Subscription request:

podpiska@panor.ru

For all questions:

+7 495 274-22-22

UDK: 621.316.11

Application of optical sensors for ARC protection systems of complete switchgear

Kopeikina T. V. teacher, FGBOU VO "Volgograd State Technical University" Kamyshin institute of technology (branch) of FGBOU VO "Volgograd State Technical University", city of Kamyshin

The article discusses the harm that an electric arc can cause to the equipment of the switchgear and the health of the service personnel, and also discusses the main methods of its detection used in practice. The nature of the arc short circuit in complete switchgear is revealed. The information about the types of protection against arcing, existing at the moment. It is concluded that, despite the great progress in the development of protection systems against arc short circuits, arc short circuits are still a serious problem in the operation of electrical substations.

Комплектные распределительные устройства напряжением 6–35 кВ внутренней и наружной установки являются одним из наиболее часто применяемых элементов подстанций, основным достоинством которых являются малые габаритные размеры, высокая степень готовности к монтажу и наладке, удобство эксплуатации. КРУ, как правило, не оснащены полноценной быстродействующей защитой от дуговых КЗ. В то время как, при обнаружении и минимизации последствий дугового разряда определяющим фактором является время. Как известно, дуговой разряд в течение 500 мс способен значительно повредить изоляцию, и, таким образом, за 500 мс ячейка полностью выгорает. При длительности дугового разряда менее 100 мс повреждения часто имеют меньший масштаб, а если дуга устраняется меньше чем за 35 мс, повреждения почти незаметны. Таким образом, своевременное обнаружение коротких замыканий (КЗ), сопровождающихся открытой электрической дугой, является одной из важнейших задач при разработке систем релейной защиты комплектных распределительных устройств (КРУ) электрических подстанций 6–35 кВ. Для этой цели применяются разные подходы, из которых наиболее перспективным считается обнаружение оптического излучения вспышки электрической дуги.

Дуговое КЗ в отсеках КРУ возникает в результате электрического пробоя изоляции между двумя проводниками или между проводником и землей. Повреждения изоляции могут происходить из-за попадания грязи и влаги, проникновения в шкафы КРУ животных, ошибок персонала или износа оборудования [1, 2]. Какова бы ни была причина появления дугового КЗ, оно приносит значительный ущерб работе электроустановки. Электрическая дуга сопровождается возникновением ударной волны и выделением огромного количества тепловой энергии, это приводит к повреждению или уничтожению значительной части оборудования. Подача электроэнергии на поврежденные участки приостанавливается, а восстановление секции может занять продолжительное время и потребовать больших затрат, также электрическая дуга представляет серьезную угрозу здоровью и даже жизни персонала, оказавшегося рядом с местом аварии. Нахождение человека вблизи возникновения электрической дуги грозит ему тяжелыми ожогами, травмами от разбрасываемых осколков, а также ослеплением из-за мощной вспышки света, сопровождающей горение электрической дуги.

For citation:
Kopeikina T. V., Application of optical sensors for ARC protection systems of complete switchgear. Оперативное управление в электроэнергетике: подготовка персонала и поддержание его квалификации №5 2019. 2019;5.
The full version of the article is available for subscribers of the journal
Article language:
Actions with selected: