2024ABB UFES快速滅弧器技術(shù)手冊(cè)

—產(chǎn)品說(shuō)明書UFES?快速滅弧器主動(dòng)型電弧故障保護(hù)設(shè)備4ms內(nèi)熄滅故障電弧，有效保護(hù)工作人員和設(shè)備電弧故障危害大幅降低，故障維修更簡(jiǎn)單快速—目錄前言 051.概述 06系統(tǒng)組成 07功能說(shuō)明 09應(yīng)用方案 13安裝注意事項(xiàng) 18技術(shù)參數(shù) 20外形尺寸 22原理圖 24訂貨清單 27A1.附錄 30PAGE30PAGE30UFES?快速滅弧器產(chǎn)品說(shuō)明書前言5前言5—廣泛的應(yīng)用范圍 —前言快速滅弧器（UFES）是一款主動(dòng)型電弧故障保護(hù)設(shè)備，能顯著降低電力系統(tǒng)發(fā)生電弧事故時(shí)產(chǎn)生的高溫及電動(dòng)力對(duì)設(shè)備的破壞和影響。與系統(tǒng)僅使用傳統(tǒng)電流保護(hù)相比較，配套此類電弧故障保護(hù)設(shè)備能更快的檢測(cè)到內(nèi)部電弧故障，迅速熄滅故障電弧，降低電弧故障造成的破壞。UFES由一次主元件和檢測(cè)控制裝置組成。檢測(cè)控制裝置在2ms內(nèi)能可靠的檢測(cè)到故障弧光及故障電流信號(hào)，一次主元件收到動(dòng)作指令后在1.5ms內(nèi)動(dòng)作，主動(dòng)滅?。娀《搪饭收铣霈F(xiàn)后4ms內(nèi)熄滅電弧），將配套開關(guān)設(shè)備內(nèi)電弧防護(hù)能力提升到較高水平，更大程度的保護(hù)人員和設(shè)備安全。通過(guò)UFES，能實(shí)現(xiàn)電弧故障的主動(dòng)快速防護(hù)，是目前開關(guān)設(shè)備內(nèi)部電弧故障的優(yōu)化解決方案。設(shè)計(jì)緊湊的快速滅弧器系統(tǒng)原則上適用于所有新采購(gòu)及現(xiàn)有的中壓開關(guān)設(shè)備（額定電壓不超過(guò)40.5kV，額定短路電流不超過(guò)100kA）。

獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)顯著提高運(yùn)行檢修人員的安全性不滿足IAC防護(hù)要求的開關(guān)設(shè)備也能有效保護(hù)運(yùn)行檢修人員開關(guān)設(shè)備檢修時(shí)（如柜門打開，工作人員在附近同樣能保護(hù)檢修人員顯著提高系統(tǒng)的使用效率發(fā)生嚴(yán)重電弧故障時(shí)能避免開關(guān)設(shè)備嚴(yán)重受損電弧故障后開關(guān)設(shè)備能迅速修復(fù)大幅減少設(shè)備停電時(shí)間和維修成本減少開關(guān)設(shè)備停用時(shí)間減少電弧故障后的維修成本更大程度地限制電弧故障中燃弧氣體的釋放實(shí)現(xiàn)主動(dòng)滅弧增加電氣設(shè)備規(guī)劃的靈活性—功能快速滅弧器（UFES）在開關(guān)柜系統(tǒng)發(fā)生電弧故障時(shí)，立即將一次系統(tǒng)的三相主回路短接并接地，有效保護(hù)運(yùn)行檢修人員及開關(guān)設(shè)備系統(tǒng)。與QRU100配合的外部弧光檢測(cè)系統(tǒng)，或是QRU1檢測(cè)控制裝置通過(guò)持續(xù)監(jiān)測(cè)保護(hù)范圍內(nèi)的系統(tǒng)電流和弧光信號(hào)，迅速可靠的判斷是否有電弧故障發(fā)生。如果裝置判斷電弧故障已經(jīng)發(fā)生，檢測(cè)控制裝置將立即觸

發(fā)三個(gè)一次主元件（PSE）動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)三相金屬性接地短路。三相金屬性接地短路阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于電弧故障點(diǎn)的弧阻，大部分故障電流將流向一次主元件形成的短路點(diǎn)，故障點(diǎn)的弧壓急劇降低，電弧無(wú)法持續(xù)而立即熄滅。最后，通過(guò)上級(jí)斷路器開斷來(lái)切除一次主元件處的短路故障電流。1.2.1.2.3.4.5.斷路器斷路器斷路器斷路器斷路器電流互感器電流互感器電流互感器電流互感器電流互感器Ik"檢測(cè)單元Ik"檢測(cè)單元Ik"檢測(cè)單元Ik"檢測(cè)單元Ik"檢測(cè)單元?jiǎng)幼鲉卧獎(jiǎng)幼鲉卧獎(jiǎng)幼鲉卧獎(jiǎng)幼鲉卧獎(jiǎng)幼鲉卧?Optional)弧光傳感器Ik"保護(hù)檢測(cè)控制單元中的電流檢測(cè)單元一次主元件（PSE） 故障切除電弧熄滅一次主元件動(dòng)作檢測(cè)到電弧故障電弧故障發(fā)生UFESelectronicUFESPSE圖1.1－1快速滅弧器動(dòng)作過(guò)程—圖1.1－2，1.1－3在首個(gè)電弧故障電流峰值前熄滅電弧，極大的降低了故障點(diǎn)的能量釋放（藍(lán)色部分）—圖1.1－1短路電流I短路電流I直流分量帶UFES的燃弧時(shí)間時(shí)間ms最后通過(guò)上級(jí)開關(guān)切除故障電流，故障持續(xù)時(shí)間80ms以上快速滅弧器動(dòng)作時(shí)間能量kA2s0.2S：鋼板熔化0.15S：銅排熔化0.1S:電纜燃燒時(shí)間電弧故障發(fā)生后，4ms內(nèi)熄滅電弧—圖1.1－2

—圖1.1－3系統(tǒng)組成PAGE系統(tǒng)組成PAGE7PAGE8PAGE8UFES?快速滅弧器產(chǎn)品說(shuō)明書—系統(tǒng)組成快速滅弧器快速滅弧器基本單元是組成主動(dòng)型電弧故障保護(hù)裝置的基礎(chǔ)元件，由一個(gè)電氣驅(qū)動(dòng)裝置和三個(gè)一次主元件（PSE）組成?；締卧z測(cè)控制裝置到PSE之間的連接電纜。

UFES電氣驅(qū)動(dòng)裝置有兩種型號(hào)：一種是QRU100控制裝置，其不具備檢測(cè)弧光和電流的能力，僅適用于與外部弧光檢測(cè)裝置一同使用（如REA）；另外一種是QRU1檢測(cè)控制裝置，可以同時(shí)檢測(cè)弧光和電流并觸發(fā)PSE動(dòng)作，如需保護(hù)更大范圍的區(qū)域，需要與擴(kuò)展弧光檢測(cè)單元配合使用?！獔D2.1-1QRU100控制裝置—圖2.1-2QRU1檢測(cè)控制裝置—圖2.1-3一次主元件（型號(hào)U1）—圖2.1-4控制裝置到PSE的連接電纜

— 圖2.1-1

—圖2.1-2 —圖2.1-3

—圖2.1-4套件及其擴(kuò)展單元配備QRU100控制裝置的UFES套件弧光故障的檢測(cè)完全由外部檢測(cè)單元完成。QRU100。REA弧光保護(hù)的特點(diǎn)及詳細(xì)信息可以在相關(guān)的技術(shù)資料上獲得。配備QRU1檢測(cè)控制裝置的UFES套件獨(dú)立的弧光檢測(cè)，通過(guò)光纖直接與DTU相連。

如果弧光檢測(cè)探頭輸入信號(hào)多于9路，檢測(cè)控制裝置可以采用ABB公司的TVOC-2型弧光保護(hù)單元來(lái)擴(kuò)展。每個(gè)系統(tǒng)最多可以連接5臺(tái)擴(kuò)展單元，因此，每個(gè)快速滅弧器系統(tǒng)最多可以擁有的弧光檢測(cè)探頭輸入通道可達(dá)到159路（見(jiàn)4.2.1節(jié)）。TVOC擴(kuò)展單元的詳細(xì)技術(shù)參數(shù)可以在相關(guān)的技術(shù)資料上獲得。測(cè)試插頭測(cè)試插頭可以模擬DTU/TU在運(yùn)行模式下動(dòng)作。三相跳閘脈沖的信號(hào)會(huì)有光和聲音的提示。—圖2.2.1-1ABBREA弧光保護(hù)—圖2.2.2-1ABB擴(kuò)展弧光檢測(cè)單元（型號(hào)TVOC-2）—圖2.2.2-2DTU弧光檢測(cè)探頭

—圖2.2.1-1—圖2.2.2-2

—圖2.2.2-1功能說(shuō)明PAGE功能說(shuō)明PAGE11PAGE10PAGE10UFES?快速滅弧器產(chǎn)品說(shuō)明書—功能說(shuō)明檢測(cè)控制裝置檢測(cè)控制裝置作為快速滅弧器的基本單元，立足于快速滅弧系統(tǒng)的基礎(chǔ)應(yīng)用，也就是通過(guò)快速可靠的檢測(cè)來(lái)判斷故障發(fā)生，迅速準(zhǔn)確動(dòng)作來(lái)有效的保護(hù)系統(tǒng)。裝置完全采用快速的模擬電子電路，特殊設(shè)計(jì)的硬件確保整個(gè)檢測(cè)控制系統(tǒng)的功能安全性?？刂蒲b置（TU）QRU100QRU100控制裝置需要與外部弧光保護(hù)系統(tǒng)配合使用。在這種應(yīng)用中，一旦有弧光故障發(fā)生，弧光完全由外部系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)并發(fā)出動(dòng)作指令給UFES。外部弧光檢測(cè)系統(tǒng)可以利用現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有的弧光保護(hù)系統(tǒng)，適用于改造升級(jí)現(xiàn)有的弧光保護(hù)系統(tǒng)。功能性QRU100控制裝置用于連接外部弧光檢測(cè)單元和UFES一次主元件（PSE）。背板面板上有兩個(gè)optolink接口和兩個(gè)高速輸入接口（HSI）。高速輸

入接口（HSI）是一種通用的快速接口；而optolink接口是專門針對(duì)ABBREA弧光保護(hù)開發(fā)的一種高速接口。在測(cè)試模式下，可在不觸發(fā)一次主元件（PSE）動(dòng)作的情況下檢測(cè)裝置的設(shè)定情況。面板程序鎖可以防止誤入測(cè)試模式。系統(tǒng)持續(xù)自檢所有涉及安全的功能，通過(guò)信號(hào)觸點(diǎn)輸出自檢結(jié)果。Optolink接口ABBREA弧光保護(hù)作為外部弧光檢測(cè)單元可以發(fā)命令給QRU100控制裝置，之間通過(guò)光纖連接來(lái)傳遞信號(hào)。除了可以快速的傳遞信號(hào)外，該接口還提供了監(jiān)視功能，用來(lái)監(jiān)視光纖的連接情況（功能：optolinksupervision）。配置輸入信號(hào)的配置可以由一組DIP開關(guān)組來(lái)實(shí)現(xiàn)。觸發(fā)條件可以由不同的信號(hào)邏輯組合實(shí)現(xiàn)?！獔D3.1.1-1TU前面板—圖3.1.1-2TU后視

—圖3.1.1-1

—圖3.1.1-2所有的二次外部接線都采用插頭插接方式信號(hào)連接：X1 輔助電源X2 6組輸出觸點(diǎn)（NC/NO）X3X42組高速輸入接口（HSI）X5-X73個(gè)PSE動(dòng)作輸出X8-X112組Optolink輸入接口檢測(cè)控制裝置（DTU）QRU1功能性DTU含有可以檢測(cè)弧光和電流的模塊，通過(guò)邏輯配置可以選擇觸發(fā)條件。在測(cè)試模式下，可在不觸發(fā)一次主元件（PSE）動(dòng)作的情況下檢測(cè)裝置的設(shè)定情況。面板程序鎖可以防止誤入測(cè)試模式。系統(tǒng)持續(xù)自檢所有涉及安全的功能，通過(guò)信號(hào)觸點(diǎn)輸出自檢結(jié)果?；」鈾z測(cè)弧光檢測(cè)通過(guò)安裝在開關(guān)設(shè)備隔室內(nèi)的弧光檢測(cè)探頭來(lái)完成光強(qiáng)度的檢測(cè)，當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到定值時(shí)動(dòng)作。弧光檢測(cè)探頭通過(guò)絕緣的光纖連接到DTU，當(dāng)檢測(cè)到弧光動(dòng)作信號(hào)時(shí)，DTU面板上的七段數(shù)碼管能夠準(zhǔn)確顯示動(dòng)作的弧光檢測(cè)通道號(hào)?；」鈾z測(cè)探頭完全和ABB的TVOC系統(tǒng)兼容。

電流檢測(cè)電流檢測(cè)通常是通過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)本段的進(jìn)線保護(hù)級(jí)電流互感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。正常情況下，二次側(cè)額定電流是1安或5安。DTU的電流端輸入阻抗小于1VA，因此電流檢測(cè)電路能串入系統(tǒng)已有的CT二次回路而不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。如果瞬時(shí)電流大于設(shè)定值，故障電流動(dòng)作判據(jù)將被激活。備注電流互感器的選擇，必須充分考慮高倍數(shù)額定電流的情況下，二次電流的精度等級(jí)。具體信息請(qǐng)參見(jiàn)附錄A1配置檢測(cè)控制裝置的配置可方便的通過(guò)設(shè)置面板上的一組DIP開關(guān)組來(lái)實(shí)現(xiàn)，弧光動(dòng)作判據(jù)和電流動(dòng)作判據(jù)可通過(guò)DIP開關(guān)組來(lái)實(shí)現(xiàn)“與”及“或”的邏輯運(yùn)算，電流定值設(shè)定通過(guò)另一DIP開關(guān)組來(lái)設(shè)定?！獔D3.1.2-1DTU面板—圖3.1.2-2DTU后視圖

—圖3.1.2-1

—圖3.1.2-2所有的二次外部接線都采用插頭插接方式外部信號(hào)連接：X1 3路電流輸入X2 6組輸出觸點(diǎn)（NC/NO）X3 1組輔助電壓X4-X8 5路擴(kuò)展弧光檢測(cè)單元輸入X2 6組輸出觸點(diǎn)（NC/NO）X10 1組外部閉鎖信號(hào)輸入X10 1組外部跳閘信號(hào)輸X11-X13 3個(gè)PSE動(dòng)作輸出一次主元件PSE，U1系統(tǒng)的基本要求是在嚴(yán)重電弧故障時(shí)盡可能快的將電弧熄滅。在快速滅弧器中，是由三個(gè)安裝在系統(tǒng)帶電母線與地之間的一次主元件（PSE）來(lái)實(shí)現(xiàn)，PSE有各種電壓等級(jí)和額定短路電流的型號(hào)。速度PSE比通過(guò)斷路器開斷故障電弧電流要快速得多。特殊研制的真空滅弧室與可靠的微型氣體發(fā)生器及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相結(jié)合，確保動(dòng)作時(shí)間少于1.5ms。動(dòng)作原理當(dāng)動(dòng)作信號(hào)觸發(fā)后，PSE內(nèi)部微型氣體發(fā)生器極其快速的提升活塞室底部氣壓，推動(dòng)活塞，破開預(yù)先處理過(guò)的連接點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)接地的動(dòng)觸頭擊穿隔膜，插入高壓電位的靜觸頭中。動(dòng)觸頭到位后自動(dòng)閉鎖，確保一次母線與地可靠連接。

更換從前面的動(dòng)作原理我們知道PSE動(dòng)作過(guò)程是不可逆的，PSE動(dòng)作后，就需要重新更換新的PSE。使用對(duì)于PSE的操作沒(méi)有特殊的安全要求（安裝，更換，儲(chǔ)存和廢棄），也沒(méi)有特殊的人員資質(zhì)要求。微型氣體發(fā)生器經(jīng)特殊密封，集成在PSE內(nèi)。PSE的使用條件，滿足德國(guó)聯(lián)邦協(xié)會(huì)材料方面的要求，并已經(jīng)取得相關(guān)證書。維護(hù)PSE的維護(hù)工作量很少，PSE動(dòng)靜觸頭及動(dòng)作機(jī)構(gòu)完全澆注在環(huán)氧樹脂內(nèi)，僅外表面需清潔處理。微型氣體發(fā)生器的使用壽命為15年，生產(chǎn)廠商可以幫助更換到期的微型氣體發(fā)生器。真空滅弧室及微型氣體發(fā)生器組裝在一起—圖3.2-1PSE剖面圖

真空滅弧室動(dòng)作機(jī)構(gòu)真空滅弧室動(dòng)作機(jī)構(gòu)靜觸頭陶瓷絕緣內(nèi)部動(dòng)觸頭切口活塞氣缸動(dòng)觸指發(fā)生器—圖3.2-1安裝方式靈活作為獨(dú)立單元，設(shè)計(jì)緊湊的PSE內(nèi)置操作機(jī)構(gòu)，這些PSE可靈活的安裝在需要保護(hù)的開關(guān)設(shè)備內(nèi)。型號(hào)為U1的PSE的高度為210mm，外形尺寸與24kV的絕緣子類似。

除了直接將PSE安裝在開關(guān)設(shè)備內(nèi)，還有其他的安裝方式。使用通過(guò)型式試驗(yàn)的PSE安裝箱，就比如把快速滅弧器一次元件安裝在開關(guān)設(shè)備外部，并將其連接到母線系統(tǒng)（如圖3.2-2）。在有備用柜可以利用的情況下，手車模式PSE也是一個(gè)好的選擇（如圖3.2-3）。—圖3.2-2PSE安裝箱—圖3.2-3備用柜中的手車式PSE

—圖3.2-2

—圖3.2-3應(yīng)用方案PAGE應(yīng)用方案PAGE15PAGE14PAGE14UFES?快速滅弧器產(chǎn)品說(shuō)明書—應(yīng)用方案說(shuō)明下面的應(yīng)用圖例將介紹UFES弧光保護(hù)系統(tǒng)。所有的例子都采用控制裝置QRU100與ABBREA弧光保護(hù)組合的方式。這些應(yīng)用圖例同樣適用于檢測(cè)控制裝置QRU1與TVOC-2型擴(kuò)展弧光檢測(cè)單元的組合。電力系統(tǒng)中，系統(tǒng)運(yùn)行模式多種多樣，不可能本手冊(cè)中一一列舉出各種運(yùn)行模式下UFES快速滅弧器的應(yīng)用模式，因此只列舉一些較常用的例子。圖例中的變壓器也可以是開關(guān)設(shè)備連接的發(fā)電機(jī)或者其他的電源輸入。系統(tǒng)三相的一次主元件將同時(shí)動(dòng)作。應(yīng)用模式的共同特點(diǎn)當(dāng)保護(hù)區(qū)內(nèi)電流和光強(qiáng)度均超過(guò)設(shè)定值，QRU測(cè)控制裝置將發(fā)出滅弧器動(dòng)作信號(hào)三個(gè)PSE動(dòng)作形成三相金屬性對(duì)地短路，保護(hù)區(qū)內(nèi)故障點(diǎn)處電弧迅速熄滅故障電流最終由進(jìn)線斷路器切斷。這些斷路器也可以通過(guò)DTU或是外部檢測(cè)單元直接跳閘以縮短故障持續(xù)時(shí)間應(yīng)用須知系統(tǒng)及其組成元件必須通過(guò)短路電流試驗(yàn)進(jìn)線變壓器與進(jìn)線斷路器的連接銅排最小長(zhǎng)度需滿足IEC62271-100的要求

UFES配REA控制裝置QRU100背板上的兩種高速輸入接口：HSI和Optolink均適用于ABBREA弧光保護(hù)系統(tǒng)。REA弧光保護(hù)系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快，配置靈活的特點(diǎn)。與UFES的檢測(cè)控制裝置QRU1類似，REA可以同時(shí)檢測(cè)基于光和電流的弧光故障。有兩類弧光檢測(cè)傳感器可以使用：感光式光纖，整根光纖都可以檢測(cè)光。透鏡式光纖，只有探頭部位可以感光，安裝在各個(gè)隔室。一旦故障被鑒定為弧光故障，REA將會(huì)發(fā)送一個(gè)分閘信號(hào)給進(jìn)線斷路器。REA與UFES配合使用，REA的分閘信號(hào)會(huì)通過(guò)optolink接口直接發(fā)送給UFES。REA系統(tǒng)單獨(dú)應(yīng)用模式主保護(hù)REA101-標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立的保護(hù)繼電器，提供感光式光纖檢測(cè)和電流檢測(cè)。擴(kuò)展保護(hù)單元REA103-增加額外的感光式光纖檢測(cè)。此外，該設(shè)備還具有獨(dú)立的高速輸出接口以滿足多樣化的需求。擴(kuò)展保護(hù)單元REA107-增加8路額外的透鏡式光纖檢測(cè)。關(guān)于REA弧光保護(hù)的更多詳細(xì)信息以及更多的應(yīng)用實(shí)例可以在相關(guān)的技術(shù)手冊(cè)上獲得。應(yīng)用模式一：?jiǎn)芜M(jìn)線，單母線不分段運(yùn)行系統(tǒng)在開關(guān)柜的保護(hù)區(qū)域內(nèi)發(fā)生弧光故障，REA101會(huì)通過(guò)optolink接口發(fā)一個(gè)跳閘指令給UFES控制裝置，隨后PSE動(dòng)作三相對(duì)地短路。如果故障發(fā)生在斷路器CB1的后方（從電源變壓器方向），故障將由斷路器CB1切除，然后斷路器CB2斷開三個(gè)PSE形成的三相短路電流。如果故障發(fā)生在輸入饋線斷路器CB1的上方，將由斷路器CB2切除故障。CB2T1CB2T1CT UFESPSE跳閘2PSETripCB1 1REA101Optolink(Trip)UFESQRU100CBCBCBUFES保護(hù)區(qū)域 感光式光纖圖4.3-1系統(tǒng)配置—圖4.3-14臺(tái)開關(guān)柜，每臺(tái)開關(guān)柜獨(dú)立三個(gè)隔室布置感光式光纖單進(jìn)線，獨(dú)立保護(hù)區(qū)域PSE安裝在進(jìn)線的電纜入線位置所有隔室均被感光式光纖監(jiān)視電流信號(hào)取自進(jìn)線柜的CT應(yīng)用模式二：雙進(jìn)線，單母線不分段運(yùn)行系統(tǒng)在此應(yīng)用模式中，系統(tǒng)為單段母線，兩路進(jìn)線，為了采用一套UFES裝置能夠保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)，與應(yīng)用模式一不同，三個(gè)PSE安裝在系統(tǒng)母線上，這樣可確保某一進(jìn)線分開時(shí)UFES仍然正常工作。快速滅弧器系統(tǒng)電流輸入引自進(jìn)線開關(guān)柜，為了檢測(cè)兩臺(tái)進(jìn)線柜電流（電流互感器CT1a和CT1b），則需要將兩組CT信號(hào)合成后再接到DTU裝置。

如果電弧故障發(fā)生在斷路器CB1a和CB1b的后方（從電源變壓器方向），PSE形成的三相金屬性接地短路故障由進(jìn)線斷路器CB1a和CB1b來(lái)切除。如果電弧故障發(fā)生在斷路器CB1a和CB1b的前端，將由斷路器CB2a和CB2b來(lái)開斷。CB2aCB2aCB2bT1T2二次合成CTI=I+ICT1aCT1bCB1aCB1b弧光檢測(cè)REA弧光保護(hù)系統(tǒng)跳閘1，跳閘2Optolink(Trip)UFESPSEUFESQRU100PSE動(dòng)作UFES保護(hù)區(qū)域—圖4.4-1應(yīng)用模式三：雙進(jìn)線，單母線分段運(yùn)行系統(tǒng)應(yīng)用模式三中，系統(tǒng)為兩路進(jìn)線，兩段母線，母線間有一母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)。I段母線與II段母線各配置一套UFES快速滅弧器，PSE連接到各段母線上。UFES動(dòng)作具有選擇性。I段母線的UFES僅僅在故障發(fā)生在I段母線上時(shí)動(dòng)作，II段母線的UFES僅僅在故障發(fā)生在II段母線上時(shí)動(dòng)作。在這個(gè)應(yīng)用模式中，QRU100與REA101通過(guò)高速輸出接口（HSO）連接?；」馀袚?jù)選擇I段母線的REA通過(guò)檢測(cè)BB1母線開關(guān)柜弧光信號(hào)與進(jìn)線電流IT1和/或IT2，并發(fā)命令給UFESQRU100（1）來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。同樣的，II段母線的REA通過(guò)檢測(cè)BB2母線開關(guān)柜弧光信號(hào)與進(jìn)線電流IT1和/或IT2，并發(fā)命令給UFESQRU100（2）來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。

兩側(cè)的REA弧光保護(hù)系統(tǒng)共享彼此側(cè)的進(jìn)線電流。如果系統(tǒng)中BB1段母線發(fā)生電弧故障，合成電流ISBB1段母線上故障點(diǎn)的弧光信號(hào)將超出設(shè)定值。I段的UFES動(dòng)作，安裝在I段母線上的三個(gè)PSE動(dòng)作，將BB1段母線三相金屬性短接接地，BB1段母線的故障點(diǎn)電弧立即熄滅。同時(shí)，進(jìn)線開關(guān)CB2a與母聯(lián)開關(guān)CB3接到TU和REA發(fā)來(lái)的分閘指令。如果故障發(fā)生在開關(guān)CB1a的后方（從電源變壓器方向），母線上的PSE動(dòng)作將系統(tǒng)三相金屬性短接接地，故障由CB1a與CB3進(jìn)線分?jǐn)唷Ｈ绻收习l(fā)生在開關(guān)CB1a的前端，將由CB2a切除故障。系統(tǒng)BB2段母線的UFES應(yīng)用于BB1段母線相同。UFESUFES保護(hù)區(qū)域Ⅰ UFES保護(hù)區(qū)域ⅡUFESQRU100(2)UFESQRU100(1)UFESPSE(2)PSEPSETripUFESPSE(1)CB3Trip1BB2BB1Trip1右側(cè)弧光檢測(cè)左側(cè)弧光檢測(cè)跳閘211跳閘2光纖傳輸過(guò)電流信號(hào)REA弧光保護(hù)系統(tǒng)(Ⅱ)CB1bCB1aREA弧光保護(hù)系統(tǒng)(Ⅰ)CT1bCT1aCB2bT2CB2aT1—圖4.5-1應(yīng)用模式四：雙進(jìn)線，雙母線分段運(yùn)行系統(tǒng)應(yīng)用模式四中，采用了開放的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)為兩路進(jìn)線，這兩路進(jìn)線通過(guò)隔離開關(guān)連接到母線BB1或BB2。饋線開關(guān)也采用了同樣的設(shè)計(jì)方案。此外，兩段母線BB1和BB2可以通過(guò)CB3聯(lián)絡(luò)開關(guān)并行運(yùn)行。這種通過(guò)母線和隔離開關(guān)實(shí)現(xiàn)雙進(jìn)線，雙母線分段運(yùn)行的開放設(shè)計(jì)是不允許系統(tǒng)全部當(dāng)機(jī)的。為了僅有必要的UFES動(dòng)作來(lái)熄滅電弧，以電流選擇為基礎(chǔ)的保護(hù)概念被應(yīng)用。

電流選擇性每一路的進(jìn)線電纜入線位置安裝一套UFES。每套UFES均配以外部檢測(cè)單元測(cè)量進(jìn)線電流。弧光信號(hào)作為第二條件，弧光檢測(cè)覆蓋整個(gè)區(qū)域。如果UFES保護(hù)區(qū)域發(fā)生弧光故障，僅有故障進(jìn)線段的UFES動(dòng)作，以保證供電的持續(xù)性。CT1aCT1a11CT1bREA101(1)UFESPSEOptolink(Trip)Optolink(Trip)(1)CB1aREA101(2)CB1bUFESPSE(2)PSETripPSETripREA弧光保護(hù)系統(tǒng)UFESQRU100(1)弧光檢測(cè)區(qū)域BB1UFESQRU100(2)BB2CB3聯(lián)絡(luò)開關(guān)柜CBCBUFESprotectionzone饋線開關(guān)柜CB2aCB2bT1T2—圖4.6-1—安裝注意事項(xiàng)一次主元件（PSE）UFES的一次主元件（PSE）及相應(yīng)的保護(hù)區(qū)由PSE安裝位置決定。反過(guò)來(lái)，PSE安裝位置的選擇取決于想要保護(hù)的區(qū)域。系統(tǒng)保護(hù)范圍原則上在PSE安裝點(diǎn)向上（負(fù)荷的反方向）直至電源進(jìn)線開關(guān)引出端。PSE安裝點(diǎn)向下自然包含在保護(hù)范圍內(nèi)，保護(hù)范圍確保涵蓋到出線柜的斷路器端。特殊的配置方式不一定適用于此原則，在此就不一一提及，需要按個(gè)案進(jìn)行分析。原則上建議PSE安裝在系統(tǒng)母線上或電纜連接端，盡可能的靠近保護(hù)范圍的電源側(cè)。

檢測(cè)控制裝置（QRU100或QRU1）DTU可以安裝在系統(tǒng)中的任意開關(guān)柜低壓隔室內(nèi)，也可不安裝在開關(guān)設(shè)備內(nèi)。不過(guò)需要注意，DTU到PSE的控制電纜長(zhǎng)度不能超過(guò)10米。標(biāo)準(zhǔn)的安裝方式是將DTU安裝在低壓室門上。如有需要，DTU也可安裝在低壓室內(nèi)或安裝在高壓室的墻上，不過(guò)需要選用額外的安裝支架。1212435最大長(zhǎng)度：10米?DTU接地線，?PSE控制電纜(3x)圖5.2-1系統(tǒng)配置—圖5.2-1為用戶定制，帶電母線。PSE材料：銅寬度：至少80mm（根據(jù)設(shè)計(jì)方案而定）截面積：至少400mm；推薦80X10的銅排（800mm）。（連接到變電站的接地網(wǎng)）材料：銅截面積：至少240mm；推薦30X8的銅排（240mm）。DTU接地線銅線（多股銅線至少2.5mm，獨(dú)芯銅線至少4mm）。(DTU到PSE)帶特殊插頭的兩芯屏蔽銅絞線，含在物料包中。安裝注意事項(xiàng)PAGE安裝注意事項(xiàng)PAGE19PAGE20PAGE20UFES?快速滅弧器產(chǎn)品說(shuō)明書弧光檢測(cè)探頭與QRU1連接弧光檢測(cè)探頭有多種標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度（見(jiàn)訂貨表），不能隨意延長(zhǎng)或縮短。在安裝過(guò)程中應(yīng)避免弧光檢測(cè)探頭光纖扭曲或被開關(guān)柜金屬部分割傷。光纖內(nèi)芯材料為聚甲基丙稀酸甲脂（PMMA），外表護(hù)套材料為PVC。每個(gè)探頭由連接光纖與測(cè)光鏡頭組成。生產(chǎn)廠內(nèi)已完成測(cè)試與校準(zhǔn)，不同長(zhǎng)度的探頭具有相同的靈敏度。除了探頭后面極小的盲區(qū)，探頭中的鏡頭能檢測(cè)到各個(gè)角度的光（見(jiàn)參考圖）。實(shí)際試驗(yàn)證明，在金屬表面間反射的弧光強(qiáng)度已足夠系統(tǒng)動(dòng)作。但各具體項(xiàng)目需要進(jìn)行測(cè)試校驗(yàn)。

5.3.1探頭安裝位置規(guī)劃探頭安裝時(shí)，必須確保UFES的保護(hù)區(qū)內(nèi)所有開關(guān)柜隔室得到監(jiān)測(cè)，保護(hù)區(qū)內(nèi)系統(tǒng)所有的開關(guān)柜都能被監(jiān)測(cè)。不能將探頭安裝在斷路器正常操作會(huì)出現(xiàn)弧光的位置。弧光探頭的有效測(cè)量距離為3米（見(jiàn)圖5.3-2）。為了進(jìn)一步提高UFES系統(tǒng)的可靠性，探頭有效范圍需要有一定余量的冗余，探頭間距推薦為1.5米。3m3m30°3m3m30°弧光傳感器圖5.3-1弧光探頭—圖5.3-2弧光探頭檢測(cè)范圍—圖5.3-1

—圖5.3-2—技術(shù)參數(shù)一次主元件（PSE）6.1.1電氣參數(shù)型號(hào)U1U1U1U1U1U1U1U1U1U1U2U214-06314-100175-25175-40175-50175-63270-25270-40360-25360-40405-25405-40額定電壓kV1.41.417.517.517.517.52727363640.540.5額定短時(shí)耐受電流kA6310025405063254025402540額定短時(shí)工頻耐受電壓kV5542424242606070709595額定雷電沖擊耐受電壓kV121295959595150150170170200200額定頻率Hz50/6050/6050/6050/6050/6050/6050/6050/6050/6050/6050/6050/60額定峰值耐受電流kA14022065104130170651046510465104額定短時(shí)耐受電流時(shí)間s10.53331333333額定短路關(guān)合電流kA140220651041301706510465104651041）特殊需求下。6.1.2機(jī)械參數(shù)（所有型號(hào)） 6.2.2輔助電源類型U1U2額定電壓120V&230VAC(50/60Hz)尺寸mm137x210137x301110V&220VDC（直徑X高度）額定電壓范圍85%-110%Ur（AC）重量kg最大重量5.5最大重量8.570%-120%Ur（DC）動(dòng)作時(shí)間ms小于1.5額定絕緣水平2kV觸頭彈跳時(shí)間ms0功耗<25VA6.1.3設(shè)計(jì)壽命6.1.3設(shè)計(jì)壽命在額定電壓和一定的環(huán)境下。操作次數(shù)1機(jī)械部件 年30微型氣體發(fā)生器 年156.1.4使用環(huán)境Optolink接口 2x高速輸入接口（HSI） 2x運(yùn)行環(huán)境運(yùn)輸環(huán)境儲(chǔ)存環(huán)境環(huán)境濕度（儲(chǔ)存海拔高度2）特殊需求下。

-15℃～70℃-25℃～70℃（最長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間48小時(shí)）-15℃～40℃不超過(guò)65％，無(wú)凝露不超過(guò)1000m

輸出信號(hào)額定關(guān)合電流（0.5s）額定關(guān)合電流（3s）

3組跳閘輸出1組輔助電源電壓正常輸出1組裝置就緒輸出1組測(cè)試模式輸出翻轉(zhuǎn)AC/DC250V5A10A8A控制裝置機(jī)箱防護(hù)等級(jí)（前面板防護(hù)等級(jí)（整體）重量

IP4XIP2X~4.5kg

開斷容量（L/R<40ms），直流48V開斷容量（L/R<40ms），直流110V開斷容量（L/R<40ms），直流220V

2A0.4A0.25A技術(shù)參數(shù)PAGE技術(shù)參數(shù)PAGE21PAGE22PAGE22UFES?快速滅弧器產(chǎn)品說(shuō)明書擴(kuò)展輸入（高速輸入接口-HSI） 6.3.5外部信號(hào)輸入跳閘/閉鎖輸出電壓輸出電流

~22VDC~10mADC

額定電壓（交流）額定電壓（直流）反應(yīng)時(shí)間（閉鎖）

24V~250V24V~250V<30ms信號(hào)轉(zhuǎn)換光纖接口（Optolink接口

反應(yīng)時(shí)間（跳閘）

<15ms玻璃光纖最大長(zhǎng)度2,000m玻璃光纖最大長(zhǎng)度2,000m運(yùn)行溫度范圍-35to+80°C輸出信號(hào)3組跳閘輸出最小彎曲半徑50mm1組裝置閉鎖輸出1組裝置就緒輸出6.2.7使用環(huán)境1組測(cè)試模式輸出

40m

信號(hào)/控制輸出觸點(diǎn)運(yùn)行環(huán)境溫度運(yùn)輸及儲(chǔ)存環(huán)境溫度環(huán)境濕度海拔高度6.2.8反應(yīng)時(shí)間

-25℃～55℃觸點(diǎn)模式翻轉(zhuǎn)額定電壓AC/DC250V額定電流5A額定關(guān)合電流（0.5s觸點(diǎn)模式翻轉(zhuǎn)額定電壓AC/DC250V額定電流5A額定關(guān)合電流（0.5s）10A額定關(guān)合電流（3s）8A開斷容量2A （L/R<40ms），直流48V裝置啟動(dòng)時(shí)間信號(hào)輸入到動(dòng)作信息輸出（Optolink）信號(hào)輸入到動(dòng)作信號(hào)輸出（擴(kuò)展）檢測(cè)控制裝置QRU1機(jī)箱防護(hù)等級(jí)（前面板防護(hù)等級(jí)（整體）重量輔助電源

-1s~400~400IP4XIP2X~5.5kg

開斷容量（L/R<40ms），直流110V開斷容量（L/R<40ms），直流220V輸入電壓輸入電流QRU1弧光檢測(cè)探頭型號(hào)

0.4A0.25ADC12VDC5mA透鏡傳感器額定電壓Ur額定絕緣水平功耗

AC120V，230V（50/60Hz）DC110V，220V85%-110%Ur（AC）70%-120%Ur（DC）2kV<25VA

最大長(zhǎng)度最小彎曲半徑環(huán)境溫度環(huán)境溫度（短時(shí)）最低動(dòng)作光強(qiáng)1）可提供更大長(zhǎng)度。

30m50mm-25to+70℃-25to+85℃3000lux光（弧光檢測(cè)）電流輸入外部跳閘信號(hào)外部閉鎖信號(hào)擴(kuò)展弧光檢測(cè)單元輸入電流輸入

9x 電流設(shè)定倍數(shù)Ir3x1x 動(dòng)作值誤差1.5-6.0xIr1x 動(dòng)作值誤差8.0-10.0xIr5x使用環(huán)境

1.5/2.0/3.0/4.0/5.0/6.0/8.0/10.0設(shè)定值±5%設(shè)定值±12% 運(yùn)行環(huán)境溫度 -25to~55℃額定電流Ir額定頻率持續(xù)負(fù)載電流額定短時(shí)耐受電流（1s）額定耐受電流峰值負(fù)載

1A，5A50/60Hz4xIr100xIr250xIr<0.5VA

運(yùn)輸及儲(chǔ)存環(huán)境溫度環(huán)境濕度海拔高度反應(yīng)時(shí)間裝置啟動(dòng)時(shí)間擴(kuò)展弧光檢測(cè)單元?jiǎng)幼鲿r(shí)間

-25to~70℃65％，無(wú)凝露不超過(guò)2000m-1s~250μs—外形尺寸控制裝置QRU10021045.382.845.313739一次主元件（PSE）U121045.382.845.313739外形尺寸PAGE外形尺寸PAGE23PAGE24PAGE24UFES?快速滅弧器產(chǎn)品說(shuō)明書檢測(cè)控制裝置QRU130145.382.845.313744一次主元件（PSE）U230145.382.845.313744QRU1QRU1—原理圖外部弧光檢測(cè)系統(tǒng)外部弧光檢測(cè)系統(tǒng)原理圖PAGE原理圖PAGE25PAGE26PAGE26UFES?快速滅弧器產(chǎn)品說(shuō)明書控制裝置QRU100接線圖QRU100控制及顯示圖例在圖中前面板顏色D1U綠/黃D2Ready綠D3Test黃D4Tripped紅D5OptolinkFault1紅D6OptolinkFault2紅D8Extension1紅D9Extension2紅D10Optolink1紅D11Optolink2紅S1TripConditionS3TestS4Reset檢測(cè)控制裝置QRU1接線圖QRU1控制及顯示圖例QRU1控制及顯示圖例在圖中前面板顏色在圖中前面板顏色D1U綠D10Extension3紅D2Ready綠D11Extension4紅D3Test黃D12Extension5紅D4Tripped紅D13Externaltrip紅D570%I黃D14Blocked黃D6Currenttrip紅S1TripconditionD7Internal紅S2TripcurrentD8Extension1紅S3TestD9Extension2紅S4Reset訂貨清單PAGE訂貨清單PAGE29PAGE28PAGE28UFES?快速滅弧器產(chǎn)品說(shuō)明書9訂貨清單行號(hào)描述9訂貨清單行號(hào)描述型號(hào)物料號(hào)1aUFESkit100物料包物料包內(nèi)容：1臺(tái)QRU100型控制裝置3個(gè)一次主元件（PSE）3條控制電纜（TU到PSE），10米長(zhǎng)1組固定安裝架1VB9001025…POFGOF1）1.1aUFESkit100物料包-17.5kV/25kAKit100-175-25...R1133...R11431.2aUFESkit100物料包-17.5kV/40kAKit100-175-40...R1233...R12431.3aUFESkit100物料包-17.5kV/50kAKit100-175-50...R1333...R13431.4aUFESkit100物料包-17.5kV/63kAKit100-175-63...R1433...R14431.5aUFESkit100物料包-27kV/25kAKit100-270-25...R2133...R21431.6aUFESkit100物料包-27kV/40kAKit100-270-40...R2233...R22431.7aUFESkit100物料包-36kV/25kAKit100-360-25...R3133...R31431.8aUFESkit100物料包-36kV/40kAKit100-360-40...R3233...R32431.9aUFESkit100物料包-40.5kV/25kAKit100-405-25...R4133...R41431.10aUFESkit100物料包-40.5kV/40kAKit100-405-40...R4233...R42431.11aUFESkit100物料包-1.4kV/63kAKit100-14-63...R0433...R04431.12aUFESkit100物料包-1.4kV/100kAKit100-14-100...R0533...R0543Item1.1a-1.8a.1.11a.1.12a1bUFESkit1物料包物料包內(nèi)容：1臺(tái)QRU1型控制裝置3個(gè)一次主元件（PSE）3條控制電纜（DTU到PSE），10米長(zhǎng)1組固定安裝架1.1bUFESkit1物料包-17.5kV/25kAKit1-175-251VB9001014R11031.2bUFESkit1物料包-17.5kV/40kAKit1-175-401VB9001014R12031.3bUFESkit1物料包-17.5kV/50kAKit1-175-501VB9001014R13031.4bUFESkit1物料包-17.5kV/63kAKit1-175-631VB9001014R14031.5bUFESkit1物料包-27kV/25kAKit1-270-251VB9001014R21031.6bUFESkit1物料包-27kV/40kAKit1-270-401VB9001014R22031.7bUFESkit1物料包-36kV/25kAKit1-360-251VB9001014R31031.8bUFESkit1物料包-36kV/40kAKit1-360-401VB9001014R32031.9bUFESkit1物料包-40.5kV/25kAKit1-405-251VB9001014R41031.10bUFESkit1物料包-40.5kV/40kAKit1-405-401VB9001014R42031.11bUFESkit1物料包-1.4kV/63kAKit1-14-631VB9001014R04031.12bUFESkit1物料包-1.4kV/100kAKit1-14-1001VB9001014R0503Item1.1b-1.8b.1.11b.1.12bItem2.1-2.8.2.11.2.12特殊需求下。TUOptolink接口設(shè)計(jì)：POF：塑料光纖GOF：玻璃光纖

行號(hào)22.12.22.32.42.52.62.72.82.92.102.112.12

描述一次主元件17.5kV/25kA-17.5kV/40-17.5kV/50kA17.5kV/63kA-27kV/25kA-27kV/40kA-36kV/25kA-36kV/40kA-40.5kV/25kA-40.5kV/40kA-1.4kV/63kA一次主元件-1.4kV/100kA

型號(hào)U1-175-25U1-175-40U1-175-50U1-175-63U1-270-25U1-270-40U1-360-25U1-360-40U2-405-25U2-405-40U1-14-63U1-14-100

物料號(hào)1VB9001016R11101VB9001016R11201VB9001016R11301VB9001016R11401VB9001016R12101VB9001016R12201VB9001016R13101VB9001016R13201VB9001016R24101VB9001016R24201VB9001016R10401VB9001016R1050Pos.3.1-3.10

行號(hào)33.13.23.33.43.53.63.73.83.93.10

描述連接到QRU1的弧光檢測(cè)探頭光纖長(zhǎng)度1米光纖長(zhǎng)度2米光纖長(zhǎng)度4米光纖長(zhǎng)度6米光纖長(zhǎng)度8米光纖長(zhǎng)度10米光纖長(zhǎng)度15米光纖長(zhǎng)度20米光纖長(zhǎng)度25米光纖長(zhǎng)度30米

型號(hào)TVOC-1-DP1TVOC-1-DP2TVOC-1-DP4TVOC-1-DP6TVOC-1-DP8TVOC-1-DP10TVOC-1-DP15TVOC-1-DP20TVOC-1-DP25TVOC-1-DP30

物料號(hào)1SFA663003R10101SFA663003R10201SFA663003R10401SFA663003R10601SFA663003R10801SFA663003R11001SFA663003R11501SFA663003R12001SFA663003R12501SFA663003R130044.1.14.1.24.24.34.44.54.64.7

附件UFES控制裝置TU，配塑料光纖接口UFES控制裝置TU，配玻璃光纖接口UFES檢測(cè)控制裝置DTU控制電纜（DTU/TU到PSE），10米長(zhǎng)連接電纜（REA/TVOC到TU/DTU），10米長(zhǎng)DTU/TU安裝支架（墻面固定安裝方式）DTU/TU安裝支架（門板嵌入式安裝方式）測(cè)試插頭

QRU100QRU100QRU1

1VB9001015R05301VB9001015R05401VB9001015R10001VB9000978R01011VB9000979R01011MRS0502401VB9001024R01011VB9001023R01015 TVOC-25.1擴(kuò)展弧光檢測(cè)單元（5.1擴(kuò)展弧光檢測(cè)單元（10路）光信號(hào)輸入，包括HMI及安裝附件擴(kuò)展卡10路光信號(hào)輸入擴(kuò)展卡，10路光信號(hào)輸入可連接60米長(zhǎng)弧光探頭TVOC-2-2401SFA664001R10015.2TVOC-2-E11SFA664002R10015.3TVO