进线柜、母联柜、电容柜……ARB弧光保护装置实现全柜级覆盖

安科瑞 王晶淼 咨询家：Acrel-wjm

成套开关设备中的电弧光故障属于严重故障类型，其产生的高强度弧光易损坏周边元器件，导致事故范围扩大，造成显著的经济损失。弧光保护装置通过实时监测电弧光强度及电流变化，能够快速切除故障，有效发挥保护作用并降低损失。本文介绍了ARB系列弧光保护在低压配电系统母线、电容补偿柜及有源滤波柜等重要单柜中的应用配置方案，充分说明了加装弧光保护的必要性。

1、项目概述

本工程为某微电子装备有限公司半导体生产基地的电力增容项目，位于北京市亦庄经济技术开发区。项目在厂房内共设置两座变配电室，总增容容量为25000kVA。本次增容在二期厂房内新建一座总配电室，新增5台2500kVA变压器，利旧1台2500kVA变压器，并将原有4台2500kVA变压器切改至新建总配电室。同时，新建一座分配电室，新增4台2500kVA变压器，接入一期原有总配电室。汇总后需新装2500kVA变压器9台，利旧2500kVA变压器1台，总容量达到25000kVA。

2、项目需求

开关柜或母线因绝缘老化、操作失误、设备劣化等原因易发生弧光故障。弧光故障释放巨大能量，产生高温及多种电弧效应，不仅威胁人员安全，还会损坏设备，造成重大经济损失。为确保供电系统的安全性与可靠性，本项目0.4kV开关柜需配置弧光保护装置。

总配电室0.4kV开关柜：共22面MNS低压配电柜，其中包括低压进线柜4面、母联柜2面、电容器柜8面、馈线及有源滤波柜4面、馈线柜4面。总配电室9#变（11#变）与10#变（12#变）的一次系统图见图1。

分配电室0.4kV开关柜：共16面MNS低压配电柜，其中包括低压进线柜4面、电容器柜8面、馈线柜4面。分配电室12#变（13#变、14#变、15#变）的一次系统图见图2。

3、ARB弧光保护简介

安科瑞ARB系列弧光保护产品主要包括ARB6/ARB4弧光保护装置、ARB-S弧光传感器以及弧光塑料光纤。

ARB6/ARB4弧光保护装置主要特点：

支持多组弧光保护逻辑，实现分区域选择性跳闸；

具备弧光故障点定位功能；

可选用弧光单判据或弧光电流双判据；

弧光动作门槛值、电流及电压定值均可自由整定；

弧光装置、传感器及光纤具有实时自检功能；

支持Modbus、IEC 60870-5-103等通讯协议。

ARB4弧光保护装置额外适用场景：

适用于中高压出线柜电缆室、低压电容补偿柜等单柜应用；

同样具备弧光故障点定位、双判据可选、定值整定、实时自检及多种通讯协议支持。

4、保护逻辑及配置方案

4.1 低压母线弧光保护

每段低压母线配置1台ARB6弧光装置，并在每台开关柜的柜顶水平铜排处安装1个ARB-S弧光传感器。ARB6装置采集本段进线/母联的电流信号以及各柜柜顶的弧光信号，采用双判据逻辑，动作时跳开本段进线/母联开关。

4.2 电容补偿柜/有源滤波柜弧光保护

每台电容补偿柜或有源滤波柜配置1台ARB4弧光装置，除柜顶安装1个ARB-S弧光传感器外，在柜内中下部再增设1个ARB-S弧光传感器。ARB4装置采集本柜电流及柜内中下部的弧光信号，采用双判据逻辑，动作时跳开本柜开关。

4.3 配置方案

A、总配电室配置方案（以9#变与10#变为例）

B、分配电室配置方案（以12#变为例）

4.4 安装位置

ARB6弧光装置：采用嵌入式开孔安装，位于进线柜面板上。

ARB4弧光装置：采用嵌入式开孔安装，位于电容补偿柜或有源滤波柜面板上。

ARB-S弧光传感器：在水平母排处的安装位置如图所示。

5、结语

弧光保护基于光强与电流变化双重判据，能够在数毫秒内快速动作并切断电源，对于预防弧光放电事故具有重要意义。它能有效避免人员伤亡和设备损坏，保障电力设备的安全可靠运行。

审核编辑 黄宇