1 装置介绍
1.1 概述
ARB6 系列弧光保护装置硬件采用模块化(包括电源模块、CPU 模块、弧光采集模块、 模擬量采集模块、开入开出模块、通讯模块、人机接口模块等)设计,集保护、测量、监(jiān)视、控制、通讯、故障录波、事件记录等多种功能于一体,实时监(jiān)测弧光信號、保护电流或电压信號,实现(xiàn) 0.4kV~35kV 中低压配电系统(tǒng)的电弧光保护功能。装置软件配以专门的保护算法,抗干扰性能强,可靠性高,保护实现(xiàn)方式灵活,能与 Acrel-2000 电力监(jiān)控系统(tǒng)配套使用,为电力系统(tǒng)的安全可靠运行提供保障。
ARB6 系列弧光保护装置操作便捷、资源丰富、稳(wěn)定可靠、维护方便,广泛应用于电力、水利、交通、工业(yè)、矿產(chǎn)、新能源、舰船、建筑楼宇等行业(yè)。
1.2 特点
高性能的硬件平臺
装置采用主频为 550MHz 的处理器,16 位同步采样 A/D,每周波 48 点高速采样、实时并行计算;配置 512K 字节(jié) Flash、(192+4)K 字节(jié) Sram、外置 4M 字节(jié) NorFlash、外置512K 字节(jié) Sram,硬件资源充足,可靠性高。
完善的保护功能
適用于 35kV 及以下电压等*的电力系统(tǒng)电弧光保护和自动控制功能。装置可实现(xiàn)弧光保护、弧光故障点定位、弧光探头及光纤链路实时自检、失灵保护、CT 断线监(jiān)测、非电量保护、装置异常告警、故障录波等功能。
丰富的接口资源
12 路交流电流通道和 3 路交流电压通道,测量 4 组三相电流和 3 组零序电压;
22 路有源开关量输入通道(可选)+1 路装置电源失电输入通道;
16 路独立无源开关量输出通道(14 路常开接点、2 路常闭接点),其中 4 路快速继电器出口;
2 路 RS485 串行通讯接口,支持 IEC60870-5-103、Modbus-RTU 规(guī)约;
3 路以太网(wǎng)接口(可选),支持 TCP IEC60870-5-103、TCP Modbus-RTU 规(guī)约;
1 路 GPS 对时接口,支持 IRIG-B 对时方式(RS485 接口);
1 个 USB 接口,可通过 U 盘升*装置程序,也可导出装置的定值、故障录波数(shù)据(jù),方便故障分析。
人性化
装置采用全汉化大屏幕液晶显示,人机界面清晰易懂。
灵活、舒適的按钮设计,菜单式操作简单、便捷。
保护功能的出口可通过跳闸矩阵进行设置,方便用户选择要动作的继电器。
透明化
实时记录交流量、弧光量、开入量、开出量和所有保护模块的状態(tài)。
装置记录內(nèi)部各元件动作行为、动作时间等信息,并可以查看事件记录(不少于 200 条)、系统(tǒng)记录(不少于 500 条)、操作日志(不少于 2000 条)。
装置记录故障录波信息,可在装置上直接查看波形,也可导出录波文件。16 条故障录波信息,每条录波可触发(fā) 4 段录波(每个采样点录波*少包含 46 个模擬量、39 个开关量波形),每段录波可录故障前 2 个周波、故障后 10 个周波波形,共计 15.36s。
可靠性设计
装置采用全图形编程技术设计每个保护功能,以提高程序的可靠性及正確性。
软硬件具有持续(xù)完善的自检功能,抗干扰性能好,装置通过多项电磁兼容检测认证,电快速瞬变脉冲群、静电放电、浪涌抗干扰性能均达到 IV *標准。
1.3 装置选型表
1.3.1 弧光保护装置选型表
1.3.2 弧光探头选型表
1.4 装置功能对照表
2 技术参数(shù)
2.1 额定参数(shù)
2.1.1 工作电源
额定电压:AC/DC 220V、AC/DC 110V、DC 48V 或 DC 24V
范 围:额定电压×(1±20%)
功 耗:≤15 VA
2.1.2 输入激励电压
额 定 值:线电压 AC 100V 或相电压100 / 3 V
测量范围:0.1V~120V
准 確 度:±1%
功率损耗:每相功率损耗不大于 0.5VA
过载能力:1.4 倍额定电压,连续(xù)工作;
2 倍热过载,允许 10s。
2.1.3 输入激励电流(保护电流)
额 定 值:AC 5A 或 1A
测量范围:0.04In~20In
功率损耗:每相功率损耗不大于 0.5VA
过载能力:2 倍额定电流,连续(xù)工作;
40 倍额定电流,允许 1s。
2.1.4 频率
额定频率:50Hz 或 60Hz
频率范围:40~70Hz
准 確 度:±0.1Hz
2.1.5 开关量输入
额定电压:AC/DC 220V、AC/DC 110V、DC 48V 或 DC 24V
电压范围:额定电压×(1±20%)
功率消耗:每通道功率消耗≤1W(DC220V)
2.1.6 开关量输出
机械寿命:≥10000 次
接通容量:≥1000W, L/R = 40ms
导通电流:连续(xù)≥5A,短时(200ms)≥30A
断开容量:≥30W, L/R = 40ms
2.2 主要技术性能
电压元件:整定值容许误差应不大于±3%;过压返回系数(shù) 0.95,欠压返回系数(shù) 1.05;
电流元件:整定值容许误差应不大于±3%;过流返回系数(shù) 0.95,欠流返回系数(shù) 1.05;
频率元件:整定值容许误差应不大于±0.02 Hz;
比较元件:过量比较元件返回系数(shù)为 0.95,欠量比较元件返回系数(shù) 1.05;
时间元件:延时时间 2s 內(nèi),误差≤40ms;延时时间大于 2s,误差≤(2%)整定值±40ms。
其中弧光保护动作时间:弧光单判据(jù) ≤3.8ms (2 倍弧光动作门槛值,电磁继电器输出);
弧光电流双判据(jù) ≤7.8ms (2 倍弧光动作门槛值和 2 倍电流定值,电磁继电器输出)
2.3 正常工作环(huán)境条件
环(huán)境温度: -10℃~+55℃;
装置的贮存、运输允许的环(huán)境温度为-25℃~+70℃;
相对湿度:5%~95%(產(chǎn)品內(nèi)部不凝露,不结冰);
海拔高度:≤2500m;
防护等*:IP40(面板、侧板及上下底板)。
2.4 *缘性能
*缘电阻:>100MΩ, 500Vdc
介质强度:回路和地之间,独立回路之间:工频耐压 2kV
冲击电压:±5kV(1.2/50μs, 0.5J)
2.5 电磁兼容性能
2.6 阻燃性能
3 开孔尺寸和安装位置
ARB6 系列弧光保护方案,主要由 ARB6 弧光保护装置、ARB-S 弧光探头及塑料光纤(双 股、阻燃)组成。
3.1 装置开孔尺寸和安装位置
3.1.1 装置外形图和开孔尺寸
注:开孔尺寸以毫米(mm)为单位。
3.1.2 装置安装位置
弧光保护装置安装时需考虑开关柜安装空间,与保护范围內(nèi)电源进线回路的 TA 回路 连接、保护跳闸回路连接,原则上采用就近安装方式,避免 TA 采集回路、跳闸回路连线过 长,一般安装于主变压器中、低压侧进线柜或 TV 柜柜门上,建议采用面板开孔安装
3.2 探头开孔尺寸和安装位置
3.2.1 探头外形图和开孔尺寸
弧光探头配套卡扣支架使用,卡扣支架需要开孔安装。卡扣支架的开孔尺寸为 20mm (直径)。
3.2.2 探头安装位置
弧光探头的检测范围是一个角度为 180°,半径 0.5m 的扇形区(qū)域,所以选择探头安装 点时应充分考虑该要素,避免出现(xiàn)检测盲区(qū)。
弧光探头安装应遵循以下原则:
弧光探头建议安装地点包括(但不仅限于)母线室、断路器室、电缆室。
在开关柜有断路器的情况下,弧光探头建议安装容易產(chǎn)生电弧的位置(如:在母线触头 连接处、上或下隔离开关(2 处)触头处、电流互感器触头处、电缆接头处)。在开关柜无 断路器的情况下,弧光探头建议安装在母线触头连接处、上和下隔离开关触头处(1 处)、 电缆接头处。
封闭式母线桥架在桥架两端需要安装弧光探头。若考虑实现(xiàn)开关柜的整体保护,可以在 开关柜的断路器室和电缆室各安装 1 个弧光探头。
弧光探头安装示例如下。
1)母线室
也可如下图安装,B 点是母线室散热窗附近,在这个点位开孔安装弧光探头,塑料光纤 在柜*引* C 点进入仪表室,再到达 D 点附近,经(jīng)开关柜二次电缆穿线孔匯集*弧光保护装置。
2)手车室
3)电缆室
3.3 注意事项
弧光探头与弧光保护装置采用光纤连接,注意事项如下。
(1)光纤避免在电缆沟或电缆桥架中敷设,不建议从开关柜现(xiàn)有的缝隙或螺孔穿过, 如果通过缝隙或螺孔穿过,应做好孔的*缘和保护工艺,避免屏体锐角对光纤造成损伤;
(2)光纤敷设应远离母线、断路器触头及电缆接头等高压设备;
(3)光纤敷设时必须考虑固定原件脱离时不能直接搭接*高压电气部分,防止光纤表面积尘產(chǎn)生爬电现(xiàn)象;
(4)探头安装位置和角度应考虑环(huán)境污染影响,应避开探头感光面前方的各种遮挡和直射光源;
(5)光纤建议采用点位片或扎带固定。
1 装置介绍
1.1 概述
ARB6 系列弧光保护装置硬件采用模块化(包括电源模块、CPU 模块、弧光采集模块、 模擬量采集模块、开入开出模块、通讯模块、人机接口模块等)设计,集保护、测量、监(jiān)视、控制、通讯、故障录波、事件记录等多种功能于一体,实时监(jiān)测弧光信號、保护电流或电压信號,实现(xiàn) 0.4kV~35kV 中低压配电系统(tǒng)的电弧光保护功能。装置软件配以专门的保护算法,抗干扰性能强,可靠性高,保护实现(xiàn)方式灵活,能与 Acrel-2000 电力监(jiān)控系统(tǒng)配套使用,为电力系统(tǒng)的安全可靠运行提供保障。
ARB6 系列弧光保护装置操作便捷、资源丰富、稳(wěn)定可靠、维护方便,广泛应用于电力、水利、交通、工业(yè)、矿產(chǎn)、新能源、舰船、建筑楼宇等行业(yè)。
1.2 特点
高性能的硬件平臺
装置采用主频为 550MHz 的处理器,16 位同步采样 A/D,每周波 48 点高速采样、实时并行计算;配置 512K 字节(jié) Flash、(192+4)K 字节(jié) Sram、外置 4M 字节(jié) NorFlash、外置512K 字节(jié) Sram,硬件资源充足,可靠性高。
完善的保护功能
適用于 35kV 及以下电压等*的电力系统(tǒng)电弧光保护和自动控制功能。装置可实现(xiàn)弧光保护、弧光故障点定位、弧光探头及光纤链路实时自检、失灵保护、CT 断线监(jiān)测、非电量保护、装置异常告警、故障录波等功能。
丰富的接口资源
12 路交流电流通道和 3 路交流电压通道,测量 4 组三相电流和 3 组零序电压;
22 路有源开关量输入通道(可选)+1 路装置电源失电输入通道;
16 路独立无源开关量输出通道(14 路常开接点、2 路常闭接点),其中 4 路快速继电器出口;
2 路 RS485 串行通讯接口,支持 IEC60870-5-103、Modbus-RTU 规(guī)约;
3 路以太网(wǎng)接口(可选),支持 TCP IEC60870-5-103、TCP Modbus-RTU 规(guī)约;
1 路 GPS 对时接口,支持 IRIG-B 对时方式(RS485 接口);
1 个 USB 接口,可通过 U 盘升*装置程序,也可导出装置的定值、故障录波数(shù)据(jù),方便故障分析。
人性化
装置采用全汉化大屏幕液晶显示,人机界面清晰易懂。
灵活、舒適的按钮设计,菜单式操作简单、便捷。
保护功能的出口可通过跳闸矩阵进行设置,方便用户选择要动作的继电器。
透明化
实时记录交流量、弧光量、开入量、开出量和所有保护模块的状態(tài)。
装置记录內(nèi)部各元件动作行为、动作时间等信息,并可以查看事件记录(不少于 200 条)、系统(tǒng)记录(不少于 500 条)、操作日志(不少于 2000 条)。
装置记录故障录波信息,可在装置上直接查看波形,也可导出录波文件。16 条故障录波信息,每条录波可触发(fā) 4 段录波(每个采样点录波*少包含 46 个模擬量、39 个开关量波形),每段录波可录故障前 2 个周波、故障后 10 个周波波形,共计 15.36s。
可靠性设计
装置采用全图形编程技术设计每个保护功能,以提高程序的可靠性及正確性。
软硬件具有持续(xù)完善的自检功能,抗干扰性能好,装置通过多项电磁兼容检测认证,电快速瞬变脉冲群、静电放电、浪涌抗干扰性能均达到 IV *標准。
1.3 装置选型表
1.3.1 弧光保护装置选型表
1.3.2 弧光探头选型表
1.4 装置功能对照表
2 技术参数(shù)
2.1 额定参数(shù)
2.1.1 工作电源
额定电压:AC/DC 220V、AC/DC 110V、DC 48V 或 DC 24V
范 围:额定电压×(1±20%)
功 耗:≤15 VA
2.1.2 输入激励电压
额 定 值:线电压 AC 100V 或相电压100 / 3 V
测量范围:0.1V~120V
准 確 度:±1%
功率损耗:每相功率损耗不大于 0.5VA
过载能力:1.4 倍额定电压,连续(xù)工作;
2 倍热过载,允许 10s。
2.1.3 输入激励电流(保护电流)
额 定 值:AC 5A 或 1A
测量范围:0.04In~20In
功率损耗:每相功率损耗不大于 0.5VA
过载能力:2 倍额定电流,连续(xù)工作;
40 倍额定电流,允许 1s。
2.1.4 频率
额定频率:50Hz 或 60Hz
频率范围:40~70Hz
准 確 度:±0.1Hz
2.1.5 开关量输入
额定电压:AC/DC 220V、AC/DC 110V、DC 48V 或 DC 24V
电压范围:额定电压×(1±20%)
功率消耗:每通道功率消耗≤1W(DC220V)
2.1.6 开关量输出
机械寿命:≥10000 次
接通容量:≥1000W, L/R = 40ms
导通电流:连续(xù)≥5A,短时(200ms)≥30A
断开容量:≥30W, L/R = 40ms
2.2 主要技术性能
电压元件:整定值容许误差应不大于±3%;过压返回系数(shù) 0.95,欠压返回系数(shù) 1.05;
电流元件:整定值容许误差应不大于±3%;过流返回系数(shù) 0.95,欠流返回系数(shù) 1.05;
频率元件:整定值容许误差应不大于±0.02 Hz;
比较元件:过量比较元件返回系数(shù)为 0.95,欠量比较元件返回系数(shù) 1.05;
时间元件:延时时间 2s 內(nèi),误差≤40ms;延时时间大于 2s,误差≤(2%)整定值±40ms。
其中弧光保护动作时间:弧光单判据(jù) ≤3.8ms (2 倍弧光动作门槛值,电磁继电器输出);
弧光电流双判据(jù) ≤7.8ms (2 倍弧光动作门槛值和 2 倍电流定值,电磁继电器输出)
2.3 正常工作环(huán)境条件
环(huán)境温度: -10℃~+55℃;
装置的贮存、运输允许的环(huán)境温度为-25℃~+70℃;
相对湿度:5%~95%(產(chǎn)品內(nèi)部不凝露,不结冰);
海拔高度:≤2500m;
防护等*:IP40(面板、侧板及上下底板)。
2.4 *缘性能
*缘电阻:>100MΩ, 500Vdc
介质强度:回路和地之间,独立回路之间:工频耐压 2kV
冲击电压:±5kV(1.2/50μs, 0.5J)
2.5 电磁兼容性能
2.6 阻燃性能
3 开孔尺寸和安装位置
ARB6 系列弧光保护方案,主要由 ARB6 弧光保护装置、ARB-S 弧光探头及塑料光纤(双 股、阻燃)组成。
3.1 装置开孔尺寸和安装位置
3.1.1 装置外形图和开孔尺寸
注:开孔尺寸以毫米(mm)为单位。
3.1.2 装置安装位置
弧光保护装置安装时需考虑开关柜安装空间,与保护范围內(nèi)电源进线回路的 TA 回路 连接、保护跳闸回路连接,原则上采用就近安装方式,避免 TA 采集回路、跳闸回路连线过 长,一般安装于主变压器中、低压侧进线柜或 TV 柜柜门上,建议采用面板开孔安装
3.2 探头开孔尺寸和安装位置
3.2.1 探头外形图和开孔尺寸
弧光探头配套卡扣支架使用,卡扣支架需要开孔安装。卡扣支架的开孔尺寸为 20mm (直径)。
3.2.2 探头安装位置
弧光探头的检测范围是一个角度为 180°,半径 0.5m 的扇形区(qū)域,所以选择探头安装 点时应充分考虑该要素,避免出现(xiàn)检测盲区(qū)。
弧光探头安装应遵循以下原则:
弧光探头建议安装地点包括(但不仅限于)母线室、断路器室、电缆室。
在开关柜有断路器的情况下,弧光探头建议安装容易產(chǎn)生电弧的位置(如:在母线触头 连接处、上或下隔离开关(2 处)触头处、电流互感器触头处、电缆接头处)。在开关柜无 断路器的情况下,弧光探头建议安装在母线触头连接处、上和下隔离开关触头处(1 处)、 电缆接头处。
封闭式母线桥架在桥架两端需要安装弧光探头。若考虑实现(xiàn)开关柜的整体保护,可以在 开关柜的断路器室和电缆室各安装 1 个弧光探头。
弧光探头安装示例如下。
1)母线室
也可如下图安装,B 点是母线室散热窗附近,在这个点位开孔安装弧光探头,塑料光纤 在柜*引* C 点进入仪表室,再到达 D 点附近,经(jīng)开关柜二次电缆穿线孔匯集*弧光保护装置。
2)手车室
3)电缆室
3.3 注意事项
弧光探头与弧光保护装置采用光纤连接,注意事项如下。
(1)光纤避免在电缆沟或电缆桥架中敷设,不建议从开关柜现(xiàn)有的缝隙或螺孔穿过, 如果通过缝隙或螺孔穿过,应做好孔的*缘和保护工艺,避免屏体锐角对光纤造成损伤;
(2)光纤敷设应远离母线、断路器触头及电缆接头等高压设备;
(3)光纤敷设时必须考虑固定原件脱离时不能直接搭接*高压电气部分,防止光纤表面积尘產(chǎn)生爬电现(xiàn)象;
(4)探头安装位置和角度应考虑环(huán)境污染影响,应避开探头感光面前方的各种遮挡和直射光源;
(5)光纤建议采用点位片或扎带固定。