一、项目背景

1、变电站供电安全形势

变电站是供配电系统的关键枢纽，承担着向工农业生产和居民生活稳定供电的重任。35kV、10kV开关柜的安全稳定运行直接关系到供电连续性与人身设备安全。一旦母线发生故障且未能及时切除，轻则造成设备损坏与停电损失，重则可能引发人员伤亡等重大安全事故。因此，提升变电站关键环节的保护能力，是保障供电安全的重要基础。

2、项目概况

本项目为沙钢集团安阳永兴35kV变电站项目，涵盖变电站35kV、10kV供配电系统的弧光保护建设。为确保开关站母线及馈线设备在电弧故障时能够快速隔离故障、降低事故损失，本项目配置南京法丁电力科技有限公司（以下简称“南京法丁”）FD-800ARC-M1系列弧光保护系统，对开关柜母线实施分区、分级、毫秒级电弧光保护。

二、弧光保护系统方案

1、系统组成与总体架构

本方案弧光保护系统由弧光保护装置（FD-800ARC-48M1）与可见光弧光传感器（FD-ARC&FD-ST-ARC）组成，通过光纤互联。弧光保护装置负责采集弧光与电流信号、完成逻辑判断并输出跳闸出口；弧光传感器安装于开关柜各隔室，实时检测电弧光信号并通过光纤上传至保护装置。光纤用于弧光信号传输，抗电磁干扰能力强，确保信号传输可靠。

2、设备配置方案

3、 配置特点

35kV、10kV弧光保护装置统一采用FD-800ARC-48M1型号，备件管理简单、维护方便。二是接口丰富。单台装置配置2路串口、1路GPS对时、3路以太网及9路跳闸出口，便于与站内自动化系统灵活组网。三是紫外弧光检测。ST紫外光传感器检测电弧光的紫外分量，抗环境可见光干扰能力强、检测灵敏度高。四是光纤信号传输。采用光纤传输弧光信号，抗电磁干扰能力强、信号传输可靠。

三、保护动作逻辑与定值整定

1、安装位置与电流采样

弧光保护装置安装于本段进线柜/PT柜；弧光传感器按母线室1个、手车室1个、电缆室1个的布点原则安装于每面开关柜，实现关键隔室全覆盖；保护电流采样取自本段进线柜及母联柜保护电流。

2、保护判定方式

弧光保护采用“过电流＋弧光”双判据跳闸方式，弧光信号与过电流条件同时满足时保护出口动作，既保证动作快速性，又有效防止误动。

3、动作逻辑

（1）本段母线进线柜、母联柜及其他开关柜母线室检测到弧光，且进线柜电流大于整定值时，跳进线柜；

（2）本段母线进线柜、母联柜及其他开关柜母线室检测到弧光，且母联柜电流大于整定值时，跳母联柜；

（3）馈线柜断路器室、电缆室检测到弧光且进线柜或母联柜本柜电流大于整定值时，跳馈线本柜；

（3）弧光保护采用弧光＋过电流双判据，过流整定值取保护二次额定电流的1.5倍。

4、定值整定说明

过流整定值按保护二次额定电流的1.5倍整定。该定值在可靠躲过正常负荷电流及变压器励磁涌流的同时，确保在母线或馈线发生电弧光短路故障时保护可靠启动，实现快速、准确切除故障，避免事故扩大。

四、系统技术特点

1、毫秒级快速动作。弧光与过流双判据同时满足即出口跳闸，保护动作时间毫秒级，限制电弧故障对设备的损坏；

2、双判据防误动。弧光与电流双重条件确认，抗外界光线等干扰能力强，运行可靠性高；

3、紫外弧光检测。ST紫外光传感器检测电弧光的紫外分量，有效滤除环境可见光干扰，检测更准确；

4、分区布点、分级跳闸。母线室、手车室、电缆室分区布点，进线柜、母联柜、馈线柜分级跳闸，实现故障准确定位与切除；

5、通讯接口齐全。支持GPS对时、串口及以太网通讯，便于接入变电站综合自动化系统，实现信息共享与集中监控。

五、项目实施方案

1、现场勘查与方案设计

根据变电站一次系统接线图与开关柜布置情况，确定保护装置安装位置、弧光传感器布点数量、光纤敷设路径及通讯组网方式，编制实施方案。

2、保护装置安装接线

在进线柜/PT柜安装FD-800ARC-48M1弧光保护装置，完成弧光通道、电流采样回路及跳闸出口回路的接线与核查。

3、通讯组网调试

配置保护装置通讯参数，与变电站综合自动化系统进行联调，验证保护信息上送与监控功能。

4、定值整定与传动试验

按“过流整定值＝保护二次额定电流×1.5”的原则完成定值整定，配置各段保护动作逻辑；模拟弧光＋过流工况进行保护传动试验，验证动作逻辑正确性。

六、结语

变电站母线及馈线设备的安全运行，离不开快速、可靠的弧光保护。南京法丁弧光保护系统以“弧光＋过流”双判据、毫秒级快速动作、紫外弧光检测、分区布点分级跳闸及光纤信号传输等重要能力，为沙钢集团安阳永兴35kV变电站项目构建了坚实的安全防线。南京法丁将持续以可靠的电力保护产品与专业的工程服务，护航电力系统的安全生产。

参考依据

[1] GB/T 14598.302-2016《弧光保护装置技术要求》，国家标准化管理委员会发布，2016年实施。

[2] IEEE 1584《弧光闪络危害计算指南》（IEEE Guide for Performing Arc-Flash Hazard Calculations）。

[3] 南京法丁电力科技有限公司，弧光保护装置相关规范及标准技术资料。