BYRC電弧光保護說明書

1、 安徽貝怡電氣科技有限公司BYRC智能電弧光保護系統(tǒng)安徽貝怡電氣科技有限公司第一章 簡介1.1 概述中、低壓母線發(fā)生短路故障時，所產(chǎn)生的電弧光對設(shè)備及人員會造成極大的傷害，按我國現(xiàn)行的繼電保護設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，35kV及以下電壓等級的母線一般未裝設(shè)母線保護。然而，由于中低壓母線上的出線多，操作頻繁，三相導(dǎo)體線間距離與大地的距離比較近，容易受小動物危害，設(shè)備制造質(zhì)量比高壓設(shè)備差，設(shè)備絕緣老化和機械磨損，運行條件惡劣，系統(tǒng)運行條件改變，人為和操作錯誤等原因，中低壓母線的故障幾率比高壓、超高壓母線高得多。但長期以來，人們對中低壓母線的保護一直不夠重視，大多采用帶有較大延時的后備保護來切除母線上的故障，往往使

2、故障被發(fā)展、擴大，從而造成巨大的經(jīng)濟損失。1.2 開關(guān)柜內(nèi)部電燃弧耐受時間IEC298標(biāo)準(zhǔn)附錄AA中規(guī)定的開關(guān)柜內(nèi)部燃弧時間是100ms，目前市場上銷售的開關(guān)柜基本上是按照IEC298標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的，也就是說，開關(guān)柜可以承受的電弧燃燒時間為100ms。由于發(fā)生弧光故障在斷路器動作前，故障短路電弧是一直在燃燒的，即保護動作時間加上斷路器分閘時間之和，即為電弧燃燒的持續(xù)時間。也就是說，從保護開關(guān)柜方面考慮，保護動作時間應(yīng)在小于100ms切除故障以防止弧光短路故障進一步發(fā)展擴大造成更大的危害。電弧燃燒時間設(shè)備損壞程度35ms沒有顯著的損壞，一半可以在檢驗絕緣電阻后投入使用。100ms設(shè)備損壞較小，在開關(guān)

3、柜再次投入運行之前僅需要進行清潔或可能的某些小的修理。500ms設(shè)備損壞很嚴(yán)重，現(xiàn)場工作人員可能受到嚴(yán)重的傷害，必須更換部分設(shè)備才可以再投入運行。上表為各種燃弧持續(xù)時間對設(shè)備造成的損害程度。1.3 變壓器的動穩(wěn)定時間據(jù)統(tǒng)計，一些地區(qū)110kV及以上等級的變壓器遭受短路故障電流沖擊直接導(dǎo)致?lián)p壞的事故，約占全部事故的50%以上，特別是變壓器低壓側(cè)出口（低壓母線）短路時形成的故障一般需要更換繞組，嚴(yán)重時可能要更換全部繞組，從而造成十分嚴(yán)重的后果和損失。國標(biāo)規(guī)定的110kV及以上電壓等級的變壓器的熱穩(wěn)定允許時間為2秒，動穩(wěn)定時間為0.25秒。但實際上，在低壓側(cè)出口短路故障靠過流后備保護切除的動作時間往

4、往在2秒以上，離0.25秒的變壓器的動穩(wěn)定時間相差甚遠。所以，可以說，繼電保護的不完善也是造成變壓器損壞的重要原因。 下圖為各種燃弧時間下產(chǎn)生的電弧能量及對電力設(shè)備的損壞程度。電弧光一旦產(chǎn)生，其危害程度取決于電弧電流及切除時間，電弧產(chǎn)生的能量與 I2t 成指數(shù)規(guī)律快速上升。只有在極短時間內(nèi)切除故障才能使設(shè)備不遭受害。若總切除時間大于 100ms，輕則設(shè)備局部燒損，重則造成開關(guān)柜爆炸以及人員傷亡，有的可能引發(fā)“火燒連營”的連鎖事故。所以，為了保證變壓器及母線開關(guān)設(shè)備的安全運行，根據(jù)繼電保護快速性的要求，迫切需要配置專用中低壓母線保護。1.4 產(chǎn)品簡介BYRC智能電弧光保護系統(tǒng)完美的解決了這一問題

5、，該系統(tǒng)根據(jù)檢測到的電弧光信號，在極短的時間內(nèi)（<7ms保護動作出口）即可切除母線（及饋線）故障，保障設(shè)備及人員安全，降低損失。BYRC智能電弧光保護系統(tǒng)是我公司在長期電氣自動化產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)的基礎(chǔ)上，引進國外先進技術(shù)理念研制的新一代智能型弧光保護產(chǎn)品。該系列產(chǎn)品包括BYRC I母線保護單元(本單元含BYRC -K 弧光保護主單元和BYRC -C 弧光采集單元及BYRC -ZC 整流柜采集單元)、和BYRC -II 饋線保護單元。該產(chǎn)品主要應(yīng)用領(lǐng)域： 開關(guān)柜內(nèi)中低壓母線保護 饋線電纜連接頭保護 箱式變電站保護 整流柜保護 通過檢測開關(guān)柜內(nèi)部發(fā)生故障時產(chǎn)生弧光這一特點，結(jié)合過流閉鎖這一原理，

6、動作快速可靠、系統(tǒng)配置簡單、適應(yīng)性強，是目前最為理想的母線保護解決方案。 弧光保護系統(tǒng)可接入若干個由弧光傳感器傳來的電弧光信號以及電流信號?；」鈧鞲衅骺煞胖迷陂_關(guān)設(shè)備的任何位置，通常安裝在開關(guān)柜各間隔室中，也可沿母線放置。電弧光保護主要動作依據(jù)為故障產(chǎn)生的兩個不同因素：弧光及電流增量。當(dāng)同時檢測到特定強度的弧光和電流增量時發(fā)出跳閘命令，并可顯示故障發(fā)生的位置。邏輯原理圖第二章 功能及特點2.1系統(tǒng)特點1.采用 32 位工業(yè)級微處理器，速度快、精度高，獨有的快速電流算法，保證電流判據(jù)的快速、可靠性。2. 主單元與采集單元間具有光纖、通訊雙連接，既可快速傳遞故障弧光信號，又可進行數(shù)據(jù)傳輸；弧光信號

7、可在采集單元之間串行傳輸，從而使監(jiān)測點的數(shù)量可任意增加，且大大減少了傳輸光纖的成本。 3.大屏幕液晶顯示，界面友好，操作簡便；全數(shù)字化設(shè)計，整定參數(shù)時無需撥碼開關(guān)及電位器等機械元件，精度高，無振動、磨損等隱患。4. 多種通訊接口實現(xiàn)靈活的組網(wǎng)方案；GPS 同步對時接口。5.具備故障硬定位、軟定位功能。有事故記錄、故障錄波、遙信、電流測量、自檢等輔助功能。6. 主單元內(nèi)置電源模塊、電流采集模塊，安裝使用方便，可靠性高。 7. 動作判據(jù)可設(shè)，動作判據(jù)可設(shè)置為弧光加電流或僅弧光。可選的帶延時的電流保護，可作為開關(guān)柜的二級過流保護。 8. 全金屬外殼設(shè)計，有效屏蔽外界電磁干擾，通過了“國家繼電器質(zhì)量監(jiān)

8、督檢驗中心”的 15 項電磁兼容檢驗，嚴(yán)酷等級為 IV級。弧光探頭通過光纖與主設(shè)備無源連接，電氣隔離及抗干擾能力極強。 2.2與國內(nèi)外同類產(chǎn)品特點對比序號技術(shù)要點BYRC國內(nèi)外同類產(chǎn)品1系統(tǒng)組成主單元一體化設(shè)計，適于回路獨立安裝由主控、弧光、電流、電源等模塊組成，設(shè)計安裝復(fù)雜，可靠性低獨立的采集單元2故障定位除通訊外，每路弧光輸入對應(yīng)一路繼電器輸出實現(xiàn)故障硬定位功能只能通過通訊方式實現(xiàn)故障定位。3弧光信號采用串行方式傳輸，檢測點可進行無限擴展。采用并行方式，檢測點受輸入口個數(shù)的限制。4人機界面大屏幕液晶，漢字菜單，界面友好，易于操作。指示燈、數(shù)碼管或英文顯示5參數(shù)設(shè)置所有設(shè)定均在液晶界面中操作

9、，精確簡便，可靠性高撥碼開關(guān)或機械旋鈕，精度低，有振動和磨損隱患。6通訊組網(wǎng)提供兩路通訊接口，并支持ModBusRTU 、ProfiBusCAN、IEC103、IEC104 等多種通訊規(guī)約。、通訊接口及支持規(guī)約單一。第三章 技術(shù)參數(shù)裝置額定電壓 AC220V、DC220V、DC110V 裝置功耗 2W 輸出接點容量輸出觸點容量 5A 250VAC/30VDC 環(huán)境溫度允許的工作溫度/貯存溫度 -20°C +55°C / -25°C +70°C動作時間裝置出口時間 小于7ms弧光檢測范圍弧光檢測范圍 100Lux500Klux電磁兼容指標(biāo)靜電放電抗擾度 &

10、#177;15kV射頻電磁場輻射抗擾度 80MHz1GHz 10V/m電快速瞬變脈沖群抗擾度 ±4kV/2.5kHz浪涌抗擾度 線地±4kV 線線±2kV射頻傳導(dǎo)抗擾度 150kHz80MHz 電平：10V工頻磁場抗擾度 連續(xù)磁場100A/m 短時磁場300A/m 級脈沖磁場抗擾度 300A/m阻尼振蕩磁場抗擾度 30A/ m 級電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度 暫降和短時中斷0UT 電壓變化40% UT振蕩波抗擾度 100kHz 1MHz 共模2.5kV 差模1kV工頻抗擾度 A 級 差模150V 共模300V傳導(dǎo)發(fā)射限值 150kHz30MHz輻射發(fā)射限值

11、 30MHz1GHz <57uV/m諧波電流發(fā)射限值 A 類 15 次諧波電壓波動與閃爍 符合IEC61000-3-3交流回路額定電流In 1A/5A額定頻率 4565Hz功率消耗 <0.1VA動作整定相電流 0.510In精度 5%通訊通訊方式 ProfiBus-DP/RS485/CAN/以太網(wǎng)通訊協(xié)議 ProfiBus (IEC61158)/ModBusRTU/IEC103傳輸速率 ProfiBus 最大為6M，ModBus 最大為19.2K，以太網(wǎng)最大為100M第四章 系統(tǒng)組成 4.1 母線弧光保護系統(tǒng)組成作為母線型保護，需要一臺 BYRC-K 弧光保護主單元和一臺（或多臺）

12、BYRC-C 弧光保護采集單元。 1.BYRC-C弧光保護采集單元提供 8 路弧光采集輸入，并提供 8 路繼電器輸出，與輸入信號一一對應(yīng)，實現(xiàn)故障硬定位功能。 2.主單元與采集單元分離，主單元安裝于進線柜中，采集單元分散安裝在饋線柜中。 3.主單元與采集單元之間，弧光信號用光纖連接；數(shù)據(jù)通訊采用串口連接。 4.主單元可提供雙口通訊模式，支持 RS485、以太網(wǎng)口等多種接口方式，支持Profibus、ModBusRTU、CAN、IEC103、IEC104 等多種通訊規(guī)約。5.主單元支持兩種額定輸入電流 1A 或 5A。4.2 BYRC-K 弧光保護主單元主單元是電弧光保護系統(tǒng)的核心部件，負責(zé)輸入

13、量的采集、測量、計算及邏輯判斷，實現(xiàn)系統(tǒng)的各項保護邏輯、與站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)通信、自檢及其他輔助功能。 BYRC-K 后端子圖BYRC-K后端子定義 4.3 BYRC-C 弧光采集單元該單元作為弧光保護的采集單元，提供 8 路弧光采集輸入和 8 路輸出，采用探頭方式采集弧光，并把該信號通過光纖傳遞給主單元，并有一路通訊口與主單元進行傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)有多臺采集單元時，各采集單元間采用串行方式傳遞弧光信號，最終傳遞給主單元。 BYRC-C 后端子圖BYRC-C 后端子定義4.4 BYRC-ZC 整流柜采集單元該單元作為整流柜弧光保護的采集單元，采用光帶方式采集弧光，并把該信號通過光纖傳遞給主單元，并有一路通

14、訊口與主單元進行傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)有多臺采集單元時，各采集單元間采用串行方式傳遞弧光信號，最終傳遞給主單元。該裝置后端子圖與 BYRC-C 相同。4.5 BYRC-II 饋線保護單元該單元作為饋線型弧光保護的單元獨立使用，每個單元最多可提供 3 個弧光采集輸入，采用探頭方式采集弧光，當(dāng)饋線柜中發(fā)生弧光時跳開該饋線柜中的斷路器。 BYRC-II 后端子圖BYRC-II后端子定義第五章 訂貨須知客戶訂貨時需提供以下信息：訂購母線型弧光保護：需提供：1.通訊模式，即：單口通訊或雙口通訊模式。2.通訊規(guī)約，即：ModbusRTU、Profibus、IEC103、IEC104、CAN 等。3.裝置的額定輸入電流，即：二次輸入為 1A 或 5A。訂購饋線型弧光保護：需提供：1.通訊模式，即：單口通訊或雙口通訊模式。2.通訊規(guī)約，即：ModbusRTU、Profibus、IEC103、IEC104、CAN 等。3.裝置的額定輸入電流，即：二次輸入為 1A 或 5A。第六章 外形尺寸和安裝開孔5.1、 裝置外形和開孔尺寸注：BYRC-K，BYRC-C,