概述：

       近年来，随着国内电力工业的高速发展，中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 发的中压母线故障也日益增多；用户希望可以提供一种造价较低、原理简单、适用于6～35kV 的母线保护设 备，以最大限度减少母线故障对设备的损害，提高供电可靠性。在这种背景下，电弧光保护系统在我国电力 系统中的应用开始加速发展。

       弧光的形成分为下列5类：带电误操作、设备故障或断路器灭弧失败、人或者动物误入带电线路区间， 维修后工具遗留线路等、电缆或其他辅件绝缘老化，设备破损、恶劣天气如台风，雷

电等造成线路破损。

       HMZH 系列智能电弧光保护装置是我司在长期电气自动化产品设计研发的基础上，引进国外先进技术理 念研制的新一代智能型弧光保护产品。

设计选型：

工作原理：

       电弧光保护系统可接入若干个由弧光传感器传来的电弧光信号以及电流信号。弧光传感器可放置在开关 设备的任何位置，通常安装在开关柜各间隔室中，也可沿母线放置。电弧光保护主要动作依据为故障产生的 两个不同因素：弧光及电流增量。当同时检测到特定强度的弧光和电流增量时发出跳闸命令，并可显示故障 发生的位置。

      注：弧光保护主单元和一台(或多台)弧光保护采集单元，弧光保护采集单元提供8路弧光采集输入， 并提供8路继电器输出，与输入信号一一对应，实现故障硬定位功能。

       主单元与采集单元分离，主单元与采集单元之间，弧光信号用光纤连接；数据通讯采用串口连接。

优势特点：

1.采用32位工业级微处理器，速度快、精度高。

2. 大屏幕液晶显示，界面友好，操作简便。

3.关键元器件均采用进口优质产品。 4.具备故障硬定位、软定位功能。

5.独有的快速电流算法，保证电流判据的快速、可靠性。

6.弧光信号可在采集单元之间串行传输，从而使监测点的数量可任意增加，且大大减少了传输光纤的 成本。

7.主单元内置电源模块、电流采集模块，安装使用方便，可靠性高。

8.主单元与采集单元间具有光纤、通讯双连接，既可快速传递故障弧光信号，又可进行数据传输，多种通 讯接口实现灵活的组网方案。

9.全数字化设计，整定参数时无需拨码开关及电位器等机械元件，精度高，无振动、磨损等隐患。

10.动作判据可设，动作判据可设置为弧光加电流或仅弧光。

11.弧光探头通过光纤与主设备无源连接，电气隔离及抗干扰能力极强。

12.有事故记录、故障录波、遥信、电流测量、自检等辅助功能。 GPS 同步对时接口。

 

装置组成：

1.主控单元

主控单元用于管理、控制整套电弧光保护系统。它检测故障电流和弧光信号，并对收到的两种信号进行处理、判断，在满足跳闸条件时，发出跳闸指令以切除故障。主控单元具有灵活的参数配置功能。主控单元可同时满足两段母线的保护，各弧光输入单元和电流信号可根据用户设置拉入母线Ⅰ或母线Ⅱ。

10路弧光输入（可扩展至10+10路弧光输入，可选）。

2路三相电流采集及零序电流采集（每路输入IA、IB、IC、IO，额定电流5A或1A可选）。

采用电流突变量送气和稳态过流判据。

5路开关量输入（输入电压直流110V或220V，可选）。

8路大容量继电器输出（可编程输出）。

断路器失灵保护。

动作送气为电流和弧光同时发生或仅有弧光发生。电流信号为主控单元采集模拟信号或者外部接入电流模块的开入信号。

1路RS485网络通讯（光电隔离）

1路CAN网络通讯（光电隔离）

5-7ms动作时间（包括继电器输出）

持续的系统自检，当弧光传感器出现断线等故障时，能发出告警信号。

2.弧光扩展单元

弧光主控单元最大可输入16路弧光信号，当检测点数超过16路时，可采用弧光扩展单元。

16路弧光输入。

2路RS485网络通讯（光电隔离）。

1路CAN网络通讯（光电隔离）。

持续的系统自检，当弧光传感器出现断线等故障时，能发出告警信号。

3.电流单元

电流单元作为弧光保护系统判断是否短路的一个辅助单元。当主控单元电流通道数不够或者采用外部电流模块判断是否有过流时，可选择电流单元的开关量输出作为判断是否有过流的依据。另外，电流单元可以与弧光保护系统组成弧光和电流双判据原理的保护系统。

1路三相电流采集及零序电流采集（输入IA、IB、1C、10，额定电流5A或1A可选）。

2路大容量继电器输出。

1路RS4S5网络通讯（光电隔离）。

1路CAN网络通讯（光电隔离）。

采用电流突变量判据和稳态过流判据。

4.弧光传感器

弧光传感器是探测弧光的光感应元件。不发生电弧光故障时，光强度大幅度增加，弧光传感器将光信号转换成电信号传送给主控单元或者弧光扩展单元。弧光传感器接线无极性。弧光传感器安装在开关柜内相关部位，监视那些脆弱而又重要部件。如开关柜主母排连接处，开关柜下部CT和PT部件，电缆连接头等。在传感器的前方，其灵敏度几乎不改变。而在传感器背面，灵敏度会有所下降。

四、电气环境

安装HMZH产品时必须保证装置的可靠接地，保护端子作为装置的保护地，必须使用导电性能良好的导线连接到大地，以使噪音抑制和瞬间保护电路的功能正常发挥，保证测量的精度：避免过度靠近变压器、重载电动机等设备，以防产生电磁干扰。

注意！

弧光传感器不能暴露在太阳光直射或任何其它的强光下。不能把弧光传感器安装在光源下！

五、使用环境

在下列环境下HMZH产品可以正常长时间工作：

相对湿度：<95%

工作温度：-5℃~+45℃

大气压力：86~106kpa

超过规定环境要求，仪表的工作寿命可能会受到影响。