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1 裝置介紹
1.1 概述
ARB6系列弧光保護(hù)裝置硬件采用模塊化（包括電源模塊、CPU模塊、弧光采集模塊、模擬量采集模塊、開(kāi)入開(kāi)出模塊、通訊模塊、人機(jī)接口模塊等）設(shè)計(jì)，集保護(hù)、測(cè)量、監(jiān)視、控制、通訊、故障錄波、事件記錄等多種功能于一體，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)弧光信號(hào)、保護(hù)電流或電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)0.4kV~35kV中低壓配電系統(tǒng)的電弧光保護(hù)功能。裝置軟件配以專門(mén)的保護(hù)算法，抗干擾性能強(qiáng)，可靠性高，保護(hù)實(shí)現(xiàn)方式靈活，能與Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)配套使用，為電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行提供保障。
ARB6系列弧光保護(hù)裝置操作便捷、資源豐富、穩(wěn)定可靠、維護(hù)方便，廣泛應(yīng)用于電力、水利、交通、工業(yè)、礦產(chǎn)、新能源、艦船、建筑樓宇等行業(yè)。
1.2 特點(diǎn)
? 高性能的硬件平臺(tái)
裝置采用主頻為550MHz的處理器，16位同步采樣A/D，每周波48點(diǎn)高速采樣、實(shí)時(shí)并行計(jì)算；配置512K字節(jié)Flash、（192+4）K字節(jié)Sram、外置4M字節(jié)NorFlash、外置512K字節(jié)Sram，硬件資源充足，可靠性高。
? 完善的保護(hù)功能
適用于35kV及以下電壓等級(jí)的電力系統(tǒng)電弧光保護(hù)和自動(dòng)控制功能。裝置可實(shí)現(xiàn)弧光保護(hù)、弧光故障點(diǎn)定位、弧光探頭及光纖鏈路實(shí)時(shí)自檢、失靈保護(hù)、CT斷線監(jiān)測(cè)、非電量保護(hù)、裝置異常告警、故障錄波等功能。
? 豐富的接口資源
12路交流電流通道和3路交流電壓通道，測(cè)量4組三相電流和3組零序電壓；
22路有源開(kāi)關(guān)量輸入通道（可選）+1路裝置電源失電輸入通道；
16路獨(dú)立無(wú)源開(kāi)關(guān)量輸出通道（14路常開(kāi)接點(diǎn)、2路常閉接點(diǎn)），其中4路快速繼電器出口；
2路RS485串行通訊接口，支持IEC60870-5-103、Modbus-RTU規(guī)約；
3路以太網(wǎng)接口（可選），支持TCP IEC60870-5-103、TCP Modbus-RTU規(guī)約；
1路GPS對(duì)時(shí)接口，支持IRIG-B對(duì)時(shí)方式（RS485接口）；
1個(gè)USB接口，可通過(guò)U盤(pán)升級(jí)裝置程序，也可導(dǎo)出裝置的定值、故障錄波數(shù)據(jù)，方便故障分析。
? 人性化
裝置采用全漢化大屏幕液晶顯示，人機(jī)界面清晰易懂。
靈活、舒適的按鈕設(shè)計(jì)，菜單式操作簡(jiǎn)單、便捷。
保護(hù)功能的出口可通過(guò)跳閘矩陣進(jìn)行設(shè)置，方便用戶選擇要?jiǎng)幼鞯睦^電器。
? 透明化
實(shí)時(shí)記錄交流量、弧光量、開(kāi)入量、開(kāi)出量和所有保護(hù)模塊的狀態(tài)。
裝置記錄內(nèi)部各元件動(dòng)作行為、動(dòng)作時(shí)間等信息，并可以查看事件記錄（不少于200條）、系統(tǒng)記錄（不少于500條）、操作日志（不少于2000條）。
裝置記錄故障錄波信息，可在裝置上直接查看波形，也可導(dǎo)出錄波文件。16條故障錄波信息，每條錄波可觸發(fā)4段錄波（每個(gè)采樣點(diǎn)錄波至少包含46個(gè)模擬量、39個(gè)開(kāi)關(guān)量波形），每段錄波可錄故障前2個(gè)周波、故障后10個(gè)周波波形，共計(jì)15.36s。
? 可靠性設(shè)計(jì)
裝置采用全圖形編程技術(shù)設(shè)計(jì)每個(gè)保護(hù)功能，以提高程序的可靠性及正確性。
軟硬件具有持續(xù)完善的自檢功能，抗干擾性能好，裝置通過(guò)多項(xiàng)電磁兼容檢測(cè)認(rèn)證，電快速瞬變脈沖群、靜電放電、浪涌抗干擾性能均達(dá)到IV級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
1.3 裝置選型表
1.3.1 弧光保護(hù)裝置選型表
1.3.2 弧光探頭選型表
1.4 裝置功能對(duì)照表
注：√表示具備此功能，■表示可選功能。
2 技術(shù)參數(shù)
2.1 額定參數(shù)
2.1.1 工作電源
額定電壓：AC/DC 220V、AC/DC 110V、DC 48V或DC 24V
范 圍：額定電壓×（1±20%）
功 耗：≤15 VA
2.1.2輸入激勵(lì)電壓
額 定 值：線電壓AC 100V或相電壓
測(cè)量范圍：0.1V～120V
準(zhǔn) 確 度：±1%
功率損耗：每相功率損耗不大于0.5VA
過(guò)載能力：1.4倍額定電壓，連續(xù)工作；
2倍熱過(guò)載，允許10s。
2.1.3輸入激勵(lì)電流（保護(hù)電流）
額 定 值：AC 5A 或1A
測(cè)量范圍：0.04In～20In
功率損耗：每相功率損耗不大于0.5VA
過(guò)載能力：2倍額定電流，連續(xù)工作；
40倍額定電流，允許1s。
2.1.4頻率
額定頻率：50Hz或60Hz
頻率范圍：40～70Hz
準(zhǔn) 確 度：±0.1Hz
2.1.5開(kāi)關(guān)量輸入
額定電壓：AC/DC 220V、AC/DC 110V、DC 48V或DC 24V
電壓范圍：額定電壓×（1±20%）
功率消耗：每通道功率消耗≤1W（DC220V）
2.1.6開(kāi)關(guān)量輸出
機(jī)械壽命：≥10000次
接通容量：≥1000W, L/R = 40ms
導(dǎo)通電流：連續(xù)≥5A，短時(shí)（200ms）≥30A
斷開(kāi)容量：≥30W, L/R = 40ms
2.2 主要技術(shù)性能
電壓元件：整定值容許誤差應(yīng)不大于±3%；過(guò)壓返回系數(shù)0.95，欠壓返回系數(shù)1.05；
電流元件：整定值容許誤差應(yīng)不大于±3%；過(guò)流返回系數(shù)0.95，欠流返回系數(shù)1.05；
頻率元件：整定值容許誤差應(yīng)不大于±0.02 Hz；
比較元件：過(guò)量比較元件返回系數(shù)為0.95，欠量比較元件返回系數(shù)1.05；
時(shí)間元件：延時(shí)時(shí)間2s內(nèi)，誤差≤40ms；延時(shí)時(shí)間大于2s，誤差≤（2%）整定值±40ms。
其中弧光保護(hù)動(dòng)作時(shí)間：弧光單判據(jù) ≤3.8ms （2倍弧光動(dòng)作門(mén)檻值，電磁繼電器輸出）；
弧光電流雙判據(jù) ≤7.8ms （2倍弧光動(dòng)作門(mén)檻值和 2倍電流定值，電磁繼電器輸出）
2.3 正常工作環(huán)境條件
環(huán)境溫度： -10℃～＋55℃；
裝置的貯存、運(yùn)輸允許的環(huán)境溫度為-25℃～＋70℃；
相對(duì)濕度：5％～95％（產(chǎn)品內(nèi)部不凝露，不結(jié)冰）；
海拔高度：≤2500m；
防護(hù)等級(jí)：IP40（面板、側(cè)板及上下底板）。
2.4 絕緣性能
絕緣電阻：>100MΩ, 500Vdc
介質(zhì)強(qiáng)度：回路和地之間，獨(dú)立回路之間：工頻耐壓2kV
沖擊電壓：±5kV(1.2/50μs, 0.5J)
2.5 電磁兼容性能
試 驗(yàn) 項(xiàng) 目 | 要 求 | |
1 | 輻射發(fā)射限值檢驗(yàn) | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定 |
2 | 傳導(dǎo)發(fā)射限值檢驗(yàn) | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定 |
3 | 射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定，嚴(yán)酷等級(jí)10V/m |
4 | 靜電放電抗擾度 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定，嚴(yán)酷等級(jí)為IV級(jí) |
5 | 射頻場(chǎng)感應(yīng)傳導(dǎo)騷擾抗擾度 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定，嚴(yán)酷等級(jí)騷擾電平10V |
6 | 電快速瞬變脈沖群抗擾度 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定 |
7 | 慢速阻尼振蕩波抗擾度 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定，共模2.5kV，差模1kV |
8 | 浪涌抗擾度 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定，嚴(yán)酷等級(jí)為IV級(jí) |
9 | 交流和直流電壓暫降中斷影響試驗(yàn) | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定 |
10 | 工頻磁場(chǎng)抗擾度 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定，嚴(yán)酷等級(jí)為IV級(jí) |
2.6 阻燃性能
試 驗(yàn) 項(xiàng) 目 | 要 求 | |
1 | 水平燃燒 | 滿足GB/T 5169.16-2017規(guī)定，嚴(yán)酷等級(jí)HB級(jí) |
3 開(kāi)孔尺寸和安裝位置
ARB6系列弧光保護(hù)方案，主要由ARB6弧光保護(hù)裝置、ARB-S弧光探頭及塑料光纖（雙股、阻燃）組成。
3.1 裝置開(kāi)孔尺寸和安裝位置
3.1.1 裝置外形圖和開(kāi)孔尺寸
圖3.2 弧光保護(hù)裝置外形及開(kāi)孔尺寸圖
注：開(kāi)孔尺寸以毫米（mm）為單位。
3.1.2 裝置安裝位置
弧光保護(hù)裝置安裝時(shí)需考慮開(kāi)關(guān)柜安裝空間，與保護(hù)范圍內(nèi)電源進(jìn)線回路的TA回路連接、保護(hù)跳閘回路連接，原則上采用就近安裝方式，避免TA采集回路、跳閘回路連線過(guò)長(zhǎng)，一般安裝于主變壓器中、低壓側(cè)進(jìn)線柜或TV柜柜門(mén)上，建議采用面板開(kāi)孔安裝。
圖3.3 弧光保護(hù)裝置安裝示意圖
3.2 探頭開(kāi)孔尺寸和安裝位置
3.2.1 探頭外形圖和開(kāi)孔尺寸
弧光探頭配套卡扣支架使用，卡扣支架需要開(kāi)孔安裝?？壑Ъ艿拈_(kāi)孔尺寸為20mm（直徑）。
圖3.4 弧光探頭外形及開(kāi)孔尺寸圖
3.2.2 探頭安裝位置
弧光探頭的檢測(cè)范圍是一個(gè)角度為 180°，半徑0.5m 的扇形區(qū)域，所以選擇探頭安裝點(diǎn)時(shí)應(yīng)充分考慮該要素，避免出現(xiàn)檢測(cè)盲區(qū)。
弧光探頭安裝應(yīng)遵循以下原則：
弧光探頭建議安裝地點(diǎn)包括（但不僅限于）母線室、斷路器室、電纜室。
在開(kāi)關(guān)柜有斷路器的情況下，弧光探頭建議安裝容易產(chǎn)生電弧的位置（如：在母線觸頭連接處、上或下隔離開(kāi)關(guān)（2處）觸頭處、電流互感器觸頭處、電纜接頭處）。在開(kāi)關(guān)柜無(wú)斷路器的情況下，弧光探頭建議安裝在母線觸頭連接處、上和下隔離開(kāi)關(guān)觸頭處（1處）、電纜接頭處。
封閉式母線橋架在橋架兩端需要安裝弧光探頭。若考慮實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)柜的整體保護(hù)，可以在開(kāi)關(guān)柜的斷路器室和電纜室各安裝1個(gè)弧光探頭。
