安科瑞 徐浩竣

江苏安科瑞电器制造有限公司

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 摘要：船舶中压配电板弧光故障导致的设备损坏和停电事故，不仅会造成较大的经济损失，而且严重影响船舶电站的安全稳定运行，威胁船舶电站操作人员的安全。弧光保护是基于电力系统开关柜发生弧光故障时而设计的一套母线保护系统，能够快速切除开关柜体内的故障及缩小故障范围。在船舶中压配电板应用弧光保护，可解决母排故障短路问题，对于提高船舶电站的安全性、稳定性，降低经济损失具有重要意义。

 

图2 弧光保护逻辑原理图

3弧光保护装置的工作原理

弧光保护装置是用于保护电力系统和电气设备免受电弧故障的影响的一种设备。它的工作原理如下：

1. 弧光侦测：装置通过感应电流、电压和光线等参数来侦测是否有电弧产生。当电弧发生时，其电流和电压特性会与正常工作状态下的电流和电压有所不同。

2. 信号处理：弧光保护装置将侦测到的电弧信号进行处理和分析。它可以识别电弧的存在、位置和强度等参数。

3. 切断电源：当弧光保护装置确认有电弧发生，并且电弧的强度超过设定的阈值时，它会触发相关的切断机构，将电流和电压从故障区域切断，以防止故障扩大。

4. 报警和记录：除了切断电源，弧光保护装置通常会发出警报信号来提醒操作人员，同时还会记录电弧事件的相关信息，以供故障分析和事后处理。

弧光保护装置能够及时检测和响应电弧故障，有效保护电力系统和电气设备的安全运行。

4安科瑞ARB5系列弧光保护

ARB5 系列弧光保护解决方案，其主要器件有 ARB5-M 主控单元、ARB5-E 扩展单元、ARB5-S 弧 光探头、塑料光纤和尾纤。

4.1主要测控功能 

1) 24 路开入信号量的采集（通过增加开入板可扩展开入数量），除部分有特殊定义外， 其余开入量可由用户定义。开入信号有两种接入方式可供选择：一种有源接点，外接电源； 另一种是无源接点，本装置提供电源。具体见后面的示意图，用户在订货时需说明。 

2) 测量数据 ✓ 基本数据——电流 1：IA1、IB1、IC1；电流 2：IA2、IB2、IC2；电流 3：IA3、IB3、IC3； 电流 4：IA4、IB4、IC4。 ✓ 谐波数据——电流 1：IA1、IB1、IC1；电流 2：IA2、IB2、IC2；电流 3：IA3、IB3、IC3； 电流 4：IA4、IB4、IC4 的 2、3、5 次谐波。 ✓ 对称分量——电流 1 对称分量:I1_1、I2_1、3I0_1；电流 2 对称分量:I1_2、I2_2、3I0_2； 电流 3 对称分量:I1_3、I2_3、3I0_3；电流 4 对称分量:I1_4、I2_4、3I0_4。 

3) 弧光保护解决方案由主控单元 ARB5-M 或扩展单元 ARB5-E 组成，一个主控单元可配 4 个扩展单元。 每个主控单元可选配 4 块采集板，1 块采集板可采集 5 路探头，共支持 20 路弧光探头 直接采集；亦可选配 4 块主控板（即可接入 4 个扩展单元），1 块主控板可接收 6 块采集 板的探头，共支持 120 路弧光探头采集。

 每个扩展单元可选配 6 块采集板，1 块采集板可采集 5 路探头，共支持 30 路弧光探头 直接采集。

4.2通讯接口功能 

1) 数字化变电站接口：符合 IEC61850 通信规范（标配），支持 SV 输出（选配）、GOOSE 输 入输出（选配），支持传统互感器、模拟量小信号或电子式互感器接入。 

2) 通讯功能：采用 ARM9 独立微处理器进行通讯管理，可提供 2 路 RS485（标配 1 路）、2 路 以太网通讯接口、1 路打印接口和 1 路 IRIG-B 码对时接口；通讯协议支持 IEC61850、Modbus RTU、Modbus TCP、IEC103。各功能单元与主控计算机（或通信管理机）进行通讯，可实 现遥测、遥信、遥控、保护定值设定及查询、装置工作状态、SOE 事件记录、录波数据等 传输功能。 

4.3其他特点及功能 

1) 扩展功能：：同一插槽位置可配置不同功能板件，很方便实现开入、开出等通道的扩展。

2) 自检功能：具备软、硬件实时自检、硬件配置自动识别与报警功能。 

3) 可编程逻辑功能：各保护功能、继电器、开入量具有逻辑组态功能，用户可以现场根据需 要来进行设定：保护动作出口和信号输出可自由整定、开入量可通过设定实现非电量保护 功能和闭锁保护功能。 

4) 友好人机界面：大屏幕图形液晶显示，动态显示实时波形图、故障录波图、各种电气参数 及保护信息。中文菜单提示，操作快捷方便。 

5) SOE 事件记录：在线记录事件量达 1024 条，先进先出（FIFO）动态刷新，带有时间标记， 掉电不丢失。 

6) 故障录波功能：采用 COMTRADE 标准录波格式，可记录 20 个录波报告，可将故障前、故障 中、故障后的电流、电压、断路器状态和保护信息完整真实记录下来，为用户进行故障分 析提供依据。 

7) 故障自动推画面功能：当保护动作或者有告警信息时，装置自动弹出画面，提示用户动作 或者告警的保护。 

8) 调试接口：装置具有专门的以太网调试接口，通过专用配置软件，可以就地和远方实现程 序升级、定值设定、故障分析，提高了用户的使用和维护方便性，提高了工作效率。 

9) 电磁兼容：装置强弱电严格分开，采取硬件、软件抗干扰措施，装置的抗干扰能力大大提 高，对外电磁辐射满足相关标准。 

10) 全封闭机箱：采用全封闭半层 4U 标准机箱，机箱深度较小，既适合集中组屏安装，也可 开关柜分散安装；独特机箱设计方便拼接。 

符合《DL/T 478-2013 继电保护和安全自动装置通用技术条件》规程要求。 

符合《GB/T 14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程》规程要求。 支持 DL/T667-1999(idt IEC60870-5-103)规约、Modbus 规约和 DL/T860（IEC61850)规约。

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