Дуговая защита

Соотношение уровня повреждения компонентов  КРУ от времени горения дуги

Существенная опасность для комплектных распределительных устройств ( КРУ ) напряжением 6-10 кВ является внутренние КЗ, сопровождающиеся электрической дугой (ЭД). В течение времени, продолжительностью меньше одного периода промышленной частоты, величина температуры ЭД способна достигнуть 7000 - 12000 °C . ЭД влияет на детали конструкции КРУ, повреждая их в различной степени, В таких случаях, если не принять своевременные меры по ликвидации ЭД обязательно произойдет разрушение КРУ. Научно-исследовательский центр испытаний высоковольтной аппаратуры (НИЦ ВВА) провел целый ряд опытов,  результаты которых показали, что открытая ЭД в изолированных отсеках КРУ влечет  к повреждению изоляции (чаще всего, это проходные изоляторы). Уровень потерь  зависит от вида изоляционного материала, величины тока КЗ и продолжительности его протекания.

Дуговая защита шин (ДуЗШ) или защита от дуговых замыканий (ЗДЗ)

Используется для защиты сборных шин и компонентов ошиновки распределительных устройств 6-10 кВ, установленных в закрытых отсеках (КРУ или КРУН). В основе работы защиты - физический принцип. Защита может реагировать на 2 показателя: вспышка света в отсеках распредустройства и на механическое воздействие дуги. Из-за этого их можно использовать исключительно в КРУ, у которых все токоведущие части размещены в закрытых отсеках.

Клапанная защита от дуговых замыканий (ЗДЗ)

Защита срабатывает при увеличении давления воздуха в определенном отсеке ячейки КРУ. Датчик - специальный разгрузочный клапан с путевым выключателем, установленный в КРУ.

Защита с мембранным выключателем от дуговых замыканий (ЗДЗ)

Это система из шлангов, вентилей обратного давления и мембранного выключателя. Во все  защищаемые отсеки ячеек подводятся шланги , объединение шлангов осуществляется с помощью вентилей обратного давления, объединённый участок подключается к мембранному выключателю, который реагирует на волны давления, которые создает ЭД. 

Фототиристорная защита от дуговых замыканий (ЗДЗ) 

Защита реагирует на световую вспышку от ЭД.  Датчик - фототиристор.

Оптоволоконная защита от дуговых замыканий (ЗДЗ) (волоконно-оптическая)

Защита реагирует на световую вспышку от ЭД. Датчик - оптический датчик (ВОД). Используются два вида ВОД:

• петлевой;
• радиальный.

Датчик устанавливают по одному в каждом отсеке ячейки КРУ:

• в отсеке ввода;
• в отсеке выкатного элемента;
• в кабельном отсеке;
• в пространстве шинного моста.

При дуговом КЗ каждый ВОД определяет световую вспышку от ЭД и создает сигнал «Срабатывание», который транслируется по ВОЛС на  терминал защиты. В свою очередь МП терминал ЗДЗ на основании сигналов «Срабатывания» от ВОД формирует команды на отключение соответствующих выключателей для устранения дугового КЗ.

Для исключения некорректной работы защиты предусматривается токовый контроль - сигнал на отключение выдается МП терминалом ЗДЗ только при наличии двух факторов:

• сигнала «Срабатывание» от ВОД;
• сигнала «Пуск МТЗ» от терминала защиты (терминала защиты ввода КРУ или терминала защиты стороны ВН трансформатора).

Если есть только сигнал «Срабатывание» от ВОД без сигнала «Пуск МТЗ» выключения выключателей от защиты не происходит и МП терминал ЗДЗ выдает сигнал «Неисправность ВОД».

Построение оптико-электрических дуговых защит

По виду применяемых датчиков защиты можно поделить на две группы:

• с полупроводниковыми фотодатчиками;
• с волоконно – оптическими датчиками.

Вид датчика определяет алгоритмы обработки данных и конфигурацию защит. Их можно разделить на индивидуальные и централизованные.

Централизованная защита – наиболее часто используют  для защиты секции или группы ячеек и не дает возможности селективного выявления области повреждения

Индивидуальное исполнение защиты дает возможность влиять на выключатель поврежденной ячейки, обеспечить селективность действия защиты и определить поврежденную область.