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1 裝置介紹
1.1 概述
ARB6系列母線電弧光保護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、開入開出模塊、通訊模塊、人機接口模塊等）設計，集保護、測量、監(jiān)視、控制、通訊、故障錄波、事件記錄等多種功能于一體，實時監(jiān)測弧光信號、保護電流或電壓信號，實現(xiàn)0.4kV~35kV中低壓配電系統(tǒng)的電弧光保護功能。裝置軟件配以專門的保護算法，抗干擾性能強，可靠性高，保護實現(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)的安全可靠運行提供保障。
ARB6系列母線電弧光保護裝置操作便捷、資源豐富、穩(wěn)定可靠、維護方便，廣泛應用于電力、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
Ø 高性能的硬件平臺
裝置采用主頻為550MHz的處理器，16位同步采樣A/D，每周波48點高速采樣、實時并行計算；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。
Ø 完善的保護功能
適用于35kV及以下電壓等級的電力系統(tǒng)電弧光保護和自動控制功能。裝置可實現(xiàn)弧光保護、弧光故障點定位、弧光探頭及光纖鏈路實時自檢、失靈保護、CT斷線監(jiān)測、非電量保護、裝置異常告警、故障錄波等功能。
Ø 豐富的接口資源
12路交流電流通道和3路交流電壓通道，測量4組三相電流和3組零序電壓；
22路有源開關(guān)量輸入通道（可選）+1路裝置電源失電輸入通道；
16路獨立無源開關(guān)量輸出通道（14路常開接點、2路常閉接點），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對時接口，支持IRIG-B對時方式（RS485接口）；
1個USB接口，可通過U盤升級裝置程序，也可導出裝置的定值、故障錄波數(shù)據(jù)，方便故障分析。
Ø 人性化
裝置采用全漢化大屏幕液晶顯示，人機界面清晰易懂。
靈活、舒適的按鈕設計，菜單式操作簡單、便捷。
保護功能的出口可通過跳閘矩陣進行設置，方便用戶選擇要動作的繼電器。
Ø 透明化
實時記錄交流量、弧光量、開入量、開出量和所有保護模塊的狀態(tài)。
裝置記錄內(nèi)部各元件動作行為、動作時間等信息，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（每個采樣點錄波至少包含46個模擬量、39個開關(guān)量波形），每段錄波可錄故障前2個周波、故障后10個周波波形，共計15.36s。
Ø 可靠性設計
裝置采用全圖形編程技術(shù)設計每個保護功能，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，裝置通過多項電磁兼容檢測認證，電快速瞬變脈沖群、靜電放電、浪涌抗干擾性能均達到IV級標準。
1.3 裝置選型表
1.3.1 母線電弧光保護裝置選型表
1.3.2 弧光探頭選型表
1.4 裝置功能對照表
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輸入激勵電壓
| 額 定 值 | 線電壓AC 100V或相電壓 |
| 測量范圍 | 0.1V～120V |
| 準 確 度 | ±1% |
| 功率損耗 | 每相功率損耗不大于0.5VA |
| 過載能力 | 1.4倍額定電壓，連續(xù)工作；2倍熱過載，允許10s |
2.1.3輸入激勵電流（保護電流）
| 額 定 值 | AC 5A 或1A |
| 測量范圍 | 0.04In～20In |
| 功率損耗 | 每相功率損耗不大于0.5VA |
| 過載能力 | 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 確 度 | ±0.1Hz |
2.1.5開關(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開關(guān)量輸出
| 機械壽命 | ≥10000次 |
| 接通容量 | ≥1000W, L/R = 40ms |
| 導通電流 | 連續(xù)≥5A，短時（200ms）≥30A |
| 斷開容量 | ≥30W, L/R = 40ms |
2.2 主要技術(shù)性能
| 電壓元件 | 整定值容許誤差應不大于±3%；過壓返回系數(shù)0.95，欠壓返回系數(shù)1.05 |
| 電流元件 | 整定值容許誤差應不大于±3%；過流返回系數(shù)0.95，欠流返回系數(shù)1.05 |
| 頻率元件 | 整定值容許誤差應不大于±0.02 Hz |
| 比較元件 | 過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 |
| 時間元件 | 延時時間2s內(nèi)，誤差≤40ms；延時時間大于2s，誤差≤（2%）整定值±40ms 其中弧光保護動作時間：弧光單判據(jù) ≤3.8ms （2倍弧光動作門檻值，電磁繼電器輸出） 弧光電流雙判據(jù) ≤7.8ms （2倍弧光動作門檻值和 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 | 運輸允許的環(huán)境溫度為-25℃～＋70℃ |
| 相對濕度 | 5％～95％（產(chǎn)品內(nèi)部不凝露，不結(jié)冰） |
| 海拔高度 | ≤2500m |
| 防護等級 | 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)強度 | 回路和地之間，獨立回路之間：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 項 目 | 要 求 | |
| 1 | 輻射發(fā)射限值檢驗 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定 |
| 2 | 傳導發(fā)射限值檢驗 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定 |
| 3 | 射頻電磁場輻射抗擾度 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定，嚴酷等級10V/m |
| 4 | 靜電放電抗擾度 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定，嚴酷等級為IV級 |
| 5 | 射頻場感應傳導騷擾抗擾度 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定，嚴酷等級騷擾電平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，嚴酷等級為IV級 |
| 9 | 交流和直流電壓暫降中斷影響試驗 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定 |
| 10 | 工頻磁場抗擾度 | 滿足GB/T 14598.26-2015規(guī)定，嚴酷等級為IV級 |
2.6 阻燃性能
| 試 驗 項 目 | 要 求 | |
| 1 | 水平燃燒 | 滿足GB/T 5169.16-2017規(guī)定，嚴酷等級HB級 |
3 開孔尺寸和安裝位置
ARB6系列弧光保護方案，主要由ARB6弧光保護裝置、ARB-S弧光探頭及塑料光纖（雙股、阻燃）組成。
3.1 裝置開孔尺寸和安裝位置
3.1.1 裝置外形圖和開孔尺寸
圖3.2 弧光保護裝置外形及開孔尺寸圖
注：開孔尺寸以毫米（mm）為單位。
3.1.2 裝置安裝位置
弧光保護裝置安裝時需考慮開關(guān)柜安裝空間，與保護范圍內(nèi)電源進線回路的TA回路連接、保護跳閘回路連接，原則上采用就近安裝方式，避免TA采集回路、跳閘回路連線過長，一般安裝于主變壓器中、低壓側(cè)進線柜或TV柜柜門上，建議采用面板開孔安裝。
圖3.3 弧光保護裝置安裝示意圖
3.2 探頭開孔尺寸和安裝位置
3.2.1 探頭外形圖和開孔尺寸
弧光探頭配套卡扣支架使用，卡扣支架需要開孔安裝?？壑Ъ艿拈_孔尺寸為20mm（直徑）。
圖3.4 弧光探頭外形及開孔尺寸圖
3.2.2 探頭安裝位置
弧光探頭的檢測范圍是一個角度為 180°，半徑0.5m 的扇形區(qū)域，所以選擇探頭安裝點時應充分考慮該要素，避免出現(xiàn)檢測盲區(qū)。
弧光探頭安裝應遵循以下原則：
弧光探頭建議安裝地點包括（但不僅限于）母線室、斷路器室、電纜室。
在開關(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、上或下隔離開關(guān)（2處）觸頭處、電流互感器觸頭處、電纜接頭處）。在開關(guān)柜無斷路器的情況下，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。若考慮實現(xiàn)開關(guān)柜的整體保護，可以在開關(guān)柜的斷路器室和電纜室各安裝1個弧光探頭。