一 電弧光保護(hù)系統(tǒng)簡介

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。但是目前在國內(nèi)中低壓母線系統(tǒng)中一般不配置專用的快速母線保護(hù)，而是依賴上一級變壓器的后備保護(hù)切除母線短路故障，這樣導(dǎo)致了故障切除時間的延長，加大了設(shè)備的損傷程度，破壞嚴(yán)重時可能造成事故進(jìn)一步擴(kuò)大，威脅到系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，該問題已引起業(yè)內(nèi)專業(yè)人士的高度重視。

南京華帥科技有限公司在吸收技術(shù)，結(jié)合行業(yè)檢測及保護(hù)配置相關(guān)規(guī)程，自主研發(fā)出具有技術(shù)、適用性強(qiáng)、高可靠性的HS5000-ARC電弧光保護(hù)系列產(chǎn)品。HS5000-ARC電弧光保護(hù)系統(tǒng)采用弧光檢測和過電流檢測雙判據(jù)原理，具有保護(hù)動作速度快、可靠性高等特點。

HS5000-ARC電弧光保護(hù)系統(tǒng)可以確保操作人員安全，將故障損失降至，為快速處理故障，恢復(fù)供電創(chuàng)造了條件。

二、HS5000-ARC電弧光保護(hù)原理

HS5000-ARC系統(tǒng)可接入若干個由弧光傳感器傳來的電弧光信號。實際配置時可以以電流信號為基礎(chǔ)分組，弧光傳感器可以整定關(guān)聯(lián)到任意一組電流信號上。

當(dāng)弧光傳感器把光信號傳輸?shù)街骺貑卧獣r，電流啟動元件動作，則電弧光保護(hù)動作；在投入失靈保護(hù)的情況下，若系統(tǒng)判別當(dāng)前斷路器跳閘失敗，則啟動失靈保護(hù)功能，向上級斷路器發(fā)出跳閘信號。

三、電弧光保護(hù)系統(tǒng)的作用

南京華帥科技有限公司擁有一批具有豐富電力系統(tǒng)繼電保護(hù)研發(fā)經(jīng)驗的技術(shù)團(tuán)隊，在引進(jìn)的光傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上，面向國內(nèi)客戶的應(yīng)用需求及習(xí)慣，研制出具有知識產(chǎn)權(quán)的弧光保護(hù)系統(tǒng)HS5000-ARC。

采用HS5000-ARC電弧光保護(hù)系統(tǒng)，可以起到以下作用：

1) 減少或降低電弧光對于人體的傷害；

2) 減少或降低電弧光短路故障對于設(shè)備的損害；

3) 避免變壓器因近距離母線故障造成動穩(wěn)定破壞，延長變壓器的使用壽命；

4) 縮短電弧光故障切除時間，避免波及站內(nèi)直流系統(tǒng)造成重大損失；

5) 減少因電弧光故障造成設(shè)備停運的時間，更快地恢復(fù)供電；

四、HS5000-ARC電弧光保護(hù)系統(tǒng)技術(shù)特點

本系統(tǒng)具有以下技術(shù)特點：

1) 滿足所有電磁兼容（EMC）標(biāo)準(zhǔn)；

2) 符合中國繼電保護(hù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求；

3) 采用過流及弧光雙重判據(jù)，可靠性高；

4) 新型光纖連接傳輸，光電轉(zhuǎn)換在裝置內(nèi)完成，抗電磁干擾能力強(qiáng)；

5) 采用過濾干擾光的新型弧光傳感器，監(jiān)測弧光中的紫外光，具有過濾干擾光的功能，避免可見光傳感器受環(huán)境光照影響引起誤動；

6) 出口跳閘時間小于5ms，帶電流雙重判據(jù)的動作時間小于10ms，遠(yuǎn)快于傳統(tǒng)的母線保護(hù)，對開關(guān)柜的內(nèi)部弧光故障總切除時間可以控制在75ms以內(nèi)；

7) 全漢字顯示，操作習(xí)慣和傳統(tǒng)數(shù)字式保護(hù)一致；

8) 跳閘出口邏輯可編程；

9) 可顯示故障位置；

10) 主控單元可以集成電流單元、弧光采集單元和擴(kuò)展單元的功能，安裝簡單，對于不同類型的接線可靈活設(shè)置。

五、系統(tǒng)組成

HS5000-ARC弧光保護(hù)系統(tǒng)是一個模塊化系統(tǒng)，包括母線弧光保護(hù)主控單元（HS5000A-ARC/HS5000B-ARC）、弧光擴(kuò)展單元（HS5000-AU）、和弧光傳感器單元(HS5000-AS)等組件?；」鈧鞲衅鲉卧す馓筋^、專用光纖、光電轉(zhuǎn)換器，激光探頭通過專用光纖與保護(hù)裝置內(nèi)的光電轉(zhuǎn)換器連接（如增加探頭數(shù)量，可以通過弧光擴(kuò)展器來實現(xiàn)）。

HS5000A-ARC弧光保護(hù)主控單元12路

HS5000B-ARC弧光保護(hù)主控單元32路
HS5000-AS弧光傳感器              

HS5000-AU擴(kuò)展單元

六、主控單元特點

    HS5000A/B-ARC母線弧光保護(hù)主控單元采用一體化設(shè)計，內(nèi)置了電源模塊、電流采集模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊及I/O模塊，可實現(xiàn)直接采集直接控制。裝置具備2路快速繼電器和4路常規(guī)繼電器輸出。能夠?qū)崿F(xiàn)自檢和故障閉鎖。

HS5000A/B-ARC是母線弧光保護(hù)系統(tǒng)的核心部件，負(fù)責(zé)輸入量的采集、測量、計算及邏輯判斷，實現(xiàn)系統(tǒng)的各項保護(hù)邏輯、與站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)通信、自檢及其他輔助功

七、HS5000-AS弧光傳感器單元

弧光單元中的激光探頭（弧光傳感器）安裝在柜內(nèi)各間隔中，可實現(xiàn)由簡單到復(fù)雜、有選擇性的保護(hù)?；」鈧鞲衅髯鳛楣飧袘?yīng)元件，在發(fā)生弧光故障時檢測突然增加的光強(qiáng)，并通過專用光纖將光信號傳送給弧光單元或弧光保護(hù)單元，光電轉(zhuǎn)換在弧光單元或弧光保護(hù)單元完成，從而對后續(xù)的動作作出判據(jù)支撐。

弧光傳感器是光敏感元件，當(dāng)檢測到電弧光發(fā)生時動作。弧光傳感器安裝在開關(guān)柜的小室中，這樣光敏感部分可以盡可能地覆蓋保護(hù)區(qū)域。

弧光單元由弧光探頭、專用光纖,光帶轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成。弧光探頭探測的是紫外光（因為紫外光在整個弧光成分中占到了70%以上）。

 弧光探頭安裝在開關(guān)柜的母線室、斷路器室和電纜室內(nèi)，目前以母線室為主。當(dāng)發(fā)生弧光故障時，弧光傳感器直接將光信號傳送到主控單元，并在主控單元中完成光電轉(zhuǎn)換。