中低压母线及馈线电弧光保护解决方案

1、中低压母线及馈线电弧光保护解决方案中低压母线及馈线电弧光保护解决方案1 中低压线路单相接地及电缆室短路弧光保护解决方案开关柜下部的电缆连接头等部位是绝缘的薄弱环节，容易发生单相接地故障，并产生电弧光。单相对地击穿又很容易发展成两相或三相对地短路，产生更为严重的电弧光。此时过电流保护虽可动作，但故障已经对设备造成比较严重的损坏。针对此类弧光故障，我们推荐如下技术解决方案：对每条馈线配置1台BS622FD4i4a4o馈线保护单元，该保护单元采用弧光检测和过电流检测（零序电流和A、C相差电流）双判据原理，通过检测电缆室弧光信号和电流突变量（或常量）信号，实现对馈线电缆室接地及短路故障的保护。BS62

2、2FD4i4a4o馈线保护单元可采集线路A、C相差电流、零序电流以及电缆室弧光信号，并提供四个常开跳闸接点（接入保护跳闸回路）和四个弧光信号输入通道，一台馈线保护单元可实现两条线路的保护。馈线电缆室弧光保护设备配置表：序号弧光保护装置名称型号用途备注1主控单元BS622集中控制各馈线保护单元由规模决定2馈线保护单元BS622FD4i4a4o馈线电缆室电弧光保护由规模决定3弧光传感器ArcSensor检测电缆室弧光由规模决定2 中低压母线短路故障弧光保护解决方案中、低压母线发生短路故障时，所产生的电弧光对设备及人员会造成极大的伤害。但是目前在国内中低压母线系统中一般不配置专用的快速母线保护，而是

3、依赖上一级变压器的后备保护切除母线短路故障，这样导致了故障切除时间的延长，加大了设备的损伤程度。破坏严重时，可能造成事故进一步扩大，威胁到系统的稳定运行。针对此类问题的解决方案为：配置一套BS622电弧光保护系统对母线进行保护。BS622电弧光保护系统保护配置表：序号弧光保护装置名称型号用途备注1主控单元BS622母线弧光保护主控单元必配2电流保护单元BS622EX6i4o用于扩展电流通道及跳闸出口按规模选配3弧光扩展单元BS622EX16a用于扩展弧光通道按规模选配4馈线保护单元BS622FD4i4a4o用于CT至电缆连接点间特殊区域保护选配5弧光传感器ArcSensor弧光传感器按开关柜数

4、量配置由于装置采用模块化，因此可组成只有一个主控单元的简单弧光保护系统，也可组成包含多个功能单元的复杂弧光保护系统。系统采用网线（或光纤）级联或交换机星型连接。主控单元与电流保护单元、弧光扩展单元、馈线保护单元之间都采用网线（或光纤）连接。主控单元、弧光扩展单元、馈线保护单元与弧光传感器之间采用专用双绞线（电流型）或专用光纤（光纤型）连接。本系统通过主控单元和站内监控系统通信，主控单元有2个以太网口和1个RS485接口，通信规约支持IEC61850、IEC103，标准MODBUS RTU协议，可方便地接入站内综自系统，系统构成示意图如下所示：2.1 BS622电弧光保护系统配置案例一：2.1.

5、1 系统组成：2条电源进线，2台主变，2段母线，单母分段结构，a段、b段均为12个间隔单元（图中省略了一些间隔单元）。配置方案为主控单元模式，系统结构如下：2.1.2 保护配置表：序号弧光保护装置名称型号数量备注1主控单元BS6222台2弧光传感器ArcSensor24个2.1.3 系统配置说明：弧光保护系统配置2台BS622主控单元和24个弧光传感器，其中包括Q2、Q4处各1个传感器，Q5处2个传感器，a段、b段其他间隔单元各10个传感器，配置6路跳闸出口。Q2处1个传感器、Q5处1个传感器和a段其他间隔单元10个传感器接至1#主控单元A01A12传感器接口。Q4处1个传感器、Q5处1个传感

6、器和b段其他间隔单元10个传感器接至2#主控单元A01A12传感器接口。Q2处CT二次接至1#主控单元I1I3三相电流，Q4处CT二次接至2#主控单元I1I3三相电流，Q5处CT二次同时接至1#和2#主控单元I4I6三相电流。1#主控单元跳闸出口1跳Q1（作为失灵启动），出口2跳Q2，出口3跳Q5，2#主控单元跳闸出口1跳Q3（作为失灵启动），出口2跳Q4，出口3跳Q5。2.2 BS622电弧光保护系统配置案例二：2.2.1 系统组成：2条电源进线，2台主变，2段母线，单母分段结构，a段为12个间隔单元，b段为16个间隔单元（图中省略了一些间隔单元）。配置方案为扩展单元模式，系统结构如下：2.

7、2.2 保护配置表：序号弧光保护装置名称型号数量备注1主控单元BS6221台2电流保护单元BS622EX6i4o1台3弧光扩展单元BS622EX16a1台4弧光传感器ArcSensor28个2.2.3 系统配置说明：弧光保护系统配置1台BS622主控单元，1台BS622EX6i4o电流保护单元，1台BS622EX16a弧光扩展单元，28个弧光传感器。主控单元与电流保护单元、弧光扩展单元通过网线（或光纤）连接通信。可以级联，也可通过交换机星型连接。BS622主控单元配置12个弧光传感器，其中包括Q2处1个传感器、Q5处1个传感器和a段其他间隔单元10个传感器，接至主控单元A01A12传感器接口。

8、BS622EX16a弧光扩展单元配置16个弧光传感器，其中包括Q4处1个传感器、Q5处1个传感器和b段其他间隔单元14个传感器，接至弧光扩展单元A01A16传感器接口。Q2处CT二次接至主控单元I1I3三相电流，Q4处CT二次接至电流保护单元I1I3三相电流，Q5处CT二次接至主控单元I4I6三相电流。主控单元跳闸出口1跳Q1（作为失灵启动），出口2跳Q2，出口3跳Q5，电流保护单元跳闸出口1跳Q3（作为失灵启动），出口2跳Q4。2.2.4 电流保护单元配置说明：电流保护单元安装在进线开关柜仪表室内，采集3路进线电流信息。配置2路跳闸出口，分别接至进线柜和变压器进线断路器（作为失灵启动）跳闸回

9、路。主控单元和电流保护单元、弧光扩展单元通过网线（或光纤）实现高速通信。由主控单元集中控制，采集电流、弧光信息，发出跳闸命令。主控单元实时检测与电流保护单元、弧光扩展单元之间的通信情况，若通信异常则即时告警并闭锁该单元并联保护。通过电流保护单元，可实现多段母线的集中控制，方便监控操作和后期扩展。本系统最多可接入电流保护单元和弧光扩展单元的总和为17个，大大提高了系统的扩展性和适用性。3 中低压系统母线室、开关室及电缆室短路故障整体电弧光保护解决方案BS622电弧光保护系统可以作为中低压母线及开关柜开关室、电缆室的主保护，全面保护母线及开关，做到整个系统无保护死区。同时采用了保护选择性技术，实现

10、馈线中置柜的电缆室、开关室、母线室等不同位置发生弧光故障时的选择性跳闸。避免停电范围的扩大化和不必要的设备损毁和人身安全事故发生。BS622电弧光保护系统保护配置见下表：序号弧光保护装置名称型号用途备注1主控单元BS622整套保护主控单元必配2电流保护单元BS622EX6i4o用于扩展电流采集通道及扩展跳闸出口按系统规模选配3弧光扩展单元BS622EX16a用于扩展弧光采集通道按系统规模选配4馈线保护单元BS622FD4i4a4o用于保护馈线电缆室，采集电缆室弧光、馈线电流信息与跳闸保护馈线电缆室必配5弧光传感器ArcSensor弧光传感器必配由于装置采用模块化，因此可组成只有一个主控单元的简

11、单弧光保护系统，也可组成包含多个功能单元的复杂弧光保护系统。系统采用网线级联或星型连接。主控单元和电流保护单元、主控单元和弧光扩展单元、主控单元和馈线保护单元、电流保护单元、弧光扩展单元和馈线保护单元之间都采用网线（或光纤）连接；主控单元和弧光传感器；弧光扩展单元、馈线保护单元和弧光传感器之间采用专用双绞线（电流型）或专用光纤（光纤型）连接。本系统通过主控单元和站内监控系统通信，主控单元有2个以太网口和1个RS485接口，通信规约支持IEC61850、IEC103，标准MODBUS RTU协议，可方便地接入站内综自系统，系统构成示意图如下所示：系统构成示意图如下图所示：3.1 BS622电弧光

12、保护系统配置案例3.1.1 系统组成：2条电源进线，2台主变，2段母线，单母分段结构，a、b段均为12个间隔单元（图中省略了一些间隔单元）。一次系统接线图如下：3.1.2 保护配置表：序号弧光保护装置名称型号数量备注1主控单元BS6222台2馈线保护单元BS622FD4i4a4o10台根据馈线柜数量而定3弧光传感器ArcSensor42个根据馈线柜数量而定3.1.3 系统配置说明：弧光保护系统配置2台BS622主控单元，10台BS622FD4i4a4o馈线保护单元，42个弧光传感器。1#、2#馈线保护单元通过网线（或光纤）与1#主控单元连接。6#、7#馈线保护单元通过网线（或光纤）与2#主控单

13、元连接。1#主控单元配置12个弧光传感器，其中包括Q2处1个传感器、Q5处1个传感器和a段其他间隔单元母线室10个传感器，接至1#主控单元A01A12传感器接口。2#主控单元配置12个弧光传感器，其中包括Q4处1个传感器、Q5处1个传感器和b段其他间隔单元母线室10个传感器，接至2#主控单元A01A12传感器接口。1#馈线保护单元配置2个弧光传感器（安装于电缆室），其中包括Q6处1个传感器、Q7处1个传感器，接至1#馈线保护单元A01A02传感器接口。（2#、6#、7#馈线保护单元弧光传感器接入类似。）Q2处CT二次接至1#主控单元I1I3三相电流，Q4处CT二次接至2#主控单元I1I3三相电流，Q5处CT二次同时接至1#和2#主控单元I4I6三相电流。Q6处CT二次接至