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电弧保护风电场电气系统的应用


  弧光保护系统的应用背景:风电场中风机机组的机械故障,如机械摩擦和过热引起的火灾事故、机械故障引起的不平衡旋转、过大振动或飞逸引起的机械事故等,无论是配电柜,35kV开关柜及箱变、变频器、机舱设备等电气设备在380V~35kV电压等级范围内,在弧光短路故障时能快速排除故障,对风电场用电、发电、输电系统的安全运行十分重要。但当发生电弧短路时,弧光与设备导体形成闭合回路,短路电流往往达到设备额定电流的几倍或几十倍,继电保护动作跳闸。此时,电弧电流释放出的巨大能量已造成设备燃烧、起火、爆炸或现场人员无法挽回的损失。继电保护的不足充分暴露出来。

  风电场电气设备产生电弧的主要原因有:线路元件损坏、维修不及时、绝缘老化或损坏;误操作、人员不安全行为和设计错误;内外过电压(包括雷电、电磁共振、电磁共振、电磁波、电磁波)引起的绝缘损坏,操作过电压);电气设备受潮、绝缘柱粉尘爬电、接头松动、火灾事故击穿短路等绝缘损坏。

  弧光危害:弧光短路造成人员伤亡;弧光短路造成电气设备损坏。

  弧光保护系统的应用与推广:利用风场的现场条件,将弧光保护系统引入开关跳闸回路。从弧光故障到跳闸的时间可以小于2ms,远远低于传统继电保护装置的动作速度。保护人员和设备不受弧光伤害,能将设备故障损失降到最低,只有简单的处理运行才能恢复。弧光保护传感器可配备16个采集探头。弧光发生时产生的弧光紫外线可以转换成可传输的光信号,然后光纤将光信号传输到光电转换器,将光信号转换成电信号,将电信号放大到保护所需的电流,连接报警器或保护跳闸回路,并报警或跳闸。

  电弧保护系统主要应用于35kV风机馈线开关柜、箱变、变频器、机舱等易产生电弧电气的关键部位,有效避免了风电场电气系统火灾等恶性事故的发生。

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