ARB弧光保護(hù)在半導(dǎo)體廠房低壓配電系統(tǒng)的應(yīng)用

摘 要：成套開關(guān)設(shè)備中電弧光故障是很嚴(yán)重的故障之一，其產(chǎn)生的弧光容易燒壞其他元器件，從而導(dǎo)致事故擴(kuò)大，往往造成較大的經(jīng)濟(jì)損失?；」獗Ｗo(hù)通過(guò)監(jiān)測(cè)電弧光強(qiáng)度和電流變化情況，能及時(shí)切除故障，可以起到很好的保護(hù)作用并降低經(jīng)濟(jì)損失。本文介紹了ARB系列弧光保護(hù)在低壓配電系統(tǒng)的母線以及電容補(bǔ)償柜、有源濾波柜等重要單柜的應(yīng)用配置方案，從中容易得知加裝弧光保護(hù)的必要性。

關(guān)鍵詞：電弧光故障；弧光保護(hù)；低壓配電系統(tǒng)

1 項(xiàng)目概述

本工程為某微電子裝備有限公司半導(dǎo)體生產(chǎn)基地電力增容項(xiàng)目，位于北京市亦莊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)。在廠房?jī)?nèi)共設(shè)置兩座變配電室，總增容容量25000kVA。本次增容在二期廠房，新建一座總配電室，新增5臺(tái)2500kVA變壓器，利舊一臺(tái)2500kVA變壓器，將原有4臺(tái)2500kVA變壓器切改至新建總配。同時(shí)新建一座分配電室，新增4臺(tái)2500kVA變壓器，接入一期原有總配。新裝2500kVA*9，利舊2500kVA*1，總計(jì)25000kVA。

2 項(xiàng)目需求

開關(guān)柜或母線因絕緣損壞、操作失誤、設(shè)備老化等原因較易產(chǎn)生弧光。當(dāng)發(fā)生弧光故障時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生巨大能量，造成高溫以及各類電弧效應(yīng)，威脅人員的**，同時(shí)損害設(shè)備，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。為了確保供電系統(tǒng)的**性和可靠性，本項(xiàng)目的0.4kV開關(guān)柜需要配置弧光保護(hù)。

總配電室0.4kV開關(guān)柜：MNS低壓配電柜共22面，其中低壓進(jìn)線柜4面，母聯(lián)柜2面，電容器柜8面，饋線及有源濾波柜4面，饋線柜4面。總配電室的9#變（11#變）與10#變（12#變）的一次系統(tǒng)圖如下。

圖1 總配電室的0.4kV一次系統(tǒng)圖

分配電室0.4kV開關(guān)柜：MNS低壓配電柜共16面，其中低壓進(jìn)線柜4面，電容器柜8面，饋線柜4面。分配電室的12#變（13#變、14#變、15#變）的一次系統(tǒng)圖如下。

圖2 分配電室的0.4kV一次系統(tǒng)圖

3 ARB弧光保護(hù)簡(jiǎn)介

安科瑞ARB系列弧光保護(hù)由ARB6/ARB4弧光保護(hù)裝置、ARB-S弧光傳感器及弧光塑料光纖組成。

?         多組弧光保護(hù)邏輯，實(shí)現(xiàn)分區(qū)域選擇性跳閘。

?         弧光故障點(diǎn)定位。

?         弧光單判據(jù)、弧光電流雙判據(jù)可選。

?         弧光動(dòng)作門檻值和電流、電壓定值可自由整定。

?         弧光裝置、傳感器及光纖實(shí)時(shí)自檢。

?         支持Modbus、IEC 60870-5-103等通訊協(xié)議。

?         適合中高壓出線柜電纜室、低壓電容補(bǔ)償柜等單柜應(yīng)用。

?         弧光故障點(diǎn)定位。

?         弧光單判據(jù)、弧光電流雙判據(jù)可選。

?         弧光動(dòng)作門檻值和電流、電壓定值可自由整定。

?         弧光裝置、傳感器及光纖實(shí)時(shí)自檢。

?         支持Modbus、IEC 60870-5-103等通訊協(xié)議。

4 保護(hù)邏輯及配置方案

圖3 低壓母線弧光保護(hù)+電容補(bǔ)償柜/有源濾波柜弧光保護(hù)配置方案

4.1、低壓母線弧光保護(hù)

在每段低壓母線配置1臺(tái)ARB6弧光裝置，在每臺(tái)柜子的柜頂水平銅排處安裝1個(gè)ARB-S弧光傳感器。ARB6采集本段進(jìn)線/母聯(lián)電流+各柜柜頂?shù)幕」?，雙判據(jù)動(dòng)作于跳閘本段進(jìn)線/母聯(lián)開關(guān)。

4.2、電容補(bǔ)償柜/有源濾波柜弧光保護(hù)

在每臺(tái)電容補(bǔ)償柜/有源濾波柜配置1臺(tái)ARB4弧光裝置，除在柜頂安裝個(gè)ARB-S弧光傳感器之外，在柜內(nèi)中下部再安裝1個(gè)ARB-S弧光傳感器。ARB4采集本柜電流+本柜中下部的弧光，雙判據(jù)動(dòng)作于跳閘本柜開關(guān)。

4.3、配置方案

A、總配電室配置方案（以9#變與10#變?yōu)槔?/span>）

B、分配電室配置方案（以12#變?yōu)槔?/span>）

4.4、安裝位置

A、ARB6弧光裝置嵌入式開孔安裝于進(jìn)線柜面板上

B、ARB4弧光裝置嵌入式開孔安裝于電容補(bǔ)償柜/有源濾波柜面板上

C、ARB-S弧光傳感器在水平母排處安裝位置

5 結(jié)語(yǔ)

弧光保護(hù)通過(guò)光強(qiáng)與電流變化雙重判據(jù)，能在數(shù)毫秒內(nèi)快速動(dòng)作切斷電源，在預(yù)防弧光放電事故方面具有重要的意義，能夠預(yù)防人員傷亡與設(shè)備損傷問(wèn)題的產(chǎn)生，確保電力設(shè)備的**可靠運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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[2] 安科瑞35KV以及下變電所智能配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品二次原理圖集.2025.3月版

[3] 安科瑞用戶變電站綜合自動(dòng)化與運(yùn)維解決方案2025.3月版