本方案针对刚果（金）MKM矿业股份有限公司220kV/35kV变电站的供配电安全需求，提出基于南京法丁电力科技有限公司弧光保护产品的系统解决方案。方案采用“弧光＋过流”双判据，配置FD-800ARC-M2母线弧光保护装置、ST型紫外光弧光传感器及配套光纤，实现母线故障毫秒级快速切除，降低电弧故障对设备与生产的危害。本文档涵盖项目背景、系统原理、设备配置、保护逻辑、技术特点与实施方案等内容。

一、项目背景与需求分析

（一）矿业企业供配电安全形势

矿业企业生产环境复杂、负荷连续性强，供配电系统的安全可靠运行直接关系到采矿、选矿等生产环节的连续运转。变电站作为矿山供配电的枢纽，一旦发生母线故障导致停电，会造成停产损失，还可能引发电气火灾、设备损毁等安全事故。因此，提升变电站关键环节的保护能力，是保障矿业安全生产的重要基础。

（二）项目概况

本项目为刚果（金）MKM矿业股份有限公司220kV/35kV变电站项目，南京法丁电力科技有限公司（以下简称“南京法丁”）提供弧光保护系统方案，配置母线弧光保护装置（英文版）及配套弧光传感器、光纤。为确保变电站母线设备在电弧故障时能够快速隔离故障、降低事故损失，本项目以“弧光＋过流”双判据为重心，对开关柜母线实施毫秒级电弧光保护，保障矿山供电连续安全。

二、弧光保护系统方案设计

（一） 保护原理与判定方式

弧光保护采用“弧光检测＋过电流”双判据原理。系统通过弧光传感器实时检测开关柜内的电弧光信号，同时采集母线电流信号；只在“检测到弧光信号且电流超过整定值”两个条件同时满足时，保护装置以毫秒级速度出口跳闸，快速切除故障电源。双判据设计既保证了故障切除的快速性，又通过电流判据有效过滤外界光线干扰等单一因素引起的误动，兼顾速动性与可靠性。

（二）系统组成与总体架构

本方案弧光保护系统由母线弧光保护装置（FD-800ARC-24M2）、ST型紫外光弧光传感器（FD-ST-UV）及配套光纤组成。母线弧光保护装置安装于本段进线柜/PT柜，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母线室、断路器室、电缆室，实时检测电弧光信号；光纤用于弧光信号传输，按现场敷设距离配置5米、10米两种规格，抗电磁干扰能力强、信号传输可靠。

（三）设备配置方案

三、保护配置与动作逻辑

（一） 装置安装与传感器布点

母线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、断路器室、电缆室分区布点，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。

（二）保护判定与动作逻辑

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。保护动作逻辑如下：

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、断路器室、电缆室检测到弧光且本柜电流大于整定值时，跳馈线本柜；

4、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。

（三）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

（一）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；

（二）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；

（三）紫外弧光检测。FD-ST-UV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；

（四）英文版装置。保护装置提供英文操作界面与资料，适配海外项目使用与维护需求；

（五）光纤信号传输。采用光纤传输弧光信号，抗电磁干扰能力强，信号传输安全可靠。

五、项目实施方案

（一）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，确定母线弧光保护装置安装位置、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。

（二）弧光传感器安装与光纤敷设

按母线室、断路器室、电缆室分区布点原则安装FD-ST-UV弧光传感器，并按现场敷设距离选配5米、10米光纤完成接插与固定，确保信号传输可靠。

（三）保护装置安装接线

在进线柜/PT柜安装FD-800ARC-24M2母线弧光保护装置，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。

（四）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。

（五）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

变电站母线设备的安全运行，离不开快速、可靠的弧光保护。南京法丁FD-800ARC-M2母线弧光保护系统以“弧光＋过流”双判据、毫秒级快速动作、紫外弧光检测及光纤信号传输等出色能力，为刚果（金）MKM矿业220kV/35kV变电站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，护航国内外工矿企业的安全生产。

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。