产品详情
电弧光保护装置
使
用
手
册
安徽亚辉电气自动化有限公司
公司简介
安徽亚辉电气自动化有限公司坐落于国家级合肥经济技术开发区，公司是专业从事电力系统保护设备研发、生产、销售为一体的国家高新技术企业。公司技术力量雄厚，拥有多名行内外技术专家，并且与中国科技大学、中科院合肥分院、合肥工业大学等单位积极合作，技术水平处于行业领先地位。
公司目前有YH10A智能过电压抑制柜、YHXG消弧消谐选线及过电压保护综合装置、YHPB大能容三相组合式过电压保护器、YHWX微机消谐装置、YHWJ智能微机小电流选线装置、YHK系列智能操控装置，YHT无线测温装置、YHN530系列电力仪表、YHDOZ电网在线绝缘监测装置、YHLXQ一次消谐器及各种特殊用途过电压保护器等数十个产品，产品广泛应用于电力、化工、煤炭、水泥等行业，深受广大用户和开关成套厂家好评。
公司产品拥有多项国家专利及软件著作权、并且全面通过2008版ISO9001质量管理体系认证，所有产品均通过国家电网公司、国家继电器质量监督检验中心、安徽省产品质量监督检验中心等权威部门的型式试验，产品质量得到可靠保证。
一、产品概述
开关柜内的发生短路弧光的功率可高达100MW，电弧燃烧所产生的能量与电弧的燃烧时间及短路电流变化值呈指数倍增长（如下图所示），燃烧产生的高温、高压将会逐步摧毁元器件、铜排以及整套开关柜，高强度的电弧光和有毒气体对人体也有巨大的伤害。
在我国中、低压母线短路故障中，重点设备和人员伤害主要有电弧光引起，然而，我国的大多数中低压母线没有设置快速母线保护，而只是采用了简单的消弧装置和变压器后备保护。这些保护动作速度慢，往往会延长故障切除时间，从而进一步扩大设备损坏程度，影响整个电网的安全运行。
安徽亚辉电气自动化有限公司根据国内外实际应用情况，吸收国外电弧光保护的特点，针对国内电力系统电弧光保护特点，研发生产出了YHARC电弧光保护系统，可为中低压开关柜系统提供完美的电弧光保护解决方案,通过独特的逻辑编程功能,可以灵活配置,满足各种弧光保护解决方案。
YHARC母线弧光保护装置装置采用一体化设计，内置了电源模块、电流采集模块、光电转换模块及I/O模块，可实现直接采集直接控制。装置具备6路高速跳闸接点。能够实现自检和故障闭锁。
产品的判据
YHARC电弧光保护逻辑图
2.1主控单元ZK
功能
a.2组三相电流、零序电流检测；
b.160*160尺寸LCD显示；
c. 标配6路高速跳闸接点；
d. 标配4路开入量；4路可编程继电器输出
e. 装置最多可以接入20路弧光传感器信号；
f.跳闸逻辑可选，弧光加电流判据，确保跳闸可靠性；
g. 标准RS485通讯接口，支持MODBUS标准规约；
h. 单元自检功能，包括装置硬件故障；
a. 光纤传输
b. 标准化ST接头
c. 动作阀值可以调节
三、产品特点
3.1动作迅速可靠
采用了特殊算法，可以在短时间内判断弧光变化信号和电流变化信号并迅速出口，确保开关柜内设备的弧光在100ms以内切除。
3.2 跳闸逻辑可靠性高
根据弧光产生时的特点，装置采用弧光和电流双重判据，判据简单且可以有效的保证动作的准确性。
3.3强大的电气性能
故障弧光探头、连接线全部采用光纤，具有超强的电气隔离效果。装置完全满足EMC的标准，保证了弧光保护系统的整体稳定性和动作的可靠性。
3.4 故障信息记录全面
在故障弧光发生并引起装置跳闸后，主控单元可以准确的记录弧光探头位置，且可以详细记录动作时刻的故障相电流值。
3.5 弧光探头自由配置功能
弧光探头可以自由配置属于不同的保护母线段，可以根据现场使用情况自由配置，适用于系统的各种接线方式，使用方便。
3.6 抗电磁干扰能力强
全面满足EMC四级要求，抗干扰能力卓越。
四、技术性能指标
4.1使用环境
a.温度：-10℃~+55℃；
b.湿度：5%-95％(装置内部既不应凝露,也不应结冰)
c.大气压力：86 kPa-106kPa
4.2电气技术参数
4.2.1交流电源
装置的交流电源额定参数如下：
a.额定电压：220v，允许偏差-20%-+20%；
b.额定频率：50HZ，允许偏差±1HZ；
c.波形：正弦波，波形畸变不大于5%。
4.2.2直流电源
装置的直流电源额定参数如下：
a.额定电压：220v，110v；，允许偏差-20% - +15%
b.纹波系数：不大于5%。
4.2.3交流采样电流
装置的交流采样电流如下：
a.系统额定电流（In)：（1A/5A）*变比
b.本机电流测量范围：(0-20)In
4.2.4出口继电器
继电器参数如下：
a.机械寿命优于10000次
b.电气寿命优于10000次
c.断开容量限值：≥30W，时间常数L/R=40ms
d.接通容量限值：≥1000W
4.2.5功率消耗
装置的功率消耗如下：
a.交流电流回路：当In=5A时，每相不大于1.0VA
当额定电流为1A时，每相不大于0.5VA
b.电源回路：不大于20W（单装置）
4.3主要技术性能
4.3.1弧光过流双判据速断保护
弧光过流速断保护要如下：
a.选择弧光过流双判据方式
b.弧光动作门槛值范围：5k lx-20k lx或1mW/cm2-10mW/cm2
c.弧光动作门槛值误差：不超过±20%
d.电流定值范围：0.5In-8In
e.电流定值误差：不超过±5%或±0.04In
f.动作时间（2倍弧光动作门槛值和2倍电流定值）：≤ 20ms
4.3.2对时精度
装置的对时误差小于1ms
4.3.3过载能力
交流电流：2倍过载，连续工作；40倍电流，1秒；
4.3.4可靠性
a.设备的快速瞬变干扰试验、高频干扰试验、浪涌试验、静电放电干扰试验、辐射电磁场干扰试验均满足GB/T14598标准中试验等级要求；
b.平均无故障运行时间不小于50000小时
弧光保护系统主控单元和弧光传感器采用标准ST接口的光纤连接，通过光纤传输光信号。
5.1主控单元安装说明
主控单元采用面板嵌入式安装方式安装,外形尺寸如下图所示
外形尺寸图
开孔尺寸图
背板端子图
5.2 弧光传感器的安装
专门用于故障弧光采集，是无源的弧光探测传感器，安装在高压柜的母线室、电缆室、断路器室或者馈线柜内电气元件的连接处。当发生弧光故障时，光照度大幅度增加，弧光传感器直接将光信号传给弧光采集单元或馈线保护单元。
弧光传感器外形图
KGN-12型开关柜单弧光传感器安装示意图
KGN-40.5型开关柜双弧光传感器安装示意图
KYN-28型开关柜单弧光传感器安装示意图
KYN-28型开关柜三弧光传感器安装示意图
5.3光纤安装注意事项
注意事项：光纤安装时要插到位，固定紧固，避免造成松动，影响测量。
装置的面板由LCD液晶显示器、8个指示灯及简易键盘组成。 指示灯指示装置的工作状态及保护信号。8个指示灯分别为“电源”、“运行”、“通讯”、“故障”、“备用”、“备用”、“动作”“警告”指示灯。
指示灯说明
电源指示灯 -- 指示装置的电源状态，电源正常是此指示灯常亮。
运行指示灯 -- 指示装置运行状态，通电正常运行时运行指示灯应有规律地闪动。
通讯指示灯 -- 指示装置的通讯状态，装置处于通讯状态时此指示灯亮。
动作指示灯 -- 通电正常运行时此指示灯不亮，保护跳闸继电器动作时，此指示灯亮红光。
告警指示灯 -- 通电正常运行时此指示灯不亮，告警继电器动作时，此指示灯亮红光。
故障指示灯 - - 通电正常运行时此指示灯均不亮，有自检故障发生时，故障指示灯亮红光。
简易键盘说明
“8 ” - - 回车/确认键，主界面按“确定”键进入主菜单或确认当前设置返回上一次设置。
“︿” - - 向上键，使光标上移选择不同的设定对象。
“﹀” - - 向下键，使光标上移选择不同的设定对象。
“<” - - 向左键，使光标左移选择不同的设定对象。“>” - - 向右键，使光标右移选择不同的设定对象。
“+” - - 加数键，使选中的数据的值增加“1”。
“-” - - 减数键，使选中的数据的值减小“1”。
“Q” - - 退出键或取消键，在菜单操作过程中退出本级菜单，返回上一级菜单。
“RST”- - 复位键使装置执行序复位。
装置在上电后，经短时间的初始化后进入工作状态，屏幕上开始显示开机运行界面 。其显示内容如下：
保护装置具备2组三相电流、零序电流检测，每3秒钟，第一组Ia1,Ib1,Ic1,Io1第二组Ia2,Ib2,Ic2,Io2相互切换显示。
6.2主菜单介绍
在运行主界面下按“确认”键进入装置的主菜单，主菜单下共有
9个子菜单项目，显示如下，可以通过“向上”或“向下”键移动光标进行上下滚动查看。
1、通讯参数：通过此菜单可以对“通讯地址”，“波特率”，“通讯规约”进行设置；
2、时间设置：通过此菜单可以对装置的运行时间进行设置；
3、记录清除: 对故障信息进行清除。
4、额定参数：在此菜单下用户可以设置电流参数。
5、记录查询：通过此菜单可以查看装置的故障记录。
6、配置信息：通过此菜单查询各保护段的配置信息。
7、保护状态：在此菜单下可以查看弧光保护段的动作状态。
9、复位选项：执行程序或保护复位。
6.3菜单使用及设置方法
6.3.1通讯参数
在主菜单中，选择<通讯参数>，按“确认”键，进入通讯参数调整界面：
按“向上”或者“向下”键选择各个调整项，按“+”“-”键调整数值，按“退出”键，返回上一层菜单。
标配RS-485接口，默认通讯设置为：波特率9600，校验无，停止位1。设备支持ModBUS-RTU规约，可通过后台对设备进行参数设置、实时数据读取、故障信息读取、复归等操作，方便组网运行。
6.3.2时间设置
在主菜单中，选择<时间设置>，按“确认”键，进入时间设置调整界面：
按“向左”或者“向右”键选择要调整的时间项，按“+”或“-”键调整数值，按“确认”键，保存当前设置返回上一层菜单。
6.3.3 记录清除
在主菜单中，选择<记录清除>，按“确认”键，进入记录清除界
面：
输入密码后进入如下界面：
按“向上”或者“向下”键，选择确认或者取消功能，按“退出”返回上一层菜单。当选择确认功能的时候，会清除所有的故障记录，并返回上一层菜单。当选择取消功能的时候，不执行任何动作，直接并返回上一层菜单。
6.3.4额定参数
在主菜单中，选择<额定参数>，按“确认”键，进入额定参数菜单界面：
按“向上”或者“向下”键，可以选择需要设定的电流参数，按“确认”键即可进入电流参数的设置界面：
按“加数”或者“减数”键，可以设置选定的数值；按“向上”或者“向下”键，可以选择需调整的参数项；完成参数设置后，按“确认”键可保存挡墙设置并返回上一次菜单。
6.3.5记录查询
在主菜单中，选择<记录查询>，按“确认”键，进入记录查询菜单界面：
本菜单显示，保护发生对应的保护段，以及保护段中导致保护发生的电流项和弧光项，和保护动作的对象，发生时间等等。按“向上”或者“向下”键，可以翻看所有的故障记录。
6.3.6 配置信息
在主菜单中，选择<配置信息>，按“确认”键，进入配置信息菜单界面：
按“向上”或者“向下”键，可以选择查询保护段1-8的配置信息，按“确认”键可以进入配置信息菜单界面如上右图所示。按“+”或“-”键可以选择保护段配置“电流输入”、“保护输出”或者“弧光输入”，按“退出”返回上一层菜单。
6.3.7 保护状态
在主菜单中，选择<保护状态>，按“确认”键，进入保护状态菜单界面：
在此菜单下可以查看弧光保护段的动作状态。
6.3.8开入状态
在主菜单中，选择<开入状态>，按“确认”键，进入开入状态菜单界面：
在此菜单下可以查看开关量输入、弧光区域和弧光探头状态，按“向上”或者“向下”键，可以翻阅查看所有状态信息。
6.3.9复位选项
在主菜单中，选择<复位选项>，按“确认”键，进入复位选项菜单界面：
按“向上”或者“向下”键，可以选择“保护复位”或者“程序复位”，选择后按“确认”键装置则执行相应的复位，直接按面板上的“复位”键可执行程序复位。
七、使用注意事项
设备发生故障后系统进入故障告警及跳闸进程，对实时电流及弧光检测停止，当发生故障并确认故障后请及时复位设备，避免设备长时间进入故障状态，造成设备无法检测设备故障信息。
安徽亚辉电气自动化有限公司
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