克斯勒电气弧光保护系统介绍及典型案例.ppt

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1、变电站/配电室弧光保护必要性及典型案例——克斯勒电气Ph1Ph2Ph3Earth单相对地短路-80%ofcasesPh1Ph2Ph3Earth三相短路-5%ofcasesPh1Ph2Ph3Earth相间短路-10%ofcasesPh1Ph2Ph3Earth两相对地短路-5%ofcases电网故障分类Part1.弧光的知识普及Part2.弧光的危害及事例Part3.弧光导致设备损坏的原因——找到弧光，快速切除Part4.目前国内中低压母线保护现状Part5.克斯勒电气弧光保护的原理及系统Part6.西高所燃弧试验过程Part7.克斯勒电气弧光保护产品介绍Part8.弧光保护的行业氛围Part

2、9.项目操作流程弧光产生弧光的产生人为原因误入带电间隔隔离开关误操作忘记在工作区接地忘记测量工作区内的电压弧光的产生技术原因设备故障和带电设备的误操作设备正常检修后，遗漏工具在开关设备内错误的接线和母线连接绝缘老化和机械磨损、过电压小动物（尤其是老鼠）、灰尘、温度、湿度、腐蚀、等环境因素。容性接地电流扩大开关柜在运行中发生的大量电弧光故障事故，多是由于环境条件的影响，使绝缘材料受潮，设备绝缘表面产生凝露和附着污秽，因而设备绝缘水平下降造成事故。空气弧光产生时候最大的瞬时功率可以达40MW内部温度可以升至10000-20000°C弧光产生时和结束时的温度可以达到4500°C，中压范围内弧光的最

3、大电压可达500-1000V弧光的光强可以超过正常的照明光强2000倍有效降低故障危害是弧光保护系统必须解决的问题，而解决问题的关键在于尽快切断电源，熄灭电弧弧光的物理参数弧光都在毫秒时间级别发生消失.释放的能量却很惊人~I²xt.0100200400msCablefireCopperfireSteelfireI²t,kA²sTotalbreakingtimewitharcprotection7+(35..80)msSource:Empiricaldatafromswitchgearmanufacturers弧光巨大破坏性电弧温度相当太阳温度的2倍，大约为10000℃，由于过热将导致铜排、铝

4、排熔毁，气化；电缆熔毁，电缆包覆层的着火；过热导致压力上升，使开关设备爆炸；开关设备强烈振动，使固定元件松脱；高温烧灼皮肤，强光刺伤眼睛；产生大量的有害气体，伤害呼吸系统；爆破音震损耳膜、肺脏；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。案例一2003年7月21日，北京北土城站10kV5号母线发生单相接地，在查找故障线路的操作过程中，把5号母线单相接地故障接到了3号母线上，引起211开关爆炸，并造成一台进口全密封

5、110kV、31.5MVA主变压器因出口短路而损坏。案例二2006年4月，广东某供电局在一变电站进行检修对某10kV出线进行切换操作时，由于违章操作和开关柜内联锁功能失效，在带负荷拉开该带电线路的线路侧刀闸时产生弧光短路故障，故障电弧效应将该线路柜后门冲开，将拿地线到停电线路柜后面的一位检修人员灼伤。案例三2007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。案例四2009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

6、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130万元，少发电5025万kWh。电弧光故障实例弧光故障对设备的损害弧光危害–中压柜弧光危害–低压柜弧光危害–断路器小室弧光危害–断路器弧光事故产生危害的根本原因-故障切除时间GB1094规定变压器的热稳定允许时间为2s（持续短路考核变压器温升），Ⅰ类变压器动稳定时间为0.5s，Ⅱ、Ⅲ类变压器动稳定时间为0.25s（持续短路考核变压器内部故障情况）。但实际上，在低压侧出口短路故障靠

7、过流后备保护切除的动作时间一般在1s以上，变压器低压侧出口短路时形成的故障往往需要更换绕组，造成严重的后果和损失。据统计2011年国家电网公司共53台次110kV以上电压等级变压器故障，其中11台次是因为10kV或35kV近区短路故障造成的损坏；2012年国家电网公司共18台次110kV以上电压等级变压器故障，其中7台次是因为10kV或35kV近区短路故障造成的损坏。电弧故障的危害程度取决于电弧电流及切除时间