電弧故障保護摘要
abb 公司出於更好地保護設備的目的，在gis 開關設備上設定了電弧故障保護，以保證sf6 氣室發生電弧短路故障時，可以迅速使開關動作跳閘，切斷短路電流。但配套的繼電保護可靠性是能夠實現保護作用的首要保證。如果繼電保護不能夠準確動作，可能造成設備損壞、事故擴大；如果繼電保護誤動作，又將造成非正常停電，影響正常的供電。現結合35kv 系統gis 電弧故障保護進行分析，完善其繼電保護方案。
電弧故障保護作用及意義
以主接線採用雙母線形式的五七變35kv 系統為例，所安裝的12 台abb 公司生產的gis 開關設備,每個都有一個斷路器氣室和兩個母線氣室，均為獨立氣室，分別安裝了一隻氣體壓力感測器，額定工作壓力為130kpa。當氣室壓力低到120kpa 時，啟動低氣壓報警；當氣室壓力達到150kpa 時，啟動過氣壓報警；當氣室壓力突然達到190 kpa 時，判斷為罕見的內部燃弧故障，啟動電弧故障保護，快速反應電弧故障，第一時間內使開關動作跳閘，切斷短路電流。如果沒切除電弧故障，達到200kpa 時壓力釋放盤打開釋放氣體以保護gis 氣室設備。
電弧故障保護保護動作原理
各sf6 氣室氣壓的壓力感測器所有常閉接點串聯後，再與電弧故障啟動繼電器的線圈串聯，該繼電器的常閉接點接入開關故障跳閘迴路。正常運行時，所有壓力感測器常閉接點閉合，電弧故障啟動繼電器線圈帶電動作，繼電器常閉接點斷開，切斷開關故障跳閘迴路；當某一氣室發生電弧短路故障時，氣體壓力感測器的檢測壓力達到190kpa 時，其常閉接點打開，電弧故障啟動繼電器線圈失電復歸，其繼電器常閉接點閉合，接通開關故障跳閘迴路，使開關動作跳閘。
電弧故障保護原設計方案
各sf6 氣室氣壓的壓力感測器所有常閉接點如k701.1、k701.2、k701.3（此3 對接點為五31 櫃3個氣室的）串聯後，再與電弧故障啟動繼電器kc14（kc15）（安裝在進線五31 和五32 櫃各1 組）的線圈串聯，該繼電器的常閉接點21、22 接入電源進線（kc14）及母聯（kc15）開關故障跳閘迴路。 正常運行時，所有壓力感測器常閉接點閉合，電弧故障啟動繼電器線圈帶電動作，繼電器常閉接點斷開，切斷開關故障跳閘迴路；當某一氣室發生電弧短路故障時，氣體壓力感測器的檢測壓力達到190kpa 時，其常閉接點打開，電弧故障啟動繼電器線圈失電復歸，其繼電器常閉接點閉合，接通35kv進線五31、五32 和母聯五33 開關故障跳閘迴路，使開關動作跳閘。
電弧故障保護運行問題
由於電弧保護以保護開關櫃為優先，以及受到該35kv 系統是雙母線運行方式及需要非常靈活地調整運行方式等設備限制，造成以下運行問題： （1）當35kv gis 開關櫃進線開關直流電源失電時，電弧故障啟動繼電器kc14 和kc15 線圈失電復歸，繼電器常閉接點閉合，接通開關故障跳閘迴路，由於保護電源同時失電，開關不會動作；但此時如送上開關櫃直流電源，保護電源受電，而電弧故障啟動繼電器常閉接點21、22 還來不及動作打開，開關故障跳閘迴路仍然接通，就造成開關誤動跳閘。 （2）出於保護設備的目的，發生電弧短路故障時，必須切斷所有可能的電源進線及母聯開關。用於檢測各sf6 氣室氣壓的壓力感測器所有常閉接點串聯，在任一開關的其中一個氣室發生電弧短路故障時，按設計要求，都會使35kv 進線五31、五32和母聯五33 開關同時跳閘，造成五七變35kv 系統全部失電，經常是擴大了事故範圍。 （3）此保護未結合我廠電力系統的具體運行方式，按照五七變35kv 系統的電源只由主變35kv 側進線開關提供的方式考慮，在設計電弧故障保護時，只設定了跳主變35kv 側進線（五31、五32）和母聯開關，而實際上，五七變35kv 系統也可能由丙烯變經過五丙聯絡線五35、五39 迴路作為電源進線，我廠自備電站也經常通過二變五34、五40 迴路向五七變35kv 系統反送電。因此，在原設計情況下運行必然出現gis 設備較長時間面臨電弧故障的惡劣事故.因而必須對這些櫃也增加電弧故障保護。
