在中低压母线保护中，电弧光保护装置设计应用方案

       在中低压母线系统中，电弧光保护是保障电力设备安全和人员安全的重要措施。以下是电弧光保护装置的设计与应用方案，分步骤说明：
一、电弧光危害分析
电弧光特点：瞬时高温（可达20000℃）、强光辐射、爆炸性压力波。
危害：设备烧毁、人员伤亡、停电范围扩大。
二、保护设计原则
快速性：动作时间需在毫秒级（通常≤5ms）。
选择性：精准定位故障点，避免越级跳闸。
可靠性：避免误动和拒动。
三、电弧光保护系统组成

组件	功能
弧光传感器	检测电弧光（通常采用紫外/可见光传感器，安装于开关柜母线室、电缆室等关键位置）。
电流检测单元	配合弧光信号，判断故障电流（过流或电流突变）。
主控单元	分析信号，触发跳闸指令（逻辑：弧光+电流双重判据）。
跳闸出口单元	联动断路器或总闸，切断故障。
人机界面（HMI）	显示故障位置、记录事件、参数设置。

四、关键设计要点
1.传感器布置
位置：母线室、断路器室、电缆接头处（根据开关柜结构）。
数量：每间隔至少1个传感器，高风险区域（如母线连接处）可增加。
类型：优选光纤式传感器（抗电磁干扰）或点式紫外传感器。
2.保护逻辑
双重判据（推荐）：
判据1：弧光强度超过阈值（如50k Lux）。
判据2：电流突增或过流（≥1.2倍额定电流）。
动作时间：满足双条件后延时≤5ms跳闸。
可选逻辑：
单判据模式（仅弧光）：用于电流不明显的故障，但需防误动。
区域联锁：多传感器信号组合定位故障区间。
3.定值整定
弧光阈值：根据现场背景光调整（避免日光/照明干扰）。
电流定值：高于负荷峰值，低于短路电流。
延时设置：通常0ms（瞬时动作），必要时短延时（如10ms）防干扰。
4.系统架构
集中式：单主控单元管理所有传感器（适合小型母线）。
分布式：多个子单元就地处理信号，通过总线通信（适合大型系统）。
五、典型应用方案
场景1：10kV开关柜母线保护
配置：
每面开关柜安装2个弧光传感器（母线室+电缆室）。
电流信号取自母线CT。
主控单元通过光纤接收信号，跳闸出口接至母线断路器。
动作时间：弧光检测（1ms） + 逻辑判断（2ms） + 跳闸（2ms） ≈ 5ms。
场景2：低压母线（400V）
简化方案：
仅母线分段处安装传感器。
采用弧光+电流突变量判据，跳闸出口接至主进线开关。
六、与其他保护的配合
与过流保护协调：电弧光保护优先动作，过流保护作为后备。
与差动保护互补：差动保护针对对称短路，电弧光保护针对非对称故障。
七、注意事项
抗干扰设计：屏蔽电缆、光纤传输、软件滤波（防误动）。
安装规范：传感器避开通风口、照明直射区域。
      通过上述方案，可显著降低电弧光故障的破坏性，保障中低压母线系统的安全运行。实际设计中需结合具体电网结构、开关柜型号及运维需求调整参数。
 

电弧光保护装置

审核编辑 黄宇