中低压母线室弧光保护装置在水电站的应用

摘要：本文介绍了电弧光保护在水电站的配置及应用，提供给相关人员参考。

关键词：水电站；开关柜；电弧光

0前言

电弧光是由于发生相间短路或接地短路时空气电离而形成的。在我国电力系统中开关柜内部电弧光故障时有发生，而一旦发生弧光故障将对人身及设备会带来大的损害。

水轮发电机组出口母线开关柜是水电站发电的重要输电枢纽。在发生内部故障时，是否能迅速地切除故障，对电站的生产至关重要。因为国标《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB50062)及现行的电力行业规程规范未对6KV(10KV)母线保护作明确规定，因此水电站发电机出口母线一般未配置专用的快速母线保护，针对目前水电站中压母线保护配置的现状，非常有必要增设快速保护。国内一些专家也一直强调装设专用中低压母线保护的重要性，用户也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，以大限度减少母线故障对设备的损害，提高输电可靠性。

1配置弧光保护的必要性

在电力系统中，35kV及以下电压等级的母线由于没有稳定问题，一般未装设母线保护。然而，由于中低压母线上的出线多，操作频繁，三相导体线间距离与大地的距离比较近，容易受小动物危害，设备制造质量比高压设备差，设备绝缘老化和机械磨损，运行条件恶劣，系统运行条件改变，人为和操作错误等原因，中低压母线的故障几率比高压、压母线高得多。但长期以来，人们对中低压母线的保护一直不够重视，也未发现先进合理的解决方案，因此，大多采用带有较大延时的后备保护来切除母线上的故障，往往使故障被发展、扩大，从而造成巨大的经济损失。究其原因大多是因为没有装设中低压母线保护，未能快速切除故障所造成。所以，为了保证变压器及母线开关设备的运行，根据继电保护快速性的要求，迫切需要配置专用中低压母线保护。

在这种情况下，电弧光保护成为了广大水电站用户中低压母线保护的理想选择。专用母线电弧光保护不仅动作速度快，可靠性高而且与其它专用母线保护相比具有价格优势。

我国于2004年开始使用进口专用母线电弧光保护，目前电力系统，尤其是发电系统，

约70-80的新建电厂均采用了专用母线电弧光保护。

2采用专用母线电弧光保护的好处

由于光电式电弧光保护系统测量的光和电是两个完全不同物理性质的参数，采用光信号，故障电流信号双判据的动作原理决定了他的误动率要比系统中其他主保护(包括发电机，变压器、线路)误动概率要小，既能保障高压开柜运行，又不会影响电站正常生产。

采用专用母线电弧光保护具有以下几个优点：

1）保护附近工作人员免受电弧光对人身的伤害。

2）保护中低压设备免受严重破坏，防止火灾发生。

3）保护主变压器或者厂用变压器免受严重冲击而损环。

4）防止波及站用直流系统，避免造成巨大的经济损失。

5）大限度地减少用户的停电时间(用户停电恢复时间，由原来的2-3个星期减少到几个小时以内）。

6）延长现有开关设备的使用寿命。