盡管電弧光保護(hù)無法預(yù)防弧閃發(fā)生,但在保護(hù)重要資產(chǎn)和員工人身安全方面,非常有必要采取更積極主動的方案。電弧光保護(hù)可作為電氣柜的必備組件,能實(shí)時監(jiān)測弧光發(fā)生,正確判斷、迅速跳閘斷電,減少系統(tǒng)中的入射能量,避免故障時產(chǎn)生的電弧光對人員和設(shè)備造成危害,保證配電系統(tǒng)安全運(yùn)行。
不同于傳統(tǒng)的繼電保護(hù),其主要的保護(hù)對象是不同間隔的各類設(shè)備,如:變壓器、線路、電機(jī)等,還需要滿足選擇性或高阻接地系統(tǒng)要求,必須對電氣量信號進(jìn)行采樣計(jì)算整定,增加動作延時,無法滿足非電量弧光信號的速動性跳閘要求。所以,電弧光保護(hù)系統(tǒng)作為傳統(tǒng)繼電保護(hù)框架的有力補(bǔ)充,能夠較大限度地降低用戶損失,節(jié)省費(fèi)用和時間,并挽救生命。
電弧光保護(hù)新技術(shù)產(chǎn)生的背景
由于多年運(yùn)行表明,電氣柜內(nèi)部弧光故障對人身及設(shè)備帶來極大的損害,各國電力專家開始對電弧光故障進(jìn)行研究及認(rèn)識,并制定標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)。
上個世紀(jì)80年代,歐洲的國際電工委員會(IEC)修訂了IEC298-1981標(biāo)準(zhǔn),描述了電氣柜內(nèi)部電弧光故障產(chǎn)生的原因,解決方案及測試方法。2003年11月,IEC制定了新的中壓開關(guān)柜標(biāo)準(zhǔn)IEC62271-200代替了其IEC298-1990標(biāo)準(zhǔn),新的標(biāo)準(zhǔn)在防止開關(guān)柜內(nèi)部弧光故障對人身及設(shè)備危害方面提出了更加嚴(yán)格的要求。在北美,為了提高安全生產(chǎn),加拿大電力和電子制造商協(xié)會制定了EEMAC G14-1-1987在內(nèi)部弧光故障的條件下金屬鎧裝開關(guān)柜電阻的測試規(guī)則。在IEC298-1981及EEMAC G14-1-1987標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)之上,美國在2001年也出版了IEEE C37.20.7中壓金屬鎧裝開關(guān)柜內(nèi)部弧光故障的測試導(dǎo)則。此外,美國在電力職業(yè)安全生產(chǎn)方面,針對電弧光弧閃事故建立了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。美國國家消防協(xié)會(NFPA),作為美國國家電力規(guī)范(NEC)的一個補(bǔ)充,制定了NFPA 70E 2004 職業(yè)電力安全要求標(biāo)準(zhǔn)。
在國外,由于各國政府的重視和指令性文件及規(guī)程規(guī)定,歐洲、北美、蘇聯(lián)及英聯(lián)邦等國家的中壓開關(guān)配置了各種專用弧光保護(hù)的比率已超過95%,近年來由于中壓開關(guān)柜IEC標(biāo)準(zhǔn)對防弧光故障要求的提高,作為新一代技術(shù)的智能電弧光保護(hù),大量在中低壓開關(guān)柜廣泛配套使用。
采用電弧光保護(hù)的好處:
1. 保護(hù)附近工作人員免受電弧光對人身的傷害;
2. 保護(hù)中低壓設(shè)備免受嚴(yán)重破壞,防止火災(zāi)發(fā)生;
3. 保護(hù)主變壓器或者廠用變壓器免受嚴(yán)重沖擊而損壞;
4. 防止波及站用直流系統(tǒng),避免造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失;
5. 極大限度地減少用戶的停電時間(用戶停電恢復(fù)時間,由原來的2-3個星期減少到幾個小時以內(nèi));
6. 延長現(xiàn)有電氣柜設(shè)備的使用壽命。
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對于運(yùn)行和檢修人員的人身安全、國家安全生產(chǎn)規(guī)范及職業(yè)保險(xiǎn)要求在不斷提高。我國于2004年開始使用進(jìn)口專用電弧光保護(hù),目前電力系統(tǒng),尤其是發(fā)電系統(tǒng),約70%-80%的新建電廠均采用了電弧光保護(hù)。