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【摘 要】：宁夏国华宁东发电有限公司6kV母线电弧光保护动作不闭锁快切，母线故障将存在故障母线二次冲击的隐患，技改电弧光保护装置闭锁快切装置的功能，能有效控制隐患。
【关键词】：电弧光保护；闭锁；技改；研究。
Guohua east ningxia ningxia power generation co.， LTD. 6 kv bus electric arc light protection action not locking quick cutting， busbar faults will be the hidden trouble of the faulty bus bar secondary impact， technological upgrading the function of the electric arc protection device atresia fast cutting device， can effectively control the hazards.
0引言
电弧光保护属于新一代保护产品， 在2005年以后国内新建电厂广泛应用，它作为6kV母线的主保护，动作时间控制在40ms以内。而当前阶段绝大部分设计院在设计时均未考虑电弧光保护闭锁快切装置功能，新建电厂采取设计变更或技改实现闭锁。本文以国华宁东电厂6kV母线电弧光保护闭锁快切技改进行研究，提出技改的必要性，技改方案及相关注意事项，以期对类似的新建电厂在考虑保护配置问题中提供借鉴与参考。
1厂用电弧光保护现状分析
1.1 中低压母线保护的配置情况
中低压母线发生短路故障对设备及人身造成极大的危害，有的可能引发连锁事故。但是，按照我国现型的继电保护设计标准，在中低压母线系统一般不配置专用母线保护，而是依赖于上一级元件（高厂变或启备变）后备的复合电压分支过流保护来切除故障母线，但后备保护的延时加大了设备的损害程度。因此，新建发电厂设计电弧光保护作为中低压母线的主保护，以高厂变或启备变的复合电压分支过流保护作为母线短路的后备保护。
1.2 电弧光保护闭锁快切设计调研
电弧光保护属于新一代保护产品， 在2005年以后国内新建电厂广泛应用，代替进线开关综保纯过流保护，具有可靠性高的优越性。
经过调研发现，绝大部分设计院在设计时均未考虑弧光保护闭锁快切功能，新建电厂采取设计变更或技改实现闭锁，如国电东胜热电公司，国神鸳鸯湖发电有限公司、国华宝电发电有限公司、湖北东阳光发电有限公司等，但也有部分电厂仍未经过技改，如国华宁东发电有限公司、广东云浮发电有限公司等。
2 电弧光保护原理
电弧光保护系统作为中低压母线的主保护，专门根据中低压母线系统的保护特点设计而成，动作时间7ms远快于传统的母线保护，对开关柜内的短路故障切除时间可以控制在100ms以内。因此，本保护系统可以将故障损失降到最低，为快速处理事故，恢复供电创造条件。
电弧光保护动作判据为故障产生时的两个条件；弧光及电流增量。当同时检测到弧光和电流增量时发出跳闸命令，跳闸出口为跳工作电源开关或备用电源开关，如图1所示：
图1
电弧光保护由两部分组成：电弧光控制部分和弧光传感器。弧光传感器可放置在开关设备的任何位置（一般安装在开关母线室内，以检测母线故障），根据弧光传感器的实际物理位置可实现保护分区的功能，并在电弧光控制单元上显示故障发生的位置，此功能可减少断电的处理时间，使快速恢复供电成为可能。
3 宁东6KV电弧光保护配置情况
国华宁东公司厂用电系统设计为6kV电压等级，每台机组设置两段6kV工作母线，两台机组共用两段6kV煤灰母线，全厂两台机组共设计为六段6kV母线，每段母线配置一套电弧光保护装置，使用芬兰WAMP 221电弧光保护装置，电弧光保护装置安装在6kV工作电源开关面板上，电弧光传感器安装在6kV开关母线室。
WAMP 221电弧光保护装置是一个模块化系统，包括一个主控单元WAMP 221，一个电流单元VAM 4C（测量6KV备用电源开关电流），弧光传感器I/O单元VAM 10L，弧光传感器和可能的中间继电器。每个弧光传感器I/O单元VAM 10L包含10个弧光传感器接线端子，每段母线如6KV 1B段25个开关柜包含三个I/O单元，然后通过RS485与主控单元进行通讯。
WAMP 221电弧光保护装置具有两个互相独立的保护单元，四个保护区，四个跳闸出口，其中国华宁东公司只用到两个保护区与两个跳闸出口，分别动作于跳工作电源开关或备用电源开关，但电弧光保护动作不闭锁快切装置。
4 弧光保护闭锁快切的必要性
弧光保护作为中低压母线的主保护，厂家说明书说明电弧光保护切除故障时间控制在100ms以内。其中测量采集、计算、输出接点只需7ms，开关开断时间≤60ms，宁东公司6kV工作电源开关或备用电源开关开断时间一般为20～30ms，所以宁东公司电弧光保护的动作切除故障的时间在40 ms以内。由电弧光保护的弧光探头安装在开关母线室决定了电弧光保护的保护范围为6kV开关母线室，保护动作类型包括母线短路与接地以及6kV开关故障。
发变组正常运行时，厂用电系统一般由高厂变供电，在母线短路与接地以及6kV开关故障时，电弧光保护动作，瞬时动作跳开工作电源开关。而故障发生时，高厂变低压侧复合电压分支过流保护启动，但由于延时较长，分支后备保护在电弧光保护动作后启动返回，分支后备保护此故障情况下无法闭锁快切。6kV工作电源开关跳闸或6kV母线电压低（低于65%Ue）条件启动快切合6kV母线备用电源开关，6kV故障母线二次全电压冲击，最后通过启备变复合电压分支过流保护动作延时跳开备用电源开关，进而影响启备变的安全运行，增加故障损坏程度。 如果6kV母线电弧光保护动作闭锁快切，母线故障后电弧光保护动作能切除故障母线，同时发指令闭锁快切装置启动切换，不会造成故障母线二次冲击。
5 技改方案
将国华宁东公司#1、2机组6kV工作母线的电弧光保护跳工作电源开关输出继电器连接一对节点至相对应的快切装置闭锁回路中，实现闭锁快切装置的作用。
6 技改需考虑的因素及条件
（1）必须经过充分的技术调研与认证，掌握有关电厂在技改时出现的技术难题及问题。
（2）强化本厂WAMP 221弧光保护装置维护，确保弧光正常投用与动作。
（3）定期进行弧光保护的传动试验，记录弧光保护闭锁快切接点信号时间与弧光保护动作开关跳闸接点信号至快切装置时间长短，后者时间必须长于前者，否则闭锁功能无法实现。
（4）电弧光保护装置增加闭锁快切功能技改必须在6kV母线停电时进行。
（5）新增加的弧光保护闭锁快切与原设计的高厂变低压侧复合电压闭锁分支过流保护必须独立，分别送干接点至快切装置，使用快切装置电源，防止电弧光保护电源与发变组保护电源合环，满足二十五项反措技术要求。
7 技改情况及结论
机组的安全运行需要经过长期不断的研究与努力。国华宁东公司将进一步对电弧光保护进行调研，组织专业组进行专业讨论决定进行技改，制定技改计划，落实责任人，在2014年#1、2机组检修期间进行技改。
本文以国华宁东6kV母线电弧光保护闭锁快切技改进行研究，提出技改的必要性，技改方案及相关注意事项，以期对类似的新建电厂在考虑保护配置问题中提供借鉴与参考。
参考文献
[1]承文新、余华武、任祖怡、王家华，全国量度继电器和保护设备标委会静态继电保护装置分标委会，DL/T 526-2002《静态备用电源自动投入装置技术条件》。
[2] 中华人民共和国国家发展和改革委员会，DL/T 584-2007《3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程》。
[3]中华人民共和国国家发展和改革委员会，DL/T 1011-2006《电力系统继电保护整定计算数据交换格式规范》。
[4] 《VAMP221电弧光保护操作和技术手册、配置手册》，厂家资料。
[5] 杨振森、杨付生、张思海等，《国华宁东电厂集控运行规程》（第四版，公司内部技术资料）。
作者简介：
杨付生，男，1981.11.12，2012年毕业于宁夏大学，本科，现任宁夏国华宁东发电有限公司电气运行高级主任工，助理工程师，10年火力发电厂集控运行岗位工作经验（包含4年电气运行管理经验）。
【关键词】：电弧光保护；闭锁；技改；研究。
Guohua east ningxia ningxia power generation co.， LTD. 6 kv bus electric arc light protection action not locking quick cutting， busbar faults will be the hidden trouble of the faulty bus bar secondary impact， technological upgrading the function of the electric arc protection device atresia fast cutting device， can effectively control the hazards.
0引言
电弧光保护属于新一代保护产品， 在2005年以后国内新建电厂广泛应用，它作为6kV母线的主保护，动作时间控制在40ms以内。而当前阶段绝大部分设计院在设计时均未考虑电弧光保护闭锁快切装置功能，新建电厂采取设计变更或技改实现闭锁。本文以国华宁东电厂6kV母线电弧光保护闭锁快切技改进行研究，提出技改的必要性，技改方案及相关注意事项，以期对类似的新建电厂在考虑保护配置问题中提供借鉴与参考。
1厂用电弧光保护现状分析
1.1 中低压母线保护的配置情况
中低压母线发生短路故障对设备及人身造成极大的危害，有的可能引发连锁事故。但是，按照我国现型的继电保护设计标准，在中低压母线系统一般不配置专用母线保护，而是依赖于上一级元件（高厂变或启备变）后备的复合电压分支过流保护来切除故障母线，但后备保护的延时加大了设备的损害程度。因此，新建发电厂设计电弧光保护作为中低压母线的主保护，以高厂变或启备变的复合电压分支过流保护作为母线短路的后备保护。
1.2 电弧光保护闭锁快切设计调研
电弧光保护属于新一代保护产品， 在2005年以后国内新建电厂广泛应用，代替进线开关综保纯过流保护，具有可靠性高的优越性。
经过调研发现，绝大部分设计院在设计时均未考虑弧光保护闭锁快切功能，新建电厂采取设计变更或技改实现闭锁，如国电东胜热电公司，国神鸳鸯湖发电有限公司、国华宝电发电有限公司、湖北东阳光发电有限公司等，但也有部分电厂仍未经过技改，如国华宁东发电有限公司、广东云浮发电有限公司等。
2 电弧光保护原理
电弧光保护系统作为中低压母线的主保护，专门根据中低压母线系统的保护特点设计而成，动作时间7ms远快于传统的母线保护，对开关柜内的短路故障切除时间可以控制在100ms以内。因此，本保护系统可以将故障损失降到最低，为快速处理事故，恢复供电创造条件。
电弧光保护动作判据为故障产生时的两个条件；弧光及电流增量。当同时检测到弧光和电流增量时发出跳闸命令，跳闸出口为跳工作电源开关或备用电源开关，如图1所示：
图1
电弧光保护由两部分组成：电弧光控制部分和弧光传感器。弧光传感器可放置在开关设备的任何位置（一般安装在开关母线室内，以检测母线故障），根据弧光传感器的实际物理位置可实现保护分区的功能，并在电弧光控制单元上显示故障发生的位置，此功能可减少断电的处理时间，使快速恢复供电成为可能。
3 宁东6KV电弧光保护配置情况
国华宁东公司厂用电系统设计为6kV电压等级，每台机组设置两段6kV工作母线，两台机组共用两段6kV煤灰母线，全厂两台机组共设计为六段6kV母线，每段母线配置一套电弧光保护装置，使用芬兰WAMP 221电弧光保护装置，电弧光保护装置安装在6kV工作电源开关面板上，电弧光传感器安装在6kV开关母线室。
WAMP 221电弧光保护装置是一个模块化系统，包括一个主控单元WAMP 221，一个电流单元VAM 4C（测量6KV备用电源开关电流），弧光传感器I/O单元VAM 10L，弧光传感器和可能的中间继电器。每个弧光传感器I/O单元VAM 10L包含10个弧光传感器接线端子，每段母线如6KV 1B段25个开关柜包含三个I/O单元，然后通过RS485与主控单元进行通讯。
WAMP 221电弧光保护装置具有两个互相独立的保护单元，四个保护区，四个跳闸出口，其中国华宁东公司只用到两个保护区与两个跳闸出口，分别动作于跳工作电源开关或备用电源开关，但电弧光保护动作不闭锁快切装置。
4 弧光保护闭锁快切的必要性
弧光保护作为中低压母线的主保护，厂家说明书说明电弧光保护切除故障时间控制在100ms以内。其中测量采集、计算、输出接点只需7ms，开关开断时间≤60ms，宁东公司6kV工作电源开关或备用电源开关开断时间一般为20～30ms，所以宁东公司电弧光保护的动作切除故障的时间在40 ms以内。由电弧光保护的弧光探头安装在开关母线室决定了电弧光保护的保护范围为6kV开关母线室，保护动作类型包括母线短路与接地以及6kV开关故障。
发变组正常运行时，厂用电系统一般由高厂变供电，在母线短路与接地以及6kV开关故障时，电弧光保护动作，瞬时动作跳开工作电源开关。而故障发生时，高厂变低压侧复合电压分支过流保护启动，但由于延时较长，分支后备保护在电弧光保护动作后启动返回，分支后备保护此故障情况下无法闭锁快切。6kV工作电源开关跳闸或6kV母线电压低（低于65%Ue）条件启动快切合6kV母线备用电源开关，6kV故障母线二次全电压冲击，最后通过启备变复合电压分支过流保护动作延时跳开备用电源开关，进而影响启备变的安全运行，增加故障损坏程度。 如果6kV母线电弧光保护动作闭锁快切，母线故障后电弧光保护动作能切除故障母线，同时发指令闭锁快切装置启动切换，不会造成故障母线二次冲击。
5 技改方案
将国华宁东公司#1、2机组6kV工作母线的电弧光保护跳工作电源开关输出继电器连接一对节点至相对应的快切装置闭锁回路中，实现闭锁快切装置的作用。
6 技改需考虑的因素及条件
（1）必须经过充分的技术调研与认证，掌握有关电厂在技改时出现的技术难题及问题。
（2）强化本厂WAMP 221弧光保护装置维护，确保弧光正常投用与动作。
（3）定期进行弧光保护的传动试验，记录弧光保护闭锁快切接点信号时间与弧光保护动作开关跳闸接点信号至快切装置时间长短，后者时间必须长于前者，否则闭锁功能无法实现。
（4）电弧光保护装置增加闭锁快切功能技改必须在6kV母线停电时进行。
（5）新增加的弧光保护闭锁快切与原设计的高厂变低压侧复合电压闭锁分支过流保护必须独立，分别送干接点至快切装置，使用快切装置电源，防止电弧光保护电源与发变组保护电源合环，满足二十五项反措技术要求。
7 技改情况及结论
机组的安全运行需要经过长期不断的研究与努力。国华宁东公司将进一步对电弧光保护进行调研，组织专业组进行专业讨论决定进行技改，制定技改计划，落实责任人，在2014年#1、2机组检修期间进行技改。
本文以国华宁东6kV母线电弧光保护闭锁快切技改进行研究，提出技改的必要性，技改方案及相关注意事项，以期对类似的新建电厂在考虑保护配置问题中提供借鉴与参考。
参考文献
[1]承文新、余华武、任祖怡、王家华，全国量度继电器和保护设备标委会静态继电保护装置分标委会，DL/T 526-2002《静态备用电源自动投入装置技术条件》。
[2] 中华人民共和国国家发展和改革委员会，DL/T 584-2007《3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程》。
[3]中华人民共和国国家发展和改革委员会，DL/T 1011-2006《电力系统继电保护整定计算数据交换格式规范》。
[4] 《VAMP221电弧光保护操作和技术手册、配置手册》，厂家资料。
[5] 杨振森、杨付生、张思海等，《国华宁东电厂集控运行规程》（第四版，公司内部技术资料）。
作者简介：
杨付生，男，1981.11.12，2012年毕业于宁夏大学，本科，现任宁夏国华宁东发电有限公司电气运行高级主任工，助理工程师，10年火力发电厂集控运行岗位工作经验（包含4年电气运行管理经验）。