YD20F电弧光保护系统

一 电弧光保护系统简介

中、低压母线发生短路故障时，所产生的电弧光对设备及人员会造成极大的伤害。但是目前在国内中低压母线系统中一般不配置专用的快速母线保护，而是依赖上一级变压器的后备保护切除母线短路故障，这样导致了故障切除时间的延长，加大了设备的损伤程度，破坏严重时可能造成事故进一步扩大，威胁到系统的稳定运行，该问题已引起业内专业人士的高度重视。

吸收国外先进技术，结合行业检测及保护配置相关规程，自主研发出具有技术先进、适用性强、高可靠性的HS5000-ARC电弧光保护系列产品。YD20F电弧光保护系统采用弧光检测和过电流检测双判据原理，具有保护动作速度快、可靠性高等特点。

YD20F电弧光保护系统可以确保操作人员安全，将故障损失降至最低，为快速处理故障，恢复供电创造了条件。

二、YD20F电弧光保护原理

YD20F系统可接入若干个由弧光传感器传来的电弧光信号。实际配置时可以以电流信号为基础分组，弧光传感器可以整定关联到任意一组电流信号上。

当弧光传感器把光信号传输到主控单元时，电流启动元件动作，则电弧光保护动作；在投入失灵保护的情况下，若系统判别当前断路器跳闸失败，则启动失灵保护功能，向上级断路器发出跳闸信号。

三、电弧光保护系统的作用

采用YD20F电弧光保护系统，可以起到以下作用：

1) 减少或降低电弧光对于人体的伤害；

2) 减少或降低电弧光短路故障对于设备的损害；

3) 避免变压器因近距离母线故障造成动稳定破坏，延长变压器的使用寿命；

4) 缩短电弧光故障切除时间，避免波及站内直流系统造成重大损失；

5) 减少因电弧光故障造成设备停运的时间，更快地恢复供电；

四、YD20F电弧光保护系统技术特点

本系统具有以下技术特点：

1) 满足所有电磁兼容（EMC）标准；

2) 符合中国继电保护设计标准要求；

3) 采用过流及弧光双重判据，可靠性高；

4) 新型光纤连接传输，光电转换在装置内完成，抗电磁干扰能力强；

5) 采用过滤干扰光的新型弧光传感器，监测弧光中的紫外光，具有过滤干扰光的功能，避免可见光传感器受环境光照影响引起误动；

6) 出口跳闸时间小于5ms，带电流双重判据的动作时间小于10ms，远快于传统的母线保护，对开关柜的内部弧光故障总切除时间可以控制在75ms以内；

7) 全汉字显示，操作习惯和传统数字式保护完全一致；

8) 跳闸出口逻辑可编程；

9) 可显示故障位置；

10) 主控单元可以集成电流单元、弧光采集单元和扩展单元的功能，安装简单，对于不同类型的接线可灵活设置。

五、系统组成

YD20F弧光保护系统是一个模块化系统，包括母线弧光保护主控单元（YD20F-A/YD20F-B）、弧光扩展单元（YD20F-AU）、和弧光传感器单元(YD20F-AS)等组件。弧光传感器单元包括激光探头、专用光纤、光电转换器，激光探头通过专用光纤与保护装置内的光电转换器连接（如增加探头数量，可以通过弧光扩展器来实现）。

YD20F-A弧光保护主控单元12路

YD20F-B弧光保护主控单元32路
YD20F-AS弧光传感器              

YD20F-AU扩展单元

六、主控单元特点

    YD20F-A/B母线弧光保护主控单元采用一体化设计，内置了电源模块、电流采集模块、光电转换模块及I/O模块，可实现直接采集直接控制。装置具备2路快速继电器和4路常规继电器输出。能够实现自检和故障闭锁。

YD20F-A/B是母线弧光保护系统的核心部件，负责输入量的采集、测量、计算及逻辑判断，实现系统的各项保护逻辑、与站内监控系统通信、自检及其他辅助功

七、YD20F-AS弧光传感器单元

弧光单元中的激光探头（弧光传感器）安装在柜内各间隔中，可实现由简单到复杂、有选择性的保护。弧光传感器作为光感应元件，在发生弧光故障时检测突然增加的光强，并通过专用光纤将光信号传送给弧光单元或弧光保护单元，光电转换在弧光单元或弧光保护单元完成，从而对后续的动作作出判据支撑。

弧光传感器是光敏感元件，当检测到电弧光发生时动作。弧光传感器安装在开关柜的小室中，这样光敏感部分可以尽可能完全地覆盖保护区域。

弧光单元由弧光探头、专用光纤,光带转换模块构成。弧光探头探测的是紫外光（因为紫外光在整个弧光成分中占到了70%以上）。

 弧光探头安装在开关柜的母线室、断路器室和电缆室内，目前以母线室为主。当发生弧光故障时，弧光传感器直接将光信号传送到主控单元，并在主控单元中完成光电转换。