安科瑞 王晶淼 咨詢家：Acrel-wjm

成套開關設備中的電弧光故障屬于嚴重故障類型，其產生的高強度弧光易損壞周邊元器件，導致事故范圍擴大，造成顯著的經濟損失。弧光保護裝置通過實時監測電弧光強度及電流變化，能夠快速切除故障，有效發揮保護作用并降低損失。本文介紹了ARB系列弧光保護在低壓配電系統母線、電容補償柜及有源濾波柜等重要單柜中的應用配置方案，充分說明了加裝弧光保護的必要性。

1、項目概述

本工程為某微電子裝備有限公司半導體生產基地的電力增容項目，位于北京市亦莊經濟技術開發區。項目在廠房內共設置兩座變配電室，總增容容量為25000kVA。本次增容在二期廠房內新建一座總配電室，新增5臺2500kVA變壓器，利舊1臺2500kVA變壓器，并將原有4臺2500kVA變壓器切改至新建總配電室。同時，新建一座分配電室，新增4臺2500kVA變壓器，接入一期原有總配電室。匯總后需新裝2500kVA變壓器9臺，利舊2500kVA變壓器1臺，總容量達到25000kVA。

2、項目需求

開關柜或母線因絕緣老化、操作失誤、設備劣化等原因易發生弧光故障。弧光故障釋放巨大能量，產生高溫及多種電弧效應，不僅威脅人員安全，還會損壞設備，造成重大經濟損失。為確保供電系統的安全性與可靠性，本項目0.4kV開關柜需配置弧光保護裝置。

總配電室0.4kV開關柜：共22面MNS低壓配電柜，其中包括低壓進線柜4面、母聯柜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9#變（11#變）與10#變（12#變）的一次系統圖見圖1。

分配電室0.4kV開關柜：共16面MNS低壓配電柜，其中包括低壓進線柜4面、電容器柜8面、饋線柜4面。分配電室12#變（13#變、14#變、15#變）的一次系統圖見圖2。

3、ARB弧光保護簡介

安科瑞ARB系列弧光保護產品主要包括ARB6/ARB4弧光保護裝置、ARB-S弧光傳感器以及弧光塑料光纖。

ARB6/ARB4弧光保護裝置主要特點：

支持多組弧光保護邏輯，實現分區域選擇性跳閘；

具備弧光故障點定位功能；

可選用弧光單判據或弧光電流雙判據；

弧光動作門檻值、電流及電壓定值均可自由整定；

弧光裝置、傳感器及光纖具有實時自檢功能；

支持Modbus、IEC 60870-5-103等通訊協議。

ARB4弧光保護裝置額外適用場景：

適用于中高壓出線柜電纜室、低壓電容補償柜等單柜應用；

同樣具備弧光故障點定位、雙判據可選、定值整定、實時自檢及多種通訊協議支持。

4、保護邏輯及配置方案

4.1 低壓母線弧光保護

每段低壓母線配置1臺ARB6弧光裝置，并在每臺開關柜的柜頂水平銅排處安裝1個ARB-S弧光傳感器。ARB6裝置采集本段進線/母聯的電流信號以及各柜柜頂的弧光信號，采用雙判據邏輯，動作時跳開本段進線/母聯開關。

4.2 電容補償柜/有源濾波柜弧光保護

每臺電容補償柜或有源濾波柜配置1臺ARB4弧光裝置，除柜頂安裝1個ARB-S弧光傳感器外，在柜內中下部再增設1個ARB-S弧光傳感器。ARB4裝置采集本柜電流及柜內中下部的弧光信號，采用雙判據邏輯，動作時跳開本柜開關。

4.3 配置方案

A、總配電室配置方案（以9#變與10#變為例）

B、分配電室配置方案（以12#變為例）

4.4 安裝位置

ARB6弧光裝置：采用嵌入式開孔安裝，位于進線柜面板上。

ARB4弧光裝置：采用嵌入式開孔安裝，位于電容補償柜或有源濾波柜面板上。

ARB-S弧光傳感器：在水平母排處的安裝位置如圖所示。

5、結語

弧光保護基于光強與電流變化雙重判據，能夠在數毫秒內快速動作并切斷電源，對于預防弧光放電事故具有重要意義。它能有效避免人員傷亡和設備損壞，保障電力設備的安全可靠運行。

審核編輯 黃宇