弧光保護裝置30路失靈保護CT斷線監測新能源

1 裝置介紹

1.1 概述

ARB6系列弧光保護裝置硬件采用模塊化（包括電源模塊、CPU模塊、弧光采集模塊、模擬量采集模塊、開入開出模塊、通訊模塊、人機接口模塊等）設計，集保護、測量、監視、控制、通訊、故障錄波、事件記錄等多種功能于一體，實時監測弧光信號、保護電流或電壓信號，實現0.4kV~35kV中低壓配電系統的電弧光保護功能。裝置軟件配以專門的保護算法，抗干擾性能強，可靠性高，保護實現方式靈活，能與Acrel-2000電力監控系統配套使用，為電力系統的安全可靠運行提供保障。

ARB6系列弧光保護裝置操作便捷、資源豐富、穩定可靠、維護方便，廣泛應用于電力、水利、交通、工業、礦產、新能源、艦船、建筑樓宇等行業。

1.2 特點

? 高性能的硬件平臺

裝置采用主頻為550MHz的處理器，16位同步采樣A/D，每周波48點高速采樣、實時并行計算；配置512K字節Flash、（192+4）K字節Sram、外置4M字節NorFlash、外置512K字節Sram，硬件資源充足，可靠性高。

? 完善的保護功能

適用于35kV及以下電壓等級的電力系統電弧光保護和自動控制功能。裝置可實現弧光保護、弧光故障點定位、弧光探頭及光纖鏈路實時自檢、失靈保護、CT斷線監測、非電量保護、裝置異常告警、故障錄波等功能。

? 豐富的接口資源

12路交流電流通道和3路交流電壓通道，測量4組三相電流和3組零序電壓；

22路有源開關量輸入通道（可選）+1路裝置電源失電輸入通道；

16路獨立無源開關量輸出通道（14路常開接點、2路常閉接點），其中4路快速繼電器出口；

2路RS485串行通訊接口，支持IEC60870-5-103、Modbus-RTU規約；

3路以太網接口（可選），支持TCP IEC60870-5-103、TCP Modbus-RTU規約；

1路GPS對時接口，支持IRIG-B對時方式（RS485接口）；

1個USB接口，可通過U盤升級裝置程序，也可導出裝置的定值、故障錄波數據，方便故障分析。

? 人性化

裝置采用全漢化大屏幕液晶顯示，人機界面清晰易懂。

靈活、舒適的按鈕設計，菜單式操作簡單、便捷。

保護功能的出口可通過跳閘矩陣進行設置，方便用戶選擇要動作的繼電器。

? 透明化

實時記錄交流量、弧光量、開入量、開出量和所有保護模塊的狀態。

裝置記錄內部各元件動作行為、動作時間等信息，并可以查看事件記錄（不少于200條）、系統記錄（不少于500條）、操作日志（不少于2000條）。

裝置記錄故障錄波信息，可在裝置上直接查看波形，也可導出錄波文件。16條故障錄波信息，每條錄波可觸發4段錄波（每個采樣點錄波至少包含46個模擬量、39個開關量波形），每段錄波可錄故障前2個周波、故障后10個周波波形，共計15.36s。

? 可靠性設計

裝置采用全圖形編程技術設計每個保護功能，以提高程序的可靠性及正確性。

軟硬件具有持續完善的自檢功能，抗干擾性能好，裝置通過多項電磁兼容檢測認證，電快速瞬變脈沖群、靜電放電、浪涌抗干擾性能均達到IV級標準。

1.3 裝置選型表

1.3.1 弧光保護裝置選型表

1.3.2 弧光探頭選型表

1.4 裝置功能對照表

注：√表示具備此功能，■表示可選功能。

2 技術參數

2.1 額定參數

2.1.1 工作電源

額定電壓：AC/DC 220V、AC/DC 110V、DC 48V或DC 24V

范    圍：額定電壓×（1±20%）

功    耗：≤15 VA

2.1.2輸入激勵電壓

額 定 值：線電壓AC 100V或相電壓

測量范圍：0.1V～120V

準 確 度：±1%

功率損耗：每相功率損耗不大于0.5VA

過載能力：1.4倍額定電壓，連續工作；

2倍熱過載，允許10s。

2.1.3輸入激勵電流（保護電流）

額 定 值：AC 5A 或1A

測量范圍：0.04In～20In

功率損耗：每相功率損耗不大于0.5VA

過載能力：2倍額定電流，連續工作；

         40倍額定電流，允許1s。

2.1.4頻率

額定頻率：50Hz或60Hz

頻率范圍：40～70Hz

準 確 度：±0.1Hz

2.1.5開關量輸入

額定電壓：AC/DC 220V、AC/DC 110V、DC 48V或DC 24V

電壓范圍：額定電壓×（1±20%）

功率消耗：每通道功率消耗≤1W（DC220V）

2.1.6開關量輸出

機械壽命：≥10000次

接通容量：≥1000W, L/R = 40ms

導通電流：連續≥5A，短時（200ms）≥30A

斷開容量：≥30W, L/R = 40ms

2.2 主要技術性能

電壓元件：整定值容許誤差應不大于±3%；過壓返回系數0.95，欠壓返回系數1.05；

電流元件：整定值容許誤差應不大于±3%；過流返回系數0.95，欠流返回系數1.05；

頻率元件：整定值容許誤差應不大于±0.02 Hz；

比較元件：過量比較元件返回系數為0.95，欠量比較元件返回系數1.05；

時間元件：延時時間2s內，誤差≤40ms；延時時間大于2s，誤差≤（2%）整定值±40ms。

其中弧光保護動作時間：弧光單判據 ≤3.8ms （2倍弧光動作門檻值，電磁繼電器輸出）；

弧光電流雙判據 ≤7.8ms （2倍弧光動作門檻值和 2倍電流定值，電磁繼電器輸出）

2.3 正常工作環境條件

環境溫度： -10℃～＋55℃；

裝置的貯存、運輸允許的環境溫度為-25℃～＋70℃；

相對濕度：5％～95％（產品內部不凝露，不結冰）；

海拔高度：≤2500m；

防護等級：IP40（面板、側板及上下底板）。

2.4 絕緣性能

絕緣電阻：>100MΩ, 500Vdc

介質強度：回路和地之間，獨立回路之間：工頻耐壓2kV

沖擊電壓：±5kV(1.2/50μs, 0.5J)

2.5 電磁兼容性能

2.6 阻燃性能

3 開孔尺寸和安裝位置

ARB6系列弧光保護方案，主要由ARB6弧光保護裝置、ARB-S弧光探頭及塑料光纖（雙股、阻燃）組成。

3.1 裝置開孔尺寸和安裝位置

3.1.1 裝置外形圖和開孔尺寸

圖3.2 弧光保護裝置外形及開孔尺寸圖

注：開孔尺寸以毫米（mm）為單位。

3.1.2 裝置安裝位置

弧光保護裝置安裝時需考慮開關柜安裝空間，與保護范圍內電源進線回路的TA回路連接、保護跳閘回路連接，原則上采用就近安裝方式，避免TA采集回路、跳閘回路連線過長，一般安裝于主變壓器中、低壓側進線柜或TV柜柜門上，建議采用面板開孔安裝。

圖3.3 弧光保護裝置安裝示意圖

3.2 探頭開孔尺寸和安裝位置

3.2.1 探頭外形圖和開孔尺寸

弧光探頭配套卡扣支架使用，卡扣支架需要開孔安裝。卡扣支架的開孔尺寸為20mm（直徑）。

圖3.4 弧光探頭外形及開孔尺寸圖

3.2.2 探頭安裝位置

弧光探頭的檢測范圍是一個角度為 180°，半徑0.5m 的扇形區域，所以選擇探頭安裝點時應充分考慮該要素，避免出現檢測盲區。

弧光探頭安裝應遵循以下原則：

弧光探頭建議安裝地點包括（但不僅限于）母線室、斷路器室、電纜室。

在開關柜有斷路器的情況下，弧光探頭建議安裝容易產生電弧的位置（如：在母線觸頭連接處、上或下隔離開關（2處）觸頭處、電流互感器觸頭處、電纜接頭處）。在開關柜無斷路器的情況下，弧光探頭建議安裝在母線觸頭連接處、上和下隔離開關觸頭處（1處）、電纜接頭處。

封閉式母線橋架在橋架兩端需要安裝弧光探頭。若考慮實現開關柜的整體保護，可以在開關柜的斷路器室和電纜室各安裝1個弧光探頭。

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