HS5000-ARC电弧光保护系统

一 电弧光保护系统简介

中、低压母线发生短路故障时，所产生的电弧光对设备及人员会造成极大的伤害。但是目前在国内中低压母线系统中一般不配置专用的快速母线保护，而是依赖上一级变压器的后备保护切除母线短路故障，这样导致了故障切除时间的延长，加大了设备的损伤程度，破坏严重时可能造成事故进一步扩大，威胁到系统的稳定运行，该问题已引起业内专业人士的高度重视。

南京华帅科技有限公司在吸收国外先进技术，结合行业检测及保护配置相关规程，自主研发出具有技术先进、适用性强、高可靠性的HS5000-ARC电弧光保护系列产品。HS5000-ARC电弧光保护系统采用弧光检测和过电流检测双判据原理，具有保护动作速度快、可靠性高等特点。

HS5000-ARC电弧光保护系统可以确保操作人员安全，为快速处理故障，恢复供电创造了条件。

二、HS5000-ARC电弧光保护原理

HS5000-ARC系统可接入若干个由弧光传感器传来的电弧光信号。实际配置时可以以电流信号为基础分组，弧光传感器可以整定关联到任意一组电流信号上。

当弧光传感器把光信号传输到主控单元时，电流启动元件动作，则电弧光保护动作；在投入失灵保护的情况下，若系统判别当前断路器跳闸失败，则启动失灵保护功能，向上级断路器发出跳闸信号。

三、电弧光保护系统的作用

南京华帅科技有限公司拥有一批具有丰富电力系统继电保护研发经验的技术团队，在引进国外先进的光传感技术的基础上，面向国内客户的应用需求及习惯，研制出的弧光保护系统HS5000-ARC。

采用HS5000-ARC电弧光保护系统，可以起到以下作用：

1) 减少或降低电弧光对于人体的伤害；

2) 减少或降低电弧光短路故障对于设备的损害；

3) 避免变压器因近距离母线故障造成动稳定破坏，延长变压器的使用寿命；

4) 缩短电弧光故障切除时间，避免波及站内直流系统造成重大损失；

5) 减少因电弧光故障造成设备停运的时间，更快地恢复供电；

四、HS5000-ARC电弧光保护系统技术特点

本系统具有以下技术特点：

1) 满足所有电磁兼容（EMC）标准；

2) 符合中国继电保护设计标准要求；

3) 采用过流及弧光双重判据，可靠性高；

4) 新型光纤连接传输，光电转换在装置内完成，抗电磁干扰能力强；

5) 采用过滤干扰光的新型弧光传感器，监测弧光中的紫外光，具有过滤干扰光的功能，避免可见光传感器受环境光照影响引起误动；

6) 出口跳闸时间小于5ms，带电流双重判据的动作时间小于10ms，远快于传统的母线保护，对开关柜的内部弧光故障总切除时间可以控制在75ms以内；

7) 全汉字显示，操作习惯和传统数字式保护完全一致；

8) 跳闸出口逻辑可编程；

9) 可显示故障位置；

10) 主控单元可以集成电流单元、弧光采集单元和扩展单元的功能，安装简单，对于不同类型的接线可灵活设置。

五、系统组成

HS5000-ARC弧光保护系统是一个模块化系统，包括母线弧光保护主控单元（HS5000A-ARC/HS5000B-ARC）、弧光扩展单元（HS5000-AU）、和弧光传感器单元(HS5000-AS)等组件。弧光传感器单元包括激光探头、专用光纤、光电转换器，激光探头通过专用光纤与保护装置内的光电转换器连接（如增加探头数量，可以通过弧光扩展器来实现）。

HS5000A-ARC弧光保护主控单元12路

HS5000B-ARC弧光保护主控单元32路
HS5000-AS弧光传感器              

HS5000-AU扩展单元

六、主控单元特点

    HS5000A/B-ARC母线弧光保护主控单元采用一体化设计，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2路快速继电器和4路常规继电器输出。能够实现自检和故障闭锁。

HS5000A/B-ARC是母线弧光保护系统的核心部件，负责输入量的采集、测量、计算及逻辑判断，实现系统的各项保护逻辑、与站内监控系统通信、自检及其他辅助功

七、HS5000-AS弧光传感器单元

弧光单元中的激光探头（弧光传感器）安装在柜内各间隔中，可实现由简单到复杂、有选择性的保护。弧光传感器作为光感应元件，在发生弧光故障时检测突然增加的光强，并通过专用光纤将光信号传送给弧光单元或弧光保护单元，光电转换在弧光单元或弧光保护单元完成，从而对后续的动作作出判据支撑。

弧光传感器是光敏感元件，当检测到电弧光发生时动作。弧光传感器安装在开关柜的小室中，这样光敏感部分可以尽可能完全地覆盖保护区域。

弧光单元由弧光探头、专用光纤,光带转换模块构成。弧光探头探测的是紫外光（因为紫外光在整个弧光成分中占到了70%以上）。

 弧光探头安装在开关柜的母线室、断路器室和电缆室内，目前以母线室为主。当发生弧光故障时，弧光传感器直接将光信号传送到主控单元，并在主控单元中完成光电转换。