摘要：望亭电厂在2013年投运了厦门ABB开关有限公司生产的快速灭弧器（UFES），本文主要是介绍快速灭弧器的原理和灭弧的功用和配备的必要性。
关键词：弧光；速断保护；过流保护
在6kV中压系统中，由于6KV设备绝缘老化、设备安装工艺不到位等情况导致6kV母线发生电弧故障的概率还是很大的。电弧故障产生的高温及巨大的电动力对设备的破坏性很大，如当检修或运行人员在操作6kV母线设备时发生弧光故障那将严重威胁到人员的生命安全。2011年、2012年在南京某电厂连续发生了2起6kV母线弧光故障人身伤亡事故，因此电力系统技术人员已意识到加装6kV母线弧光保护装置实现快速抑制故障电弧、降低电弧故障造成的破坏十分重要，因此弧光保护产品也随之推出并不断得到应用。
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，只有当总切除时间小于10ms才能使人身和设备不遭受损害，当总切除时间大于80ms时必将会对人身安全、设备带来严重侵害。
望亭电厂14号机组是1989年投运的，由于机组投产年代早，6kV母线开关柜等产品性能低下，6kV开关动作分闸时间长，母线继电保护功能只配有常规的过流、速断保护，如果6kV母线发生弧光故障，开关切除故障最短动作时间在300～500ms，不能实现快速灭弧，如果考虑母线故障由高厂变后备保护切除，动作时间将长达1.5～2.0s。一旦发生母线故障，故障电弧将存在300ms～2.0s的时间，这将不可避免地对开关设备造成巨大的损坏，同时也严重危胁着人身安全。
图1 弧光保护原理图
经过对弧光保护产品的市场调研，我厂选用了厦门ABB开关有限公司生产的快速灭弧器（UFES）。UFES由一次主元件和检测控制装置组成，检测控制装置在2ms内能可靠地检测到故障弧光及故障电流信号，一次主元件收到动作指令后1.5ms内动作，即电弧故障出现后4ms内熄灭电弧，因此UFES是一款主动型电弧故障保护设备，与传统电流型继电保护相比，此设备能更快地检测到内部电弧故障，快速熄灭电弧，有效减轻电弧故障造成的破坏。因此我厂结合14号机组大修，先在6kV9甲段、9丙段母线上安装了弧光保护。
一、弧光保护原理
弧光保护装置的原理接线图如上图所示，图中T1为高压厂用变压器，T2 为启动备用变压器（仅以一个分支为例），CB1a为工作电源进线开关，CB1b为备用电源进线开关。UFES快速灭弧器主要部件为：检测控制装置（DTU，图中右上角）、一次主元件（PSE，图中与母线连接的器件，安装在系统高压母线及地之间）以及每个开关柜内安装的弧光检测探头。当柜内发生弧光故障时，弧光检测探头首先检测到强光后发送电弧故障信号至检测控制装置（DTU），该装置负责连续监测保护区，如果检测到电弧故障信号和进线开关CT的过流信号，它将发出动作信号给一次主元件（PSE）和进线断路器，当PSE接受到检测控制装置（DTU）发出的动作信号后，PSE装置动作，其内部微型气体发生器快速膨胀，驱动内部动触头与静触头可靠连接，实现母线接地，即在2ms内快速熄灭故障电弧。同时厂用母线进线断路器也接受到动作信号，瞬时动作于分闸，由于断路器的固有动作时间影响，将在60～80ms内切断接地电流。
二、弧光保护安装方案：
1.在6kV9甲、9丙段两条母线各安装一套快速灭弧器，快速灭弧器一次主元件需要与每段的主母线搭接。
2.每台开关柜的母线隔室、断路器隔室都安装一个弧光传感器。
3.母线室如没有隔开，则弧光传感器的间隔不超过3米。
4.每段母线的工作电源进线和备用电源进线的CT信号汇总后，连接到弧光检测单元。
5.弧光检测单元的动作信号输出至每段母线的工作电源进线和备用电源进线开关跳闸回路。
该弧光保护安装使用已有3年多，因6kV9甲段、9丙段母线运行稳定，弧光保护至今尚未发生动作，但继续做好弧光保护的维护和检修工作，确保该保护装置能在母线故障时正确、快速可靠动作仍是至关重要的。
参考文献：
[1]《弧光保护装置技术要求》GB/T 14598.302-2016
[2]《弧光保护装置通用技术条件》DL/T 1504-2016
论文作者:李花
论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/13
标签：弧光论文; 母线论文; 电弧论文; 故障论文; 动作论文; 快速论文; 信号论文; 《电力设备》2018年第3期论文;