弧光保护是锦上添花之作还是一直缺失 论弧光保护的作用 ARIS200

据文献记载，国内第一套弧光保护装置于1995年在国华天津盘山电厂投运，弧光保护进入中国电力有近30年的时间，在国内只是零星的应用，未见有大面积应用，弧光保护究竟是做什么的？是锦上添花，还是应用中一直缺失。     

2007年3月27日，乌海电网五福变电站发生了因弧光接地短路，造成一台主变和一个 35kV 开关柜烧损的严重事故。

2007年9月，河南某供电局在220KV变电站在进行检修时，配电房进线柜内部故障发生爆炸，在附近的6名工作人员被电弧火球烧伤，配电房外一变压器因短路烧毁，变电站停电，事故造成该市部分地区大面积停电1小时。

2000年6月，湖北某电厂由于B磨开关中B相真空灭弧室破裂对合闸线圈放电，开关柜烧毁。高电压窜入220V直流系统，220V动力回路电源保险熔断；而开关二次插件端子的击穿又将高压引入直流110V系统，110V控制回路电源保险炸毁，最后导致发变组保护C屏的出口插件烧毁而引起停机。事故造成直接损失13万元，少发电5025万kWh。

究其原因，往往是因为电弧电阻的原因，短路电流达不到过流速断整定值而不能动作快速切断故障。尽管继电保护能防止直接短路故障，却防不了开关柜内弧光短路，造成柜体爆炸。

     对柜体做燃弧测试，记录下燃弧不同时刻的情况。

     可以发现，在80ms时，开关柜状况良好，而到500ms时，已经损毁。研究发现，电弧的破坏程度和燃烧时间符合下面曲线。

     可以看出，切除电弧越快，电弧所造成的破坏就越小。

   电弧故障的危害程度取决于电弧电流及切除时间，电弧产生的能量为I²t，为指数快速上升特性。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（《IEC-298交流金属封闭开关设备和控制设备》规定）。

因此快速的切除故障电弧，是保护电力开关设备的最佳办法。

目前主流的解决办法

在传统的保护基础上，加装一套弧光保护装置。

不足之处：

1、 部分弧光光纤距离长，而光的传输有衰减；

   2、主机为整个弧光系统的检测单元，为集中式保护设计的思路。主机与电流检测单元的连接，主机与弧光单元链接的可靠性、主机本体的可靠性都会影响到弧光保护的性能；

   3、只检测进线的电流，没有检测分支线路的电流，不能很精确的判断出线微弱的燃弧故障；

   4、要拉跳闸线与传统保护跳闸出口并接；

   5、有较多的现场施工工作量，必须现场铺光纤，现场接跳闸线。

   两套保护开关柜安装拥挤。

      可见，传统的弧光保护在现场应用，有诸多不便。

      基于此认识，弧光和传统保护为一体的保护才适合现场的应用。基于此世沃电子推出ARIS200弧光全功能保护装置，有以下特点：

1、传统保护和弧光保护相结合为一体

2、采用分布式解决方案，弧光探头就地安装

3、每台保护有3个弧光传感器接头，分别检测电缆室的电缆接头、断路器室及母排室。弧光探头最多可以扩展至5路，用于额外的检测点。

4、网络设计方案，进线保护为服务器模式，出线保护为客户端模式，出线检测到母排室发生弧光短路时，上传信息给进线端保护跳进线断路器，也可以通过设定的继电器出口直接接通主进线的跳闸回路。

5、全功能保护设计，可以用于线路保护、变压器保护、电动机保护、进线互投保护及带联络开关的互投保护，覆盖所有的应用需求。

6、SD卡存储器设计，能记录故障发生时刻前20周，后37周波数据，并以国际标准格式存储录波文件。录波文件可以直接读取SD卡，也可以通过以太网访问读取。

7、抗干扰能力强，脉冲群自测4.5kv、5kHz，4.5kv、100kHz，静电四级。

国家继电器监测中心实验

弧光检测传感器，白光不误动，紫光可靠动

                                       弧光传感器就地安置

    供电线路被保护了，变压器被保护了，贵重的高压开关柜却在裸奔，可以预见这个时代将会被改变。