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

成套開關(guān)設(shè)備中電弧光故障是很嚴重的故障之一，其產(chǎn)生的弧光容易燒壞其他元器件，從而導(dǎo)致事故擴大，往往造成較大的經(jīng)濟損失?；」獗Ｗo通過監(jiān)測電弧光強度和電流變化情況，能及時切除故障，可以起到很好的保護作用并降低經(jīng)濟損失。本文介紹了ARB系列弧光保護在低壓配電系統(tǒng)的母線以及電容補償柜、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的必要性。

一、項目概述

本工程為某微電子裝備有限公司半導(dǎo)體生產(chǎn)基地電力增容項目，位于北京市亦莊經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)。在廠房內(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2500kVA變壓器，利舊一臺2500kVA變壓器，將原有4臺2500kVA變壓器切改至新建總配。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。新裝2500kVA*9，利舊2500kVA*1，總計25000kVA。

二、項目需求

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。當發(fā)生弧光故障時，將會產(chǎn)生巨大能量，造成高溫以及各類電弧效應(yīng)，威脅人員的安全，同時損害設(shè)備，造成重大經(jīng)濟損失。為了確保供電系統(tǒng)的安全性和可靠性，本項目的0.4kV開關(guān)柜需要配置弧光保護。

總配電室0.4kV開關(guān)柜：MNS低壓配電柜共22面，其中低壓進線柜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。

分配電室0.4kV開關(guān)柜：MNS低壓配電柜共16面，其中低壓進線柜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。

三、ARB弧光保護簡介

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

多組弧光保護邏輯，實現(xiàn)分區(qū)域選擇性跳閘。

弧光故障點定位。

弧光單判據(jù)、弧光電流雙判據(jù)可選。

弧光動作門檻值和電流、電壓定值可自由整定。

弧光裝置、傳感器及光纖實時自檢。

支持Modbus、IEC 60870-5-103等通訊協(xié)議。

適合中高壓出線柜電纜室、低壓電容補償柜等單柜應(yīng)用。

弧光故障點定位。

弧光單判據(jù)、弧光電流雙判據(jù)可選。

弧光動作門檻值和電流、電壓定值可自由整定。

弧光裝置、傳感器及光纖實時自檢。

支持Modbus、IEC 60870-5-103等通訊協(xié)議。

四、保護邏輯及配置方案

低壓母線弧光保護+電容補償柜/有源濾波柜弧光保護配置方案

4.1 低壓母線弧光保護

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

4.2 電容補償柜/有源濾波柜弧光保護

在每臺電容補償柜/有源濾波柜配置1臺ARB4弧光裝置，除在柜頂安裝個ARB-S弧光傳感器之外，在柜內(nèi)中下部再安裝1個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?/p>

B、分配電室配置方案（以12#變?yōu)槔?/p>

4.4 安裝位置

A、ARB6弧光裝置嵌入式開孔安裝于進線柜面板上

五、結(jié)語

弧光保護通過光強與電流變化雙重判據(jù)，能在數(shù)毫秒內(nèi)快速動作切斷電源，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)備損傷問題的產(chǎn)生，確保電力設(shè)備的安全可靠運行。