安科瑞(ruì) 劉邁(mài)

　　摘(zhāi) 要(yào)：成套開(kāi)關設(shè)備中電(diàn)弧(hú)光故(gù)障(zhàng)是(shì)很嚴(yán)重的(dí)故障之一，其產(chǎn)生(shēng)的弧(hú)光容(róng)易(yì)燒壞其(qí)他元器件，從而導(dǎo)致(zhì)事(shì)故(gù)擴(kuò)大(dà)，往(wǎng)往(wǎng)造(zào)成較大的經濟損失(shī)。弧(hú)光保護(hù)通過(guò)監測電弧光(guāng)強(qiáng)度(dù)和電流(liú)變化(huà)情況，能及時(shí)切(qiē)除故障，可以起到很(hěn)好的保護(hù)作(zuò)用並(bìng)降低(dī)經濟(jì)損失。本(běn)文(wén)介紹了(liǎo)ARB係(xì)列弧光保護在低(dī)壓配(pèi)電係統(tǒng)的(dí)母(mǔ)綫以及電(diàn)容補償櫃，有(yǒu)源濾波(bō)櫃等重(zhòng)要單(dān)櫃(guì)的應(yīng)用配(pèi)置(zhì)方案，從中容易(yì)得知(zhī)加裝弧(hú)光(guāng)保(bǎo)護(hù)的必(bì)要性。

　　關鍵詞(cí)：電(diàn)弧光故障；弧光(guāng)保護；低壓(yā)配電係統

　　1 項目概述

　　本工(gōng)程為(wéi)某微電子(zǐ)裝備(bèi)有限(xiàn)公(gōng)司(sī)半導體生(shēng)產基地電力增容(róng)項(xiàng)目，位於(yú)北(běi)京(jīng)市(shì)亦莊(zhuāng)經(jīng)濟技(jì)術開發(fā)區。在廠(chǎng)房內共(gòng)設置兩(liǎng)座變配電(diàn)室，總(zǒng)增(zēng)容容(róng)量25000kVA。本次(cì)增容在二期(qī)廠房，新建一(yī)座總配電室(shì)，新增5台2500kVA變(biàn)壓器(qì)，利舊(jiù)一台(tái)2500kVA變壓器，將(jiāng)原(yuán)有(yǒu)4台(tái)2500kVA變壓(yā)器(qì)切改至(zhì)新建(jiàn)總(zǒng)配(pèi)。同(tóng)時新(xīn)建(jiàn)一座分配(pèi)電室，新(xīn)增(zēng)4台(tái)2500kVA變(biàn)壓器(qì)，接入一期原有總配。新裝(zhuāng)2500kVA*9，利舊(jiù)2500kVA*1，總(zǒng)計25000kVA。

　　2 項目(mù)需(xū)求

　　開(kāi)關櫃(guì)或母綫(xiàn)因(yīn)絕(jué)緣(yuán)損壞，操作(zuò)失誤(wù)，設備老化(huà)等原因(yīn)較易(yì)產生弧光(guāng)。當發生弧光(guāng)故障(zhàng)時，將(jiāng)會(huì)產(chǎn)生巨(jù)大(dà)能量(liáng)，造(zào)成(chéng)高溫以(yǐ)及各(gè)類電弧(hú)效(xiào)應，威脅人員(yuán)的安全，同(tóng)時(shí)損害(hài)設(shè)備，造成(chéng)重大(dà)經(jīng)濟損失(shī)。為了確保供電(diàn)係(xì)統(tǒng)的(dí)安全性和可(kě)靠性(xìng)，本項目的0.4kV開(kāi)關(guān)櫃需要配(pèi)置弧光(guāng)保(bǎo)護。

　　總配電室0.4kV開關(guān)櫃：MNS低壓(yā)配(pèi)電(diàn)櫃(guì)共22麵，其中低(dī)壓進綫櫃4麵(miàn)，母(mǔ)聯(lián)櫃2麵，電(diàn)容器櫃8麵(miàn)，饋綫及有源濾波(bō)櫃4麵(miàn)，饋綫(xiàn)櫃(guì)4麵(miàn)。總(zǒng)配電(diàn)室的9#變(biàn)（11#變(biàn)）與10#變（12#變(biàn)）的一次係統圖(tú)如(rú)下。

圖1 總配電(diàn)室的0.4kV一(yī)次係統圖

　　分配電室(shì)0.4kV開(kāi)關(guān)櫃(guì)：MNS低(dī)壓配(pèi)電櫃共16麵，其(qí)中(zhōng)低壓進綫櫃(guì)4麵(miàn)，電容(róng)器(qì)櫃(guì)8麵，饋綫(xiàn)櫃4麵。分配電室的(dí)12#變(biàn)（13#變，14#變，15#變）的一(yī)次係(xì)統圖(tú)如下。

圖2 分(fēn)配電室的0.4kV一(yī)次(cì)係統圖(tú)

　　3 ARB弧(hú)光保(bǎo)護簡(jiǎn)介(jiè)

　　安科瑞ARB係列弧光保護(hù)由ARB6/ARB4弧(hú)光保護裝置，ARB-S弧光傳感器(qì)及弧光塑(sù)料光(guāng)纖(xiān)組(zǔ)成(chéng)。

　　Ø                      多組(zǔ)弧(hú)光保護邏(luó)輯，實現分區域(yù)選擇(zé)性跳閘(zhá)。

　　Ø                      弧光故(gù)障(zhàng)點(diǎn)定(dìng)位(wèi)。

　　Ø                      弧(hú)光單判(pàn)據(jù)，弧光電流(liú)雙(shuāng)判(pàn)據可選(xuǎn)。

　　Ø                      弧(hú)光動作門檻(jiàn)值(zhí)和電流，電壓(yā)定值(zhí)可自由整定(dìng)。

　　Ø                      弧光裝(zhuāng)置，傳感器及(jí)光纖(xiān)實時自(zì)檢(jiǎn)。

　　Ø                      支持Modbus，IEC 60870-5-103等通訊(xùn)協議。

　　Ø                      適合(hé)中高(gāo)壓出綫(xiàn)櫃(guì)電纜室(shì)，低壓電(diàn)容補償(cháng)櫃(guì)等單(dān)櫃應(yīng)用。

　　Ø                      弧(hú)光(guāng)故(gù)障(zhàng)點定(dìng)位。

　　Ø                      弧光單(dān)判據，弧光電流(liú)雙(shuāng)判(pàn)據可(kě)選。

　　Ø                      弧光(guāng)動(dòng)作門(mén)檻值(zhí)和(hé)電(diàn)流，電(diàn)壓(yā)定(dìng)值可(kě)自(zì)由整(zhěng)定。

　　Ø                      弧(hú)光裝置，傳感器及光纖實(shí)時(shí)自檢。

　　Ø                      支持(chí)Modbus，IEC 60870-5-103等通訊協議。

　　4 保護(hù)邏(luó)輯及(jí)配置方案

圖3 低(dī)壓(yā)母綫(xiàn)弧光保護+電容補(bǔ)償櫃(guì)/有(yǒu)源濾波(bō)櫃弧光保(bǎo)護(hù)配置方(fāng)案(àn)

　　4.1，低(dī)壓母綫弧(hú)光(guāng)保護(hù)

　　在(zài)每(měi)段低壓母(mǔ)綫配(pèi)置(zhì)1台ARB6弧光裝置(zhì)，在(zài)每(měi)台櫃(guì)子的(dí)櫃頂(dǐng)水(shuǐ)平銅排處安(ān)裝1個ARB-S弧(hú)光傳感器。ARB6采(cǎi)集(jí)本段進綫(xiàn)/母(mǔ)聯電(diàn)流+各(gè)櫃櫃頂的弧(hú)光，雙(shuāng)判據動(dòng)作於跳閘(zhá)本(běn)段進綫(xiàn)/母聯開(kāi)關。

　　4.2，電(diàn)容補(bǔ)償櫃/有(yǒu)源(yuán)濾(lǜ)波櫃弧光保(bǎo)護

　　在(zài)每(měi)台電容(róng)補(bǔ)償櫃(guì)/有(yǒu)源(yuán)濾(lǜ)波櫃(guì)配置(zhì)1台ARB4弧光裝置(zhì)，除(chú)在櫃頂(dǐng)安裝個ARB-S弧(hú)光(guāng)傳感器(qì)之外(wài)，在櫃(guì)內中(zhōng)下部再(zài)安(ān)裝1個ARB-S弧光傳感器。ARB4采集本櫃(guì)電流+本(běn)櫃中下部的(dí)弧(hú)光(guāng)，雙判(pàn)據動作於(yú)跳閘本櫃(guì)開關。

　　4.3，配(pèi)置方(fāng)案

　　A，總(zǒng)配電(diàn)室配(pèi)置方案(àn)（以9#變(biàn)與10#變(biàn)為(wéi)例(lì)）

B，分配(pèi)電室配(pèi)置方(fāng)案（以12#變(biàn)為例(lì)）

4.4，安(ān)裝(zhuāng)位(wèi)置

　　A，ARB6弧(hú)光裝置嵌入式開孔安裝於進(jìn)綫櫃(guì)麵板上

　　B，ARB4弧光(guāng)裝(zhuāng)置(zhì)嵌(qiàn)入式(shì)開(kāi)孔安裝(zhuāng)於(yú)電(diàn)容(róng)補償櫃/有(yǒu)源濾(lǜ)波櫃麵板(bǎn)上

　　C，ARB-S弧(hú)光(guāng)傳(chuán)感器在水平母排(pái)處(chǔ)安裝(zhuāng)位置

　　5 結語(yǔ)

　　弧(hú)光(guāng)保護通過光(guāng)強(qiáng)與(yǔ)電(diàn)流(liú)變化雙重(zhòng)判據，能在(zài)數(shù)毫秒內(nèi)快速動(dòng)作切斷(duàn)電源(yuán)，在(zài)預防弧光放(fàng)電事(shì)故方(fāng)麵具有(yǒu)重要的意(yì)義(yì)，能(néng)夠(gòu)預防人員傷亡與設備損傷(shāng)問(wèn)題的產生(shēng)，確保(bǎo)電力設備的(dí)安全可(kě)靠運(yùn)行。

　　參(cān)考(kǎo)文(wén)獻(xiàn)

　　[1] 安科(kē)瑞企業(yè)微(wēi)電(diàn)網設計與應(yīng)用(yòng)手(shǒu)冊.2025.3月版(bǎn)

　　[2] 安(ān)科瑞35KV以及下(xià)變(biàn)電所(suǒ)智能配電(diàn)係(xì)統設計與(yǔ)產(chǎn)品(pǐn)二(èr)次原理圖(tú)集(jí).2025.3月版

　　[3] 安科瑞(ruì)用戶變(biàn)電(diàn)站綜(zōng)合自(zì)動化與運維(wéi)解決(jué)方案(àn)2025.3月版(bǎn)