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电弧光保护
概 述
电力系统中，由于中低压母线上的出线多，操作频繁，三相导体线间距离与大地比较近，容易受小动物危害，设备制造质量比高压设备差，设备绝缘老化和机械磨损，运行条件恶劣，系统运行条件改变，人为操作错误等原因影响，中低压母线的故障几率比高压、超高压母线高得多。
但长期以来，人们对中低压母线的保护一直重视不够，大多是依赖上一级元件（如变压器）的后背过流保护来切除母线短路故障，导致了故障切除时间长，往往使故障被发展、扩大，从而造成巨大的经济损失。据报道，我国电力系统中每年中压手车柜就有几百面被烧毁。究其原因大多是因为没有装设专门的中低压母线保护，未能快速切除故障造成的。
近年来，随着电气装置的安全性问题不断被关注，为了保证变压器及母线开关设备的安全运行，根据继电保护快速性的要求，迫切需要针对中低压母线电弧光防治的安全监控系统。
在此背景下我司在吸收国外先进技术，结合行业检测及保护配置相关规程后，自主研发出具有技术先进、适用性强、可靠性高的BSH2000电弧光保护系统产品。该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（故障切除时间可控制在75ms以内）、可靠性高等特点。切实将财产、人员安全放在首位，将故障损失降至最低，为快速处理故障，恢复供电创造了条件。
工作原理
电弧光安全监控系统是我司在长期电力自动化产品设计研发的基础上，引进国外先进技术理念的同时结合国内用户的实际使用习惯而研制的新一代智能型弧光保护产品。
系统可接入若干个由弧光传感器传来的电弧光信号以及电流信号。弧光传感器可放置在开关设备的任何位置，通常安装在开关柜各间隔室中，也可沿母线放置。电弧光保护主要动作依据为故障产生的两个不同因素：弧光及电流增量。
检测到弧光报警后，只有电流值也超过设定的电流最大值后，才会进行跳闸（动作后瞬时跳开主变进线断路器，主变中/低压侧电流作为辅助判别元件，以防止误动）。电流判别元件采用三相电流检测方式，整定值应按躲过该主变实际最大负荷电流整定，推荐设置为1.1-1.3In。
技术特点
可靠性高
• 采用过流和弧光双判据，可靠性高；
• 孤光检测单元具备自检功能。
抗干扰能力强
• 弧光传感器检测的是不可见的紫外光，避免了可见光的干扰，因为弧光成分中70%以上是紫外光；
• 传感器和主控单元之间采用特殊光纤链接，光电转换在主控单元内完成，避免了传统电缆可能遭受的电磁及污秽干扰。
动作迅速可靠
• 弧光动作时间小于5ms；
• 弧光故障总切除时间小于90ms。
故障点定位功能
根据弧光传感器的实际安装位置可以实现分区保护功能，当某处弧光故障时主控单元的液晶面板上就会显示故障发生的位置。
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。
配置灵活、适应性强
• 采用速度快、精度高的工业级DSP芯片；
• 弧光和过流2个判据可选择性配置；
• 可选配2路485或1路以太网+1路485通讯，支持ModBus等常用通讯规约；
• 可支持IEC61850;
• 可接入后台监控系统。
系统组成
电弧光安全监控系统主要由主控单元（集成了电流单元）和弧光单元组成。
主控单元
主控单元用于管理、控制整套电弧光安全监控系统。它检测弧光信号和故障电流，并对收到的两种信号进行判断、处理，在满足跳闸条件时，发出跳闸指令，快速继电器接收指令动作切除故障。
主控单元通常安装在电源进线柜或电源进线柜旁边开关柜的二次控制室门板上。
主控单元根据弧光传感器的输送的信号，能准确的判断并显示出故障点位置。
主控单元的逻辑编程操作方便，可根据用户不同的接线和运行方式选择跳闸逻辑。
根据应用场合的不同，主控单元又可分为母线弧光保护装置和馈线弧光保护装置。
母线弧光保护装置主要技术参数
当弧光探头数量超出32路时，多出部分可先行接入弧光扩展装置，再由弧光扩展装置连接至母线弧光保护装置。
• 3～12路交流电流量输入，可直接采集1～4路进线电源三相电流信息；
• 3路信号继电器(告警、事故、故障)，4路常规继电器开出；
• 过流及弧光作为双重判据；
• 自检功能（可选）：传输通道、传感器、电流、断路器和装置硬件自检；
• 本体最多可直接连接32个弧光探头；
• 可接扩展单元；
• 保护功能：电弧光保护，断路器失灵保护；
• 异常告警功能：传感器异常报警，CT断线报警，接收发送模块异常，装置硬件故障闭锁等；
• 保存最近的64次事件报告记录；
• 2路485通讯或1路以太网+1路485通讯。
• 过流及弧光作为双重判据；
• 自检功能（可选）：传输通道、传感器、电流、断路器和装置硬件自检；
• 可直接连接1～32个弧光探头。
馈线弧光保护装置主要技术参数
• 3～12路交流电流量输入，可直接采集1～4路进线电源三相电流信息；
• 3路信号继电器(告警、事故、故障)，4路常规继电器开出；
• 过流及弧光作为双重判据；
• 自检功能（可选）：传输通道、传感器、电流、断路器和装置硬件自检；
• 本体可直接连接最多12路弧光探头；
• 保护功能：电弧光保护，断路器失灵保护；
• 异常告警功能：传感器异常报警，CT断线报警，接收发送模块异常，装置硬件故障闭锁等；
• 最近的64次事件报告记录；
• 1路或2路485通讯或1路以太网+1路485通讯。
弧光单元
弧光单元由弧光探头、专用大口径光纤构成。弧光探头探测的是紫外光（因为紫外光在整个弧光成分中占到了70%以上），这在世界范围内尚属独创。
弧光探头安装在开关柜的母线室内，当发生弧光故障时，弧光传感器直接将光信号传送到主控单元，并在主控单元中完成光电转换。
