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1、 ABB Group December 8, 2010 | Slide 1 快速灭弧器(快速灭弧器(UFES) ) 厦门厦门ABB开关有限公司，服务事业部，开关有限公司，服务事业部， 2010年年 ABB Group December 8, 2010 | Slide 2 电弧对人身安全和设备危害最大电弧对人身安全和设备危害最大 电弧电弧 过流过流 短路短路 过压过压 电力系统常见故障电力系统常见故障 ABB Group December 8, 2010 | Slide 3 ?功率大功率大 电弧产生时, 瞬时功率可达 20,000,000kW ?温度高温度高 电弧内部温度可达10,000 - 2
2、0,000 C ?光度强光度强 电弧光强可超过正常照明光强 2000 倍倍 ?扩散快扩散快 在气体的流动及电场作用下，形成“飞弧飞弧” 电弧特点电弧特点 ABB Group December 8, 2010 | Slide 4 电弧危害电弧危害 威胁人身安全威胁人身安全 污染环境污染环境 温度急剧升高温度急剧升高 压力急剧上升 （2.5Bar） 压力急剧上升 （2.5Bar） 元件燃烧/气化 设备严重损坏 元件燃烧/气化 设备严重损坏 ABB Group December 8, 2010 | Slide 7 断路器室电缆室 静触头 电弧危害电弧危害_图片图片 ABB Group Decembe
3、r 8, 2010 | Slide 8 电弧产生原因电弧产生原因 常见电弧故障原因常见电弧故障原因 据统计，电弧故障发生时据统计，电弧故障发生时 75%的电弧事故涉及人员操作75%的电弧事故涉及人员操作 ?65% 运行检修人员在开关柜内作业 ?10% 运行人员在开关柜门前操作 ?25 % 开关柜前无运行检修人员 误操作主回路接触不良 设备老化，联锁失效小动物进入 ABB Group December 8, 2010 | Slide 9 保护模式对比2保护模式对比2 t I 电弧持续时间 电弧 电流 电弧形成 电弧持续时间 电弧 电流 电弧形成 0 ms 35 ms 100 ms 500 ms
4、0 ms 35 ms 100 ms 500 ms 0 ms 35 ms 100 ms 500 ms T1 传统保护断路器 弧光保护断路器 传统保护断路器 弧光保护断路器 T3 快速灭弧器快速灭弧器 T2 约约80msT1 140msT3 4ms ABB Group December 8, 2010 | Slide 10 快速灭弧器(快速灭弧器(UFES) ) 电弧检测灭弧（快速接地） ABB Group December 8, 2010 | Slide 11 快速灭弧器(快速灭弧器(UFES) ) 电弧检测电弧检测 ?弧光检测探头 ?安装于开关柜各隔室内 ?灵敏/可靠 QRU1电子检测装置电子
5、检测装置 ?9 路光输入通道 ?3 路电流输入通道 ?通过 TVOC可扩展45路光输入通道 ?准确判定故障位置 ?自检功能 ?现场全部功能测试 ?配置简单 A B C ABB Group December 8, 2010 | Slide 12 快速灭弧器(快速灭弧器(UFES) ) 电弧检测_光照对比电弧检测_光照对比 12060 150190 220500 60W 灯泡在 灯泡在 2 cm 距离距离 2000 弧光检测 ABB Group December 8, 2010 | Slide 13 快速灭弧器(快速灭弧器(UFES) ) 电弧检测_探头安装电弧检测_探头安装 电缆室电缆室 断路器
6、室断路器室. ABB Group December 8, 2010 | Slide 14 快速灭弧器(快速灭弧器(UFES) ) 灭弧(快速接地)灭弧(快速接地) 环氧树脂外壳 静触头 陶瓷内壁 隔膜 活塞 气缸 动触头 微型气体发生器 切口 ABB Group December 8, 2010 | Slide 15 快速灭弧器(快速灭弧器(UFES) ) 设计思路设计思路 故障切除 灭弧 （快速接地） ?检测弧光/电流 ?灵敏/可靠 ?时间小于2ms 检测 ?三相快速可靠接地 ?电弧电压消失 ?电弧熄灭 ?时间小于2ms ?上游断路器动作 ?故障回路切除 ?时间约80ms ABB Group
7、 December 8, 2010 | Slide 16 快速灭弧器(快速灭弧器(UFES) ) 系统设计系统设计 ABB Group December 8, 2010 | Slide 17 快速灭弧器(快速灭弧器(UFES) ) 动作步骤1动作步骤1 ?电弧形成 短路电流Ik 直流分量 ABB Group December 8, 2010 | Slide 18 快速灭弧器(快速灭弧器(UFES) ) 动作步骤2动作步骤2 ?电弧检测：光 / 电流 短路电流Ik 直流分量 ?电弧形成 ABB Group December 8, 2010 | Slide 19 快速灭弧器(快速灭弧器(UFES)
8、 ) 动作步骤3动作步骤3 ?2ms内，动作 信号发出 短路电流Ik 直流分量 （可选）（可选） ?电弧检测：光 / 电流 ?电弧形成 ABB Group December 8, 2010 | Slide 20 快速灭弧器(快速灭弧器(UFES) ) 动作步骤4动作步骤4 ?4ms内，完成 三相母线接 地，电弧熄灭 短路电流Ik 直流分量 快速限流器动作（电弧熄灭） ?2ms内，动作 信号发出 ?电弧检测：光 / 电流 ?电弧形成 ABB Group December 8, 2010 | Slide 21 快速灭弧器(快速灭弧器(UFES) ) 动作步骤5动作步骤5 短路电流Ik 直流分量 快
9、速限流器动作（电弧熄灭） 大约80ms以后上游断路器断开故障电流 ?4ms内，完成 三相母线接 地，电弧熄灭 ?2ms内，动作 信号发出 ?电弧检测：光 / 电流 ?电弧形成 ?约80ms 后，上 级断路器动 作，切除故障 ABB Group December 8, 2010 | Slide 22 “传统保护传统保护” vs 快速灭弧器(快速灭弧器(UFES) ) Ik Ik 传统保护 快速灭弧器 无动作 无动作 速断动作，发断路器跳闸信号 传统保护 快速灭弧器 无动作 无动作 速断动作，发断路器跳闸信号 电弧持续电弧持续 断路器完成分闸，故障切除 检测到电弧，发出动作信号 快速灭弧器一次主元
10、件动作， 断路器完成分闸，故障切除 检测到电弧，发出动作信号 快速灭弧器一次主元件动作，电弧熄灭电弧熄灭 断路器完成分闸，故障切除断路器完成分闸，故障切除 ?2ms ?4ms ?60ms ?80ms ?140ms ABB Group December 8, 2010 | Slide 23 “传统保护传统保护” vs 快速灭弧器(快速灭弧器(UFES) ) 最大压力可达到2.5Bar最大压力可达到2.5Bar ms 4 压力上升可限制在0.2Bar压力上升可限制在0.2Bar 电缆燃烧 铜排熔化 钢板熔化 4ms内内 快速灭弧器动作快速灭弧器动作 4 ABB Group December 8,
11、2010 | Slide 24 快速灭弧器(快速灭弧器(UFES) ) 安装方式安装方式 固定单元 顶部安装 固定单元 顶部安装 固定单元 侧面安装 手车单元 固定单元 侧面安装 手车单元 ABB Group December 8, 2010 | Slide 25 快速灭弧器(快速灭弧器(UFES) ) 客户收益客户收益 1. 保护人员安全 2. 保护设备安全 3. 修复时间最短 4. 延长设备寿命 节约成本！节约成本！ ABB Group December 8, 2010 | Slide 26 快速灭弧器(快速灭弧器(UFES) ) 应用应用 ABB Group December 8, 2010 | Slide 30
