前言：

近几年来，随着电力工业的快速发展, 35kV 中低压开关柜的应用数量越来越多, 由于开关柜弧光短路故障引发的中低压母线故障时有发生, 并且也发生过主变压器由于遭受外部短路电流冲击损坏的事故, 经济损失严重; 另一方面, 用户对供电的可靠性要求也越来越高。

随着国家对中低压配电系统运行要求的提高，电力公司，电厂，工业企业的新建项目中，已逐步将电弧光保护作为开关柜招标技术规范的技术要求之一。电弧光保护的应用将更加广泛，电力系统稳定性，设备和人员的安、全性，都将得到进一步提高。

电弧光产生的原因：

电弧光产生的危害

2.电弧光的破坏力： 

◆ 电弧温度可达 10000℃以上，将导致铜排（铝排）熔毁、气化，电缆燃烧过热导致压力上升，使开关设备爆炸。

◆ 开关设备强烈振动，使固定元件松脱。

◆ 弧光发生时的高温、强光及瞬间电离产生大量的有害气体 ，会对现场工作人员的身体健康产生不利影响。

◆ 爆炸产生的强烈冲击波，会对现场工作人员的耳膜、脏腑造成损伤，严重时会危及工作人员的生命。

◆ 开关柜的电气设备严重损坏，致使电网大面积停电，造成巨大的经济损失。

从以上三点可以看出弧光是由于高电压电离了空气而产生的，所以抑制弧光的主要的办法就是快速切断电压，而且是在弧光发生的初期就快速切断其电能供应，使其失去能量供应而自动熄灭。

现有的中低压母线保护方式及存在的问题

1. 变压器后备过流保护

这是目前国内应用广泛的中低压母线保护方式。由于考虑到与馈线和母线分段开关的配合, 保护跳闸时间一般整定为 1.0~1.4 s, 有的甚至更长, 达2.0 s 以上。这一动作时间远远不能满足快速切除中低压母线故障的要求。

2. 馈线过流保护闭锁变压器过流保护

近年来利用馈线过流元件闭锁变压器过流保护的应用较为广泛, 与变压器后备过流保护方式相比其动作速度有了提高, 典型动作时间为300~400 ms。但对于要求100 ms 以内切除故障的, 显然不能满足要求。

3. 采用环流原理的高阻抗母线保护

这种保护方式典型的保护动作时间为35~60ms。考虑到断路器的分闸时间, 这一动作速度对要求100 ms 以内切除故障来说也慢。并且这种保护方式的接线复杂, 对CT 的要求高, 安装在有很多出线的6~35 kV 母线上非常困难, 也不经济。此外, 由于其保护范围受到CT 安装位置的限制, 不能保护到发生故障几率较高的电缆室电缆接头处的故障。因此并不适合应用于中低压母线保护。从实际应用情况来看, 现有的保护方式显然不能满足快速切除母线故障或保护覆盖范围的要求,因此, 在中低压母线和开关柜装设电弧光保护是非常有必需性的，它的动作时间快，相比于传统的保护系统，更具优越性，它采用弧光和电流双重判据，拒绝误判漏判，增加了可靠性和性。它在发生故障时，能准确地定位，可减少维修人员查找故障点的时间，大大减短了维修时间，从而保障事故检修之后快速恢复供电。

装电弧光保护的必需性

1. 开关柜内部燃弧耐受时间

当开关柜内部弧光短路故障时, IEC298 标准附录AA 中规定的内部燃弧时间是100 ms, 也就是说,开关柜可以承受的电弧燃烧时间, 即保护动作和断路器切除故障的时间之和应小于100 ms 才能达到保护该开关柜的目的。

2. 变压器动稳定时间及中低压母线保护动作时间的要求

国标规定的110 kV 及以上电压等级的变压器的热稳定允许时间为2 s, 动稳定时间为0.25 s。但实际上, 在低压侧出口短路故障时过流后备保护切除动作时间往往在2 s 以上, 距变压器的动稳定时间要求0.25 s 相差甚远, 这也是造成变压器损坏的重要原因。 

因此我公司根据国内实际情况，吸收国外电弧光保护的特点，与华北电力大学、河北大学等高校合作，针对电力系统电弧光保护而设计，隆重推出的一款具有创新技术、具有广泛实用性的新型电弧光保护系统----ZR-WAP 电弧光综合保护装置。

ZR-WAP 电弧光综合保护装置

2. 产品介绍

        3.  现场安装示意图