[发明专利]电弧光检测方法及装置

说明书

本发明提供一种电弧光检测方法，包括以下步骤：步骤S1,在需要监视的开关柜小室，安装一个电弧光传感器，所述电弧光传感器用于接收电弧光信号，并形成一个均匀的二次发光体；步骤S2,将所述二次发光体发出的光信号传输至保护装置，由所述保护装置完成光电转换，并以固定的采样频率对转换后的原始电信号进行采集；步骤S3，所述保护装置通过电弧光信号匹配检索，并结合采集到的电信号，根据工频变化量电流判据，判断是否发生故障，若发生故障，则所述保护装置报警或跳闸。本发明提供的电弧光检测方法能够有效隔离强、弱电，可全方位、实时、安全地监视电弧光信号。本发明还提供一种应用所述电弧光检测方法的电弧光检测装置。

技术领域

本发明涉及中低压母线继电保护领域，尤其涉及一种电弧光故障检测方法及检测装置。

背景技术

目前我国电网结构中的中压系统，即10kV和35kV等级，大多使用封闭式的中置柜以电缆引出，由于出线多，操作频繁，运行电流大，故障过电压高，设备安全距离与高压设备相比有差距，制造质量近年来有下降趋势，短路事故几率较高。

母线故障的后果是其产生的气体急剧膨胀造成开关柜爆炸；电弧高温导致铜排、铝排、电缆烧毁；开关设备强烈震动，导致固定件松动；高温、强光、有害气体、碎片飞溅、爆炸声等会造成人员伤害。

由于目前继电保护规程中，中、低压母线没有要求配置专门的保护，针对上述情况，传统解决办法包括：

1)由后备过流保护切除母线故障，考虑整定配合，保护动作时间一般为1.0s以上，切除时间长，常导致在故障发生后继续发展成为更严重的故障，这种发展的故障无论是对中低压配电装置本身还是对主变造成的冲击和损坏都是很大的，设备损伤程度大，甚至烧毁，影响生产运行；

2)采用馈线过流元件反向闭锁进线的过流保护，典型保护动作时间为100ms，但接线施工复杂，且闭锁回路没有监视机制，无法实时监视闭锁回路是否正常；

3)采用常规电流差动母线保护，该保护原理在110kV及以上的高压母线应用广泛，且效果较好，其典型保护动作时间为30-45ms，但由于中、低压系统的CT易饱和，会导致保护误动，且装置支路数量很难满足出线间隔要求，使得该类保护应用受限。

为解决上述问题，目前国内已有工程化使用的专用中低压母线继电保护装置采用的电弧光故障判定方法分析总结如下：

1)部分产品采用有源光传感器采集光信号，并在开关柜内完成光电信号转换，以电缆完成信号的传输。这种方式的光传感器制造成本低，但其将弱电信号引入强电开关小室，且传输过程中的弱电压信号易受安装环境的电磁干扰，可靠性降低。

2)部分产品采用无源光传感器采集光信号，但光传感器正前方180度全视场角范围内的传感器感光效果差异性大，与其产品说明书中标注的性能不符，会导致监视范围缩小，甚至会有监视死区。

3)已有产品的电气量辅助判据采用进线电流幅值判据和零序电流判据，部分故障情况下的故障检测速度慢，影响该类保护装置的整体性能。

综上分析，为了保证变压器及母线开关设备的安全运行，迫切需要寻求一种快速、可靠的电弧光检测装置；由于弧光是一种偶然现象，需要实时检测系统的状态，因此需要一种具有自检系统的电弧光检测方法和检测装置。

发明内容

本发明的目的在于，解决目前电弧光故障判定时可靠性不足、监视范围不足、检测速度慢等技术问题。

本发明的目的是采用以下技术方案来实现的。