AZEAP智能弧光保护装置说明书.docx
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AZEAP智能弧光保护装置说明书
AZ-EAP系列智能弧光保护装置
一、概述
1、我国电网现状
在我国35KV及以下电力系统中，一般未装设快速母线保护，而只是采用了简单的消弧装置和变压器后备保护。
这些保护智能化较低，反应速度慢，往往会延误故障切除时间，从而烧毁开关设备，甚至会引起重大恶性事故，影响整个电网的安全运行，造成严重经济损失。
而且，大多事故发生都有工作人员在场，直接危及人身生命安全。
2、电弧光的产生
1）绝缘故障主要是柜中绝缘材料爬距不足，未满足加强绝缘要求，在脏污环境，天气潮湿下发生绝缘故障。
另外，由于绝缘材料材质缺陷，运行年限较长的开关柜，在强电磁场作用下绝缘老化，也可能造成绝缘损坏而导致故障。
2）载流回路不良由于一些接头截面不够，紧固螺栓松动，手车柜触头接触不良，在大电流流过时引起发热，冒火进而引起相间，相对地击穿等等。
3）外来物体的进入如小动物（老鼠等）进入开关柜内部，或维修人员在工作完成后将工具遗留在开关柜内。
4）认为操作错误如走错间隔，误操作，未对工作区域进行接地，未对工作区域进行验电等。
5）系统方面的原因如系统容量增大，接地方式改变，电缆应用增多，保护及自控装置配置不当，系统谐振过电压等。
3、电弧光的危害
开关柜内的发生短路弧光的功率可高达100MW，电弧燃烧所产生的能量与电弧的燃烧时间及短路电流变化值呈指数倍增长（如下图所示），燃烧产生的高温、高压将会逐步摧毁元器件、铜排以及成列的开关柜，高明亮的弧光和有毒气体对人体也有巨大的伤害。
因此，在电弧光产生瞬间，怎样快速切断故障电流已成为有关部门关注的焦点。
AZ-EAP智能弧光保护装置是保定奥卓电气设备制造有限公司根据国内实际情况，吸收国外电弧光保护的特点，而研发的一款具独特的创新技术、具有广泛实用性的新型电弧光保护系统。
三、产品特点
Ø使用新型高速的32位CPU硬件平台，内嵌实时多任务操作系统；
Ø大屏幕液晶显示，界面友好，操作简便；
Ø全数字化设计，无拨码开关、旋钮等机械元件，精度高；
Ø动作判据可设，动作判据可设置为弧光加电流或仅弧光；
Ø快速跳闸出口，优于7ms，可保证在100ms内切除故障弧光；
Ø满足“国家继电器质量监督检验中心”的电磁兼容（EMC）标准；
Ø采用工业总线技术，方便现场组网；
Ø支持Modbus@RTU、Modbus-TCP等多种通讯规约；
Ø采用无源弧光传感器，光纤连接，电气隔离性能好；
Ø装置内置断路器失灵、接地、过流等辅助保护；
Ø全金属外壳设计，可以有效屏蔽外界电磁干扰；
Ø符合中国继电保护设计标准要求；
Ø详细全面的事故记录功能，可以记录最新的10条跳闸记录。
四、产品优势
1、动作迅速可靠：
采用了可靠的快速算法，可以在短时间内判断弧光变化信号和电流变化信号并迅速出口，从发现故障到出口跳闸时间间隔优于7ms，确保开关柜内设备的弧光在100ms以内切除。
2、全数字化设计：
本装置采用全数字化设计，配置灵活，动作精度高，而且排除了由于旋钮或其他机械设计导致的误差隐患。
3、保护原理简单、合理
根据弧光产生时的特点，装置采用弧光和电流双重判据，判据简单且可以有效的保证动作的准确性。
4、强大的电气性能：
故障弧光探头、连接线全部采用耐高温、阻燃的高分子材料，具有超强的电气隔离效果。
装置完全满足EMC的标准，保证了弧光保护系统的整体稳定性和动作的可靠性。
5、故障信息记录全面
在故障弧光发生并引起装置跳闸后，主控单元或馈线保护单元可以准确的记录是哪个弧光探头检测到了故障弧光，且可以详细记录动作时刻的三相电流值以及动作时刻的故障弧光光强。
6、多种辅助保护功能
主控单元不但有弧光保护，还有过流保护，接地保护、断路器失灵等辅助保护，这些保护是弧光保护的合理配置和有效补充。
五、技术参数
1、工作环境
Ø温度：
-40℃~+85℃；
Ø环境温度最大变化：
1℃/min；
Ø湿度：
5%-100%；
Ø最大绝对湿度：
35g/m3
Ø大气压力：
70~100kPa；
2、工作电源
1）工作电压：
AC220V,±20%；
2）频率：
50Hz±10%；
3）功耗：
≤10W
3、过载能力
Ø交流电流：
2倍过载，连续工作；
10倍电流，5秒；
20倍电流，1秒；
六、技术指标
1、交流采样
²电流输入标称值：
5A/1A;
²交流电压电流采样精度：
0.5s/1.0s;
²在标称输入值时，每一回路的功耗小于0.25VA;
²在标称值内，线性误差不超过±5%；
2、弧光采样
Ø弧光采样强度范围：
0~999.9Klux；
Ø弧光采样精度：
0.1Klux；
Ø弧光采样通道数：
主控：
16路；
采集单元：
16路；（扩展方式连接最多66路）
3、遥控输出
Ø输出方式：
继电器常开接点；
Ø接点容量：
250VAC,5A;30VDC,5A;
Ø输入回路采用光电隔离；
Ø接口电平0~24V；
4、可靠性
Ø设备的快速瞬变干扰试验、高频干扰试验、浪涌试验、静电放电干扰试验、辐射电磁场干扰试验均满足GB/T14598标准中试验等级要求；
Ø平均无故障运行时间不小于50000小时；
七、产品系列组成
1、AZ-EAP600弧光保护主控单元
1）交流电流
设备具备三路交流电流采样口，可同时采样A、B、C三路电流，电流输入额定值5A.电流采样结果用来辅助电弧光事故跳闸输出，即弧光事故产生时，如果电流辅助功能投入，则电流达到设定值后跳闸。
2）弧光输入
设备有16路弧光输入接口，采用光纤直接接入方式，其中1~2路连接弧光传感器或者连接弧光采集单元信号，3~16路功能相同，光纤连接弧光传感器，可直接监测开关柜内部及外部特定位置,可设置扩展功能，扩展后可连接8个采集单元设备。
3）遥控输出
遥控输出接口负责故障及报警输出，输出方式为继电器常开接点输出，设备自带四路输出接口分别为弧光跳闸出口1、弧光跳闸出口2、弧光跳闸出口3、跳闸总出口4。
4）通讯介绍
设备自带两路RS-485接口，为内部通讯口负责连接采集单元，默认通讯设置为：
波特率9600，校验无，停止位1。
设备支持ModBUS-RTU规约，可通过后台对设备进行参数设置、实时数据读取、故障信息读取、复归等操作，方便组网运行。
5）接口说明
Ø弧光输入口：
1到16路；
Ø交流电流：
3路（A、B、C三相）；
Ø跳闸输出：
4路；
Ø电源输入：
1路；
Ø通讯口：
2路RS-485；
6）端子定义
端子
功能
备注
T1
至其它主单元信号输出
T2
L1/IN1
连接弧光传感器/接收弧光采集单元信号
L2/IN2
连接弧光传感器/接收其它主单元信号
L3-L16
连接弧光传感器
X1
备用信号（开入）
X2
跳闸/告警信号输出
可设置各种同步
X3
装置电源
X4
三相电流采集
X5-1
连接后台通讯
X5-2
X5-3
X5-4
并联弧光采集单元通讯
X5-5
X5-6
2、AZ-EAP610弧光保护采集单元
1）功能介绍
弧光采集单元与主控单元配合使用，是弧光保护系统的重要组成部分，主要用于采集故障弧光，并将判断后的结果通过光信号传递给主控单元。
单个弧光采集单元可以安装,16个弧光探头，根据系统的大小可以任意增减弧光采集单元的数量。
弧光采集单元通常安装在选定的开关柜内中，选择的原则是保证该单元相关光纤用量尽量少。
2）端子说明
端子
功能
备注
T1
光信号输出
T2
L1/IN1
连接弧光传感器/接收光信号
L2/IN2
连接弧光传感器/接收光信号
L3-L16
连接弧光传感器
X1
装置电源
X2-1
备用
X2-2
X2-3
X2-4
并联其它弧光采集单元通讯
X2-5
X2-6
3、馈线保护单元
馈线保护单元作为馈线型弧光保护的单元独立使用，每个单元最多可提供3路弧光采集输入，弧光传感器一般安装在馈线柜的断路器室（远离母线室一侧）和电缆室，也可根据实际需求选择安装位置。
当馈线柜中发生弧光时迅速采集弧光信号，结合过流信号启动开关柜相关保护，断开该馈线柜中的断路器。
避免了由于某一开关柜故障而跳开整段母线造成的大范围停电。
4、弧光传感器
专门用于故障弧光采集，是无源的弧光探测传感器，安装在开关柜的母线室内或馈线柜内电气元件的连接处。
当发生弧光故障时，光照度大幅度增加，弧光传感器直接将光信号传给弧光采集单元或馈线保护单元。
八、电磁兼容
1、静电放电
静电放电试验符合IEC60255-22-2的规定。
Ø接触放电；
Ø严酷等级：
3级；
Ø试验电压：
8kV。
2、高频电磁场
射频电磁场试验符合IEC60255-22-3的规定。
Ø终端在正常工作状态；
Ø频率范围：
80MHz～1000MHz；
Ø严酷等级：
3级；
Ø试验场强：
10V/m。
3、电快速瞬变脉冲群
电快速瞬变脉冲群干扰试验符合IEC60255-22-4的规定。
（1）终端在正常工作状态下，实验电压施加于终端的电源电压端口与地之间：
Ø严酷等级：
A级；
Ø试验电压：
4K/2.5kHz。
4、浪涌
浪涌试验符合IEC60255-22-5的规定。
Ø严酷等级：
3级；
Ø试验电压：
2kV（电源电压两端口之间）；4kV（电源电压各端口与地之间）；
Ø脉冲重复率：
1次/分钟
5、阻尼振荡波
阻尼振荡波试验符合IEC1OOO-4-12的规定。
Ø电压上升时间（第一峰）：
75ns±20%；
Ø振荡频率：
100KHz和1MHz±10%；
Ø电压峰值：
共模方式2.5kV，差模方式1.25kV。
6、交流电磁场
正常工作状态下，终端置于与系统电源电压相同频率的随时间正弦变化的、
强度为0.5mT（400A/m）的均匀磁场的线圈中心，工作正常。
九、安装说明
1、安装方式
主控单元和采集单元均为：
面板嵌入式安装。
2、尺寸
1）主控单元和采集单元外观尺寸均为：
宽度：
112mm高度：
151mm深度：
195mm
2）开孔尺寸均为：
3、安装注意事项
注意事项1：
光纤安装时，光纤的切割面要垂直切割，切割要迅速，避免光纤切割片不平滑造成弧光采样误差大。
注意事项2：
光纤安装时要插到位，固定紧固，避免造成松动，影响测量。
十、订货须知
订购母线型弧光保护或馈线型弧光保护需提供：
（1）通讯模式，即：
单口通讯或双口通讯模式。
（2）通讯规约，即：
Modbus@RTU、Modbus-TCP等。
（3）装置的额定输入电流，即：
二次输入为1A或5A。
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