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中低压开关柜电弧保护的必要性


  近年来,随着我国电力工业的快速发展,35kV中低压开关柜的应用越来越多。开关柜电弧短路故障引起的中低压母线故障时有发生,主变压器由于外部短路电流的影响而损坏,另一方面用户对供电可靠性的要求也越来越高。在中低压开关柜中安装专用快速母线保护电弧保护装置的必要性越来越大。

  当开关柜发生电弧短路故障时,IEC298标准附录AA规定的内部燃弧时间为100ms,即开关柜能承受的总燃弧时间,即保护动作和断路器切除故障时间之和应小于100ms,以保护开关柜。目前市场上销售的开关柜基本上都是按照IEC298标准制造的,即开关柜能承受的燃弧时间为100ms,表1显示了在国外进行的各种电弧持续时间的试验对设备造成的损坏程度。

  现有中低压母线保护方法及存在问题

  近年来,带馈线过流元件的闭锁式变压器过流保护的应用越来越广泛。与变压器后备过流保护相比,其运行速度有了一定的提高,典型运行时间为300~400ms,但不能满足100ms内切除故障的要求。

  该保护方式的典型保护动作时间为35~60ms,考虑到断路器的分闸时间,该动作速度也很慢,在100ms内即可切除故障,而且该保护方式接线复杂,对TA的质量要求较高。安装在6~35kV母线上,出线多,难度大,不经济。另外,由于TA安装位置的限制,不能很好地保护电缆房电缆接头处的故障,故障概率较高。因此不适用于中低压母线保护。从实际应用的角度看,现有的保护方式显然不能满足快速切除母线故障或保护范围的要求。因此,在中低压母线和开关设备中设置快速母线保护是必要的和迫切的。

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