微機智能電弧光保護系統(tǒng)
Microcomputer intelligent arc protection system
型號：AMY-HB
用戶手冊V3.0
安徽民揚電力科技有限公司
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AMY-HB 微機智能電弧光保護系統(tǒng)用戶手冊
感謝您選擇公司研發(fā)的AMY-HB系列微機智能電弧光保護系統(tǒng)，為了方便您安全、正確、高效的使用本系統(tǒng)，請仔細閱讀本手冊書并在使用時務(wù)必注意以下幾點。
?裝置工作時，請勿接觸端子
?該裝置必須有專業(yè)人員進行安裝與檢修
?在對該裝置進行任何內(nèi)部或外部操作前，必須切斷輸入、輸出信號和電源
?始終使用合適的電流檢測裝置來確定裝置各部位無電流
?始終使用合適的電壓檢測裝置來確定裝置各部位無電壓
?提供給該裝置的電參數(shù)需在額定范圍內(nèi)
下述情況會導(dǎo)致裝置損壞或裝置工作的異常：
?輔助電源電壓超范圍
?配電系統(tǒng)頻率超范圍
?電流輸入極性不正確
?未按要求連接端子連線
一、概述
廠用/配電中壓開關(guān)柜為全廠輔機/供電系統(tǒng)的供電樞紐。在發(fā)生內(nèi)部故障時，是否能迅速地切除故障，對全廠/配電系統(tǒng)的安全運行至關(guān)重要。但是，按目前的保護方案，存在以下幾個問題：
①中壓母線尚沒有配置任何專門的保護; 而是由進線開關(guān)的相關(guān)后備保護來兼顧的;
②進線開關(guān)與出線開關(guān)的保護需要相互配合:一般速斷保護延時的級差至少為300ms， 甚至500ms ;
③過流保護的配合級差更是長達1 – 2秒。
所以，廠用/配電系統(tǒng)中壓母線上所發(fā)生的任何故障都至少要延時切除。換句話說，現(xiàn)有的廠用中壓母線能在時間切除故障的保護還是個空白。可是，我們只要稍加注意，就會不難發(fā)現(xiàn)不論是中壓開關(guān)母線的上游還是下游的諸多電氣設(shè)備無一沒有配有快速保護。相比之下，我們恐怕很難有充分的理由來說明，中壓母線的安全性可靠性應(yīng)該受到這樣的懈怠。鑒于中壓母線的重要地位，任何故障的延時切除，都是我們極為不愿意看到的狀況。因為開關(guān)柜內(nèi)的各種故障，其短路電流所產(chǎn)生的電弧及其大量的高溫，使柜內(nèi)氣體急劇膨脹，可在極短的時間內(nèi)達到，嚴重危及人身和設(shè)備安全。
1.1 電弧光產(chǎn)生的原因
引起開關(guān)柜弧光短路故障的原因很多，主要有：絕緣故障、載流回路不良、外來物體的進入、人為操作錯誤、系統(tǒng)改變或故障等。
1.2 電弧光的能量
開關(guān)柜發(fā)生內(nèi)部弧光故障產(chǎn)生的短路功率可高達8~60 MW，所產(chǎn)生的能量與電弧的燃燒時間、短路電流的平方值、柜體幾何尺寸以及所使用的材料等因素有關(guān)，其中最主要的因素是短路故障電流及電弧燃燒的時間，電弧能量與有關(guān)電弧燃燒的時間的關(guān)系如圖所示。從圖中可以看出，電弧燃燒持續(xù)時間超過100 ms ，所釋放的能量開始急劇增加，接著各種故障效應(yīng)對開關(guān)設(shè)備的電纜、銅排以及鋼材造成嚴重損壞.
以下為國外的資料介紹的各種燃弧時間下對設(shè)備造成的損壞程度：
①35 ms 沒有顯著的損壞，一般可以在檢驗絕緣電阻后投入使用；
② 100ms 損壞較小，在開關(guān)柜再次投入運行之前需要進行清潔或可能的某些小的修理；
③ 500ms 設(shè)備損壞很嚴重，在現(xiàn)場的人員也受到嚴重的傷害，必須更換部分設(shè)備才可以再投入運行。
1.3電弧光對人員的傷害
電弧光發(fā)生時產(chǎn)生的高溫，灼燒人員皮膚；強光刺傷眼睛；強電侵害肌肉、神經(jīng)；爆破壓力造成人員的墜落及碎片飛射；爆破音造成人員的耳膜、內(nèi)臟震動損傷；毒氣傷害人員呼吸系統(tǒng)。
1.4電弧光對設(shè)備的傷害
電弧光發(fā)生時產(chǎn)生的大量氣體，其壓力波可造成盤體變形、破碎；電弧可使銅排氣化的體積膨脹，空氣因高溫而膨脹；爆破音造成盤內(nèi)強烈震動，使固定元件松脫。高溫可造成電纜在100ms內(nèi)燃燒、及所有絕緣材料的燃燒，造成銅排、鋁在150ms內(nèi)燃燒熔毀氣化，并產(chǎn)生大量的濃黑有毒的煙氣，這些含有大量碳黑煙氣將迅速擴散至整段母線和開關(guān)柜，造成所有一次和二次設(shè)備表面的嚴重污染，使得絕緣電阻為零。
由于開關(guān)柜為剛性連接，結(jié)構(gòu)緊湊，空間有限，使得任何方式的清理工作，都將是耗時，費力的。更不用說受損設(shè)備的更換了。重要的是整段母線的停役，給全廠帶來的經(jīng)濟損失將是無法估量的。同時要想使設(shè)備的絕緣*恢復(fù)到原來的水平幾乎是不可能的。
AMY-HB微機智能電弧光保護系統(tǒng)使用電弧光探頭監(jiān)測電弧光信號，配合過流判斷故障，其整組動作時間小于20ms，加上斷路器35-60ms的跳閘時間，能有效保護開關(guān)設(shè)備，是目前動作的電弧光保護系統(tǒng)，是中壓開關(guān)柜內(nèi)部故障保護的解決方案。
二、AMY-HB微機智能電弧光保護系統(tǒng)的特點
?整組動作跳閘出口快；
?采用過流和弧光做判據(jù)，動作可靠；
?持續(xù)全面的自檢功能；
?可按各類不同接線靈活編程；
?安裝簡便靈活。
三、系統(tǒng)組成
3.1 弧光保護主控單元 AMY-HB-K
主控單元采用嵌入式安裝方式，可測量3組電流，8路弧光，具有6路繼電器輸出，5路開光量輸入；主控單元將自身檢測到的數(shù)據(jù)信息及采集器傳來的數(shù)據(jù)信息進行集中處理、判斷，發(fā)出跳閘信號以切除故障。該系統(tǒng)弧光單判據(jù)與弧光電流雙判據(jù)可選。
3.2弧光保護采集單元 AMY-HB-C
弧光保護采集單元安裝在控制柜中，每個采集器可測量8路弧光，設(shè)置2繼電器出口，2路開關(guān)量輸入；弧光采集器采集到故障信號通過通訊接口傳回主機，由主機做出判斷是否發(fā)出跳閘指令。
3.3電流采集器 AMY-HB-A
電流采集器安裝在控制柜中，每個采集器可測量2組電流采樣，設(shè)置2 個繼電器出口，2路開關(guān)量輸入；電流采集器采集到故障信號通過通訊接口傳回主機，由主機做出判斷是否發(fā)出跳閘指令。
3.5 弧光傳感器 AMY-HB-T
弧光傳感器安裝在柜內(nèi)各間隔中，可實現(xiàn)由簡單到復(fù)雜，有選擇性的保護。弧光傳感器作為光感應(yīng)元件，在發(fā)生弧光故障時檢測突然增加的光強，并將模擬光信號傳給弧光單元或直接傳給主控單元。
四、工作原理及特點
4.1 工作原理
弧光保護系統(tǒng)通過檢測開關(guān)柜內(nèi)部的弧光和電流來判斷是否發(fā)生故障。其判斷原理如下圖所示：
4.2 弧光保護與一般過流保護比較
AMY-HB有效降低電弧光傷害的方法是以的速度切斷故障電源。弧光保護能快速檢測弧光的出現(xiàn)，將它的燃弧時間減到最少，從而減少設(shè)備財產(chǎn)的損失，保護工作人員的人身安全。
五、技術(shù)指標(biāo)和使用環(huán)境
?裝置電源電壓：AC/DC 85～265V
?裝置功耗：主機：≤10W 分機：≤5W
?輸出觸點容量：繼電器：5A 250V AC , 5A 30V DC
?開關(guān)量輸入：DC 110V 220V AC 220V
?電流采樣精度：±5%。范圍：0.1In～20In，瞬間20倍過流值（1A、5A可選）
?RS485通訊：波特率 9600bps 19200bps 57600bps 115200bps可選
?工作環(huán)境溫度：-10℃～+50℃ 運輸極限環(huán)境溫度：-40℃～+70℃
貯存極限環(huán)境溫度：-25℃～+55℃
?大氣壓強：86～106KPa
?弧光單判據(jù)反應(yīng)時間： ≤10ms 弧光電流雙判據(jù)反應(yīng)時間： ≤20ms
?適用范圍：3kV～35kV
?環(huán)境濕度：5%～95%（裝置內(nèi)部不結(jié)露、結(jié)冰）
?污穢等級:不得有爆炸性氣體和破壞絕緣性氣體。
六、面板效果及其背面端子圖
6.1主控(AMY-HB-K)面板圖、接線端子圖及開孔圖
6.2主控單元端子接線圖
6.3分單元面板圖、接線端子圖及開孔圖（固定二次室內(nèi)繼電器網(wǎng)上）
弧光保護采集單元(AMY-HB-C)端子開孔效果圖
電流采集器(AMY-HB-A)端子開孔效果圖
6.4（弧光、電流）采集器接線圖
七、弧光探頭
探頭開孔尺寸：∮13
弧光探頭的安裝原則：使開關(guān)柜內(nèi)的母線盡可能的在探頭的監(jiān)視之下，建議使用推薦的安裝位置。如下圖：
八、面板及菜單操作說明
微機智能電弧光保護裝置，采用漢化菜單，液晶顯示，人機界面友好；故障顯示、故障報告、時間調(diào)整、接觸器狀態(tài)等均可以在面板上完成，使調(diào)試、運行、維護都很方便。
8.1裝置面板
（1）顯示器：由一個液晶顯示屏構(gòu)成。是裝置實現(xiàn)人機交互的窗口，我們可以通過顯示器來獲得裝置的狀態(tài)信息。
（2）
用于移動光標(biāo)和加減數(shù)據(jù)，在主界面時，具備一定條件時可用作進入相應(yīng)界面的快捷鍵，方便操作和相關(guān)信息查詢。 （3）“確認”：菜單選擇確認，或修改參數(shù)值確認。
（4）“取消”：取消當(dāng)前操作，或退出本級菜單，返回上一級菜單。
（5）“復(fù)歸”：用于復(fù)位裝置狀態(tài)量、信號量和一些標(biāo)志位。
（6）“復(fù)位”：復(fù)位整臺裝置。
（7）裝置初始密碼：0001
8.2控制面板操作流程
裝置上電運行后，自動進入主待機界面。此時，按“確認 ”鍵即會進入主菜單，按
鍵進入主機電流查看界面，當(dāng)前有故障或自檢異常按
鍵進入報告查詢界面。
8.3顯示器上部分數(shù)據(jù)功能及用法
（1）裝置狀態(tài)子界面數(shù)據(jù)：
弧光狀態(tài)位：共有8個位，由右到左分別表示弧光探頭1到8的弧光狀態(tài)；其值為1表示該探頭檢測到有弧光，為0表示該探頭沒檢測到弧光。
輸入狀態(tài)位：共有8個位，由右到左分別表示裝置背后接入的開關(guān)量由上到下的輸入狀態(tài)；其值為1表示該位所對應(yīng)的位置有開關(guān)量輸入，為0表示該位所對應(yīng)的位置無開關(guān)量輸入。
輸出狀態(tài)位：共有8個位，由右到左分別表示繼電器1到8（裝置背后由上到下排列）的合分狀態(tài)；其值為1表示該繼電器動作，為0則表示繼電器未動作。
注：各個位并不是全部使用的，未用到的位為以后擴展功能備用。
（2）裝置配置子界面數(shù)據(jù)：
電流屏蔽位：ON/OFF ON表示電流參與故障判斷；OFF表示電流不參與故障判斷。
電流保護定值：用于判斷是否出現(xiàn)過流故障。電流值大于過流保護定值與額定電流的乘積，則發(fā)生過流故障。
（3）測試功能子界面數(shù)據(jù)：
輸出控制：其每一位代表的含義與輸出狀態(tài)位相同，只是作用不同；該數(shù)據(jù)的每一位用于在檢修模式時測試主機與從機繼電器的好壞。其值為1表示控制該位對應(yīng)的繼電器閉合，為0則是控制該位對應(yīng)的繼電器斷開，退出該界面時，斷開所有控制的繼電器。（該功能只在檢修狀態(tài)起作用）
（4）主界面報警信息及報告顯示界面數(shù)據(jù)：
裝置正常運行情況下處于主界面，當(dāng)出現(xiàn)各種故障信息時主界面會及時顯示，可以清楚的知道故障位置，具體相關(guān)信息可查看報告記錄。
查看報告記錄時最近的一次記錄放在次數(shù)1的位置，以此類推，如此循環(huán)記錄。
九、服務(wù)及質(zhì)量承諾
保證所有的出廠產(chǎn)品均為優(yōu)等品；
產(chǎn)品保質(zhì)期為一年，期間由于質(zhì)量問題造成的損壞我公司負責(zé)無償維修或更換；
產(chǎn)品終身維修，一年以后如需要更換元器件，本公司僅收取成本費。
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公司名稱：安徽民揚電力科技有限公司
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郵 箱：3032547243
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