保护系统（RHDHG型）电弧光中低压母线保护系统Innovations to Switchgears电 力 系 统 继 电 保 护 的 创 新 者VAMP（RHDHG型电弧光中低压母线保护系统）是芬兰Vaasa集团公司的成员之一，原名为Vaasa Elecrtronics，2003年1月11日正式改名为VAMP公司。VAMP在保护设备设计方面具有非常丰富的经验，是保护继电器及监控设备的独立供应商。VAMP在电力工业方面以引进最新观念及专业技术而声誉卓著，很快使其在一些低压、中压保护及监控设备领域居于世界领先地位。VAMP保护继电器的设计非常现代化，所有继电器使用全数字化技术。VAMP保护继电器包含了在中压配电保护系统中常见的所有主要的特性，另外还包括了许多其创新和独特的功能。其电弧光保护技术是VAMP保护继电器独创的特色。一、 产品概述中低压母线在发生短路故障时产生的电弧光对设备及人员造成极大的伤害，有的可能引发连锁事故。但是，按我国现行的继电保护设计标准，在中低压母线系统一般不配置专用的快速母线保护，而是依赖上一级元件（变压器）的后备过流保护来切除母线短路故障，导致了故障切除时间延长，加大了设备的损伤程度，该问题已经引起了业内专业人士的高度重视。RHDHG型电弧光保护系统专门根据中低压母线系统的保护特点设计而成，设备为芬兰VAMP全套进口产品，能有效的防止和降低电弧光的危害，该系统采用终能光检测和过流检测双判据原理，动作快、可靠性高，对一次设备无特殊要求，可适用于电力、石化、冶金等行业。RHDHG型电弧光母线保护系统的动作时间为5-7ms，远快于传统的母线保护，对开关柜内的短路故障切除时间可以控制在100ms以内。因此，本保护系统可以将故障损失降到最低，为快速处理事故，恢复供电创造条件。二、 RHDHG型电弧光的保护原理1、 电弧造成的危害开关设备发生短路故障产生的电弧使开关设备中的压力和温度迅速增加，如不及时切除，将造成以下几个方面的重大损害： a） 电弧温度相当太阳温度的2倍，大约为20000，由于过热将导致铜排、铝排熔毁，气化；b） 电缆熔毁，电缆包覆层着火；c） 过热导致压力上升，使开关设备爆炸；d） 开关设备强烈振动，使固定元件松脱；e） 高温烧灼皮肤，强光刺伤眼睛；f） 产生大量的有害气体，伤害呼吸系统；g） 爆破音震损耳摸、肺脏；h） 碎片飞射，造成人员伤害，甚至死亡。电弧故障的危害程度取决于电弧电流及切除时间，电弧产生的能量与I2t成指数规律快速上升。只有总切除时间小于85ms，才能使设备不遭受损害，总切除时间大于100ms，将会对设备造成不同程度的损害。2、 目前用于中、低压母线的保护及其局限性目前在中、低压母线系统中常用的保护有以下三种：a） 变压器后备过流保护（典型的保护动作时间为1.2s-1.4s）b） 采用馈线速断保护闭锁的变压器后备过流保护(典型的保护动作时间为300ms-400ms)c） 高阻抗保护（典型的保护动作时间为35ms-60ms）从图2可知：a）和b）两种保护对总切除时间小于100ms的要求来讲，时间太长；而c）保护的保护范围受CT安装位置的限制，且价格昂贵。3、 RHDHG型电弧光保护原理电弧光保护动作判据为故障产生时的两个条件；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。电弧光保护由两部分组成：电弧光控制部分和弧光传感器。弧光传感器可放置在开关设备的任何位置（一般安装在母线室内，以检测母线故障），根据弧光传感器的实际物理位置可实现保护分区的功能，并在电弧光控制单元上显示故障发生的位置，此功能可减少断电的处理时间，使快速恢复供电成为可能。电弧光保护提供了7ms的跳闸输出，所以总切除时间为80ms-100ms，且在开关设备外观上无明显损坏。表1为电弧光保护与过流保护的时间对照表。RHDHG型一般过流保护测量1ms20ms计算不需要2ms自我检测随时2ms输出接点4-6ms6-10ms其它不需要10ms总和5-7ms40-44ms表1：保护动作时间对照表RHDHG系列电弧光保护系统通过检测开关柜内部发生故障时产生弧光这一特点，结合过流闭锁这一原理，动作快速可靠、系统配置简单适应性强，是目前最理想的母线保护解决方案，其特点如下：1、 原理简单通过检测电弧光这一原理，结合过流闭锁，结构简单；2、 动作迅速可靠通过检测电弧光信号，整套母线的保护动作时间可达5-7ms；采用检测弧光信号和过流闭锁的双判据原理，可实现保护的可靠动作；整套系统连续自检，充分保证整套系统工作的安全性和可靠性；3、 故障点定位控制部分可显示弧光发生点的位置，方便快速处理故障、恢复供电；4、 断路器失灵保护在主断路器拒动时发出跳闸指令跳上一级断路器，提高保护系统的安全性；5、 配置灵活、适应性强通过交换弧光和过流动作信息，可对各段母线提供有选择性的保护，可适用于各种运行方式、且在各种运行方式下保护不需切换。四、系统构成RHDHG型电弧光母线保护系统结构由以下几部分组成：1.主单元（VAMP 221）主单元包含有电流检测和断路失灵保护，它通过检测短路电流和来自电弧光传感器的动作信息，并对收到的数据进行处理、判断，在满足跳闸条件时，发出跳闸命令以切除故障。在进线断路器不能切除故障时，它将启动断路器失灵保护逻辑，发出跳闸命令给上一级断路器来切除故障。此外，主单元根据辅助单元传送来的弧光传感器动作信息，提供弧光故障点的定位信息。主单元一般安装在发电厂6KV（10KV或35KV）厂用电母线系统的电源进线柜中。当母线上超过二个电源进线时，另外的电源进线柜中应安装电流辅助单元。每个主单元最多可接入16个辅助单元，包括电流辅助单元和弧光传感器辅助单元。主单元与辅助单元间通过模块电缆连接。另外，主单元间通过二进制的I/O接口交换过流和弧光信息，并通过不同的跳闸继电器矩阵实现有选择性的切除母线故障。2电流辅助单元（VAM 4C）电流辅助单元同样安装在进线柜上，有电流检测功能，能起到主单元中检测短路电流的作用，当一个母线上有多个进线时，除一个进线用主单元外，其它进线用电流辅助单元。3弧光传感器辅助单元（VAM 10L）辅助单元安装在选定的某一个开关柜中，选择的原则是保证该辅助单元与主单元和各个开关柜里装设的电弧光传感器的连线距离较短。每个辅助单元最多可以接入10个电弧光传感器和1个便携式弧光传感器（可选）。当一段母线上的开关柜超过10面时，需要增加一个辅助单元，依此类推。辅助单元的地址通过拨码开关设定。当系统发生弧光故障时，辅助单元收集来自弧光传感器的动作信息并传送给主单元，在主单元上显示辅助单元和弧光传感器的地址编号，有利于及时准确地定位故障开关柜，为检修提供信息。4弧光传感器（VA1DA）专用于母线保护的弧光传感器安装在开关柜的母线室内，它作为光感应元件，将检测在发生弧光故障中突然增加的光强，并将光信号转换成电流信号传送给辅助单元。5便携式弧光传感器（选项）功能与弧光传感器相同。是检修人员在不停电检修时将它临时连接到辅助单元上，以增强检修人员的安全性。五、应用情况RHDHG作为一种原理简单、动作快速可靠、保护范围广、经济实用的电弧光保护系统，通过了国家继电器检测中心和华东电力试验研究所的测试，已广泛应用于发电厂、变电站等领域在包括中国在内的二十多个国家的中低压开关柜中投入运行。六、技术参数主单元VAMP 221额定电流 L1 / L3或L2 / Io- 电流测量范围- 热耐受能力- 功率消耗1 或 5 A 50/60Hz06 A (06*In In=1A); 030 (06*InIn=5A)300 A ( 1s)100 A ( 10s)20 A (连续)0.3 VA额定电压 Uaux48-265 VAC/DC功率消耗 7 W (运行模式) 10 W (输出继电器动作)跳闸接点数量4 个接点 (继电器 T1-T4)告警接点数量2 个常开接点1 个常闭接点 (IF*)额定电压250 V AC/DC持续耐受能力5 A电流辅助单元VAM 4 C额定电流 L1 / L3 或L2 / Io-电流测量范围-热耐受能力-功率消耗1 或 5 A 50/60Hz06 A (06*In In=1A); 030 (06*InIn=5A)300 A (1s)100 A (10s)20 A (连续)0.3 VA接点数量1 个接点(继电器 T1)额定电压250 V AC/DC持续耐受能力5 A弧光传感器辅助单元VAM 10 L传感器连接10 个弧光传感器 (型号 VA1DA)1个便携式传感器 (型号 VA1DP)接点数量1 个接点(继电器 T1)额定电压250 V AC/DC持续耐受能力5 A弧光传感器VA 1 DA额定电压 Uaux从辅助单元单元来七、安装说明在采取任何安装或接线工作前，请仔细阅读VAMP产品的用户手册。必须遵守相关国家电气安装安全规程，当违反安全规程工作时，制造商不对此事故负责。在安装进行时，不要连接辅助电源。主单元设计成柜门安装。保护接地从后面板标记PE的端子和或PE端子X3-3把电弧光保护系统主单元接地。辅助单元在开关柜小室的35mm宽的导轨上。安装在开关柜小室的传感器，其检测完全覆盖可能的范围。传感器和监视区域间的视野必须不受干扰。弧光传感器能安装在开关柜隔板的外部。放置传感器和感光部分在隔板的10mm孔中并且用一个4mm的螺丝固定。注意！弧光传感器不能暴露在太阳光直射或任何其它的强光下。不能把弧光传感器安装在光源下！注意事项：1、 只要辅助电源投入，弧光保护系统就开始准备工作，与主单元的控制模式无关。2、 辅助单元地址在所有连接到同一主单元上的辅助单元必须唯一，即两个辅助单元不能有相同的地址。3、 如果弧光传感器增加或减少，必须进行新的系统配置。否则，系统认为改变是内部故障。4、在完成测试后，如果改变了跳闸回路和过流单元的启动值，记着恢复。八、定货说明订货时请提供以下参数：*厂用电原理接线图和开关柜布置图；*交、直流额定电压和电流；*是否选用便携式电弧光传感器；九、典型参考图纸*RHDHG电弧光保护系统原理接线图 *RHDHG电弧光保护系统出口和信号回路图*RHDHG电弧光保护系统主单元和辅助单元接线端子图 *RHDHG电弧光保护系统交直流回路图十、VAMP 产品国内业绩（2006）VAMP电弧光是用于中低压母线的保护系统，此产品在国外大型机组中已得到广泛的使用，目前在国内许多电厂也得到了应用。现将国内部分电厂业绩提供如下：1.内蒙古正蓝电厂(一期,二期)4600 MW 2.河北王滩电厂2600MW3.黑龙江双鸭山电厂2600MW 4.浙江兰溪电厂4600MW5.浙江乌沙山电厂4600MW 6.内蒙元宝山电厂1600MW7.广东三百门电厂2600MW 8.安徽芜湖电厂2600MW9.广东湛江奥里油电厂2600MW 10.福建江阴电厂2600MW11.贵州发耳电厂4600MW 12.山东潍坊电厂2600MW13.江苏扬州二电厂2600MW 14.内蒙古丰镇电厂2600MW15.广东汕尾电厂2300MW 16.广东深圳东部电厂3300MW17.四川江岫电厂2300MW 18.吉林珲春电厂2300MW19.福建嵩屿电厂2300MW 20. 黑龙江齐齐哈尔电厂2300MW21.河南新乡宝山电厂2600MW 22.山东邹县电厂21000MW23.辽宁庄河电厂2600MW 24.安徽宿州电厂2600MW25.内蒙古岱海电厂2600MW 26.内蒙古通辽电厂1600MW27.内蒙古准格尔电厂2600MW 28.四川金堂电厂2600MW29.吉林白山电厂2300MW 30.辽宁营口电厂2600MW 31.山东济钢自备电厂950MW 32.广东惠来电厂2600MW 33.广东珠江电厂2600MW 34.广东恒运电厂2300MW 35.广西贵港电厂2600MW 36.广西钦州电厂2600MW 37.广西防城港电厂2600MW 38.山西运城电厂2600MW 39.四川 1.4丁二醇工程 40.福建沙县城关电厂改造41.三峡工程左岸电站42.三峡工程右岸电站43.福建福州中华映管变电站44.江苏苏州吴江中华映管变电站45.福建厦门腾龙特种树脂厂变电站46.福建厦门腾龙聚合固聚厂变电站47.广西金光糖厂48.福建厦门盘南电厂变电站49.江苏苏州吴江中华映管发电机50.四川乐山一拉得箱式变电站51达州万源电厂2300MW52内蒙古霍林河电厂2600MW53广西永福电厂2600MW54陕西西柏坡电厂2600MW55四川广安电厂2600MW56浙江乐清电厂4600MWVAMP弧光保护标书技术内容1. 35KV/10KV/6KV/3KV高、中压开关柜应装设电弧光母线保护装置，以避免母线故障时产生的电弧光对设备及人员造成的严重伤害。2. 电弧光母线保护装置