一、概述
近年来,由于各种原因开关设备被严重烧毁，有的甚至发展成特大事故。而主变压器由于遭受外部短路电流冲击损坏的事故也逐年增加，这些配网事故处理不当甚至被扩大发展为输电网事故，造成重大的经济损失，究其原因大多是因为没有装设中低压母线保护，未能快速切除故障造成的。所以，为了保证变压器及母线开关设备的安全运行，根据继电保护快速性的要求，迫切需要配置专用中低压母线保护。
在电力系统中，35kV及以下电压等级的母线，一般未装设母线保护。然而，由于中低压母线上的出线多，操作频繁，三相导体线间距离与大地的距离比较近，容易受小动物危害，设备制造质量比高压设备差，设备绝缘老化和机械磨损，运行条件恶劣，系统运行条件改变，人为和操作错误等原因，中低压母线的故障几率比高压、超高压母线高得多。但长期以来，人们对中低压母线的保护一直不够重视，大多采用带有较大延时的后备保护来切除母线上的故障，往往使故障被发展、扩大，从而造成巨大的经济损失。
ST-DHG电弧光智能保护装置采用检测弧光和电流两个非关联参数作为判据，使保护动作更快、可靠性更高、性能更稳定满足DL/T404-1997的行业标准，在跳闸回路采用快速继电器，确保保护装置跳闸出口动作时间小于1ms，远远快于传统的母线保护，对开关柜的内部弧光故障总切除时间可以控制在100ms以内，确保了操作人员及相邻设备的安全，将故障损失降到最低，为快速处理故障，恢复供电创造条件。
一般电流保护继电器与ST-DHG电弧光智能保护的跳闸指令延时比较。
| ST-DHG | 一般O/C relay |
测量 | 2ms | 20 ms |
计算 | 不需要 | 2 ms |
自我侦测 | 随时 | 2 ms |
输出relay | 1ms | 6-10 ms |
其它 | 不需要 | 10 ms |
Total | 2-3ms | 40-44 ms |
二、开关柜内部电弧光产生的原因
2.1 绝缘故障
主要是柜内绝缘件爬距不足，未满足加强绝缘要求，在脏污环境天气潮湿下发生绝缘故障，由于绝缘材料材质缺陷，运行年限较长的开关柜，在强电磁场作用下绝缘老化，也可能造成绝缘损坏而导致故障。
2.2 载流回路接触不良
由于一些电气搭接面紧固螺栓松动，手车柜触头接触不良，在大电流流过时引起发热，冒火进而引起相间、相地的绝缘击穿等。
2.3 误入带电隔离
没有严格按照操作票制度顺序执行，带接地线合闸或将检修工具遗忘柜内等人为因素。
2.4 外来物体的进入
小动物（如老鼠、蛇等）进入开关柜内引起相间、相地绝缘击穿事故。
2.5 系统过电压
由于过电压保护器选择不当或损坏造成雷电入侵绝缘损坏引发绝缘击穿事故。
三、电弧光故障的危害
电弧光对人员的伤害
感电 | 侵害肌肉、神经 |
强光 | 刺伤眼睛（弧光光强约9000lux，而人眼感受到的最大光强约3000lux） |
高温 | 烧灼皮肤 |
爆破压 | 造成坠落及碎片飞射 |
爆破音 | 造成耳膜、肺脏震损 |
毒气 | 伤害呼吸系统 |
电弧光对设备的伤害
高温 | 弧光发生点的温度是19，427℃，是太阳表面温度的二倍 |
造成铜排、铝排熔毁，气化 | |
造成电缆熔毁，电缆包覆层着火 | |
造成盘体内污损，保护漆焚毁，清理困难 | |
高温、高压的气体极快速就扩散到相邻盘体 | |
爆破压 | 造成盘体变形、破碎 |
铜排气化时，体积膨胀67，000倍 | |
空气因高温而膨胀，压力为120kPa（人体能承受的最大压力为7.5kPa） | |
爆破音 | 造成盘内强烈震动，使固定元件松脱 |
电弧光的危害程度取决于电弧电流大小及切除时间长短，电弧光产生的能量I²t与电弧故障切除时间t成指数规律快速上升，只有总切除时间小于100ms才能使设备不遭受结构性损坏。
四、电弧光智能保护工作原理
ST-DHG电弧光智能保护装置是一种快速可靠的专用中低压母线保护系统，它采用检测弧光和过流双判据原理，具有原理简单、动作可靠迅速、对变电站一次设备无特殊要求、适应于
各种运行方式、且在各种运行方式下保护不需要切换等优点，为目前发电厂、变电站、工业及商业配电系统380V - 35kV中低压母线保护理想的解决方案。
ST-DHG组成部分：
1、ST-DHG6000主机
主机采用4U机箱，彩色液晶显示，人机界面友好。
主机包含有电流检测和断路器快速跳闸保护，它通过检测短路电流和来自弧光传感器的动作信息，并对收集的数据进行处理、判断，发出跳闸信号以切除故障。该系统只要在同时检测到
弧光和过流时才发出跳闸指令。
每个主机最多可接入24个传感器，它采用RS485总线与计算机通信。主机中配有24路报警继电器，实现24路传感器的实时报警功能，同时主机具有记录故障电流的录波功能。
主机具有超强配置功能，能设置24路传感器的具体监控位置，同时故障发生后，能显示具体故障位置。
2、点式传感器(ST-1000)
点式传感器安装在开关柜各间隔室中，可实现对由简单到各种复杂接线中、低压开关柜提供有选择性的保护。点式传感器作为光感应元件，将检测在发生弧光故障时突然增加的光强，并
将光信号转换成电流信号传送给主机。
3、光纤传感器(ST-2000)
采用高性能光纤做为传感器，能实时监测开关柜内部弧光的产生，具有很高的灵敏度。
五、产品特点
5.1 原理简单动作迅速可靠
ST-DHG电弧光智能保护装置在设备发生弧光故障时，采用电流越限与弧光越限信号双重判据，只有电流越限或弧光越限信号时装置只发出报警信号，当电流信号、弧光信号同时越限时装
置才发出跳闸信号，以确保装置动作的高可靠性。
5.2 故障点定位准确
根据弧光传感器的实际安装位置可以实现分区保护的功能，弧光传感器可以安装在开关柜的多个位置，如母线室、断路器室等，弧光保护装置根据传感器的位置即可直接跳出线开关隔离
故障以减少停电范围，如故障在母线侧也可连跳母线进线开关。
5.3 抗干扰能力强
电弧光保护系统采用无源弧光传感器检测弧光，系统主控单元、弧光单元、电流单元及弧光传感器之间采用光纤传输技术确保弧光保护装置的可靠性及高强的抗干扰能力。
5.4设置灵活
ST-DHG保护系统所有设置灵活，传感器数量，传感器位置，传感器动作值等通过按键很直观操作。
5.5实时事件记录
对于所有的事件都能够提供详细的诊断信息，包括事故故障和电流录波。
5.6装置配置灵活
装置可根据现场实际情况，任意组合传感器，并不影响现场使用。
5.7产品自检功能
弧光点探头具有灯光运行指示功能，显示传感器是否运行良好。
六、产品适用范围
ST-DHG电弧光智能保护装置适用于发电、变电和用电企业的110V~110kV电力系统。
其目前主要应用领域：
开关柜内中低压母线保护
箱式变电站保护
风能发电机保护
整流柜保护
电缆接头和母排接头保护