摘 要：本文指出了发电厂机组6kv高压厂用段母线低电压保护的作用，阐述了某厂现有机组6kv高压厂用段母线低电压保护动作逻辑存在的问题，并提出优化方案来提高机组6kv高压厂用段母线低电压保护动作可靠性。为发电厂发电机组的安全稳定运行提供了有力的保障。
关键词：低电压；存在问题；优化；保障
发电厂机组6kv高压厂用段辅机的安全稳定运行直接影响着机组的安全可靠稳定运行。
当发电厂机组6kv厂用段母线电压消失或者降低时，母线上所带的高压电动机的转速会降低，当母线电压恢复时，高压电动机将自启动，而自启动电流将达到高压电动机额定电流的4～7倍，这种情况将加长系统母线电压恢复的时间，更增加了高压电动机自启动的困难。所以当发电厂机组厂用段发生母线电压降低时，应切除母线上一些不重要的高压电动机，使系统母线压降减少，保障系统母线电压能够在最短的时间内尽快恢复。
发电机6kv高压厂用电系统母线一般均设有低电压保护以保证在高压厂用电系统母线发生低电压时能够将不是很重要的高压电动机切除，可以缩短系统母线电压的恢复时间，避免事故的进一步恶化。
1 优化前低电压逻辑
某大型坑口发电厂一期工程安装6*350mw汽轮发电机组，每台汽轮发电机组配备一台联结组别为d，yn1-yn1，低压侧有两个6kv分支的高厂变，给机组6kv高压厂用段供电。而每台机组6kv高压厂用段的母线电压互感器变比为6.3/0.1kv，同时在母线电压互感器控制柜内配置有一个监视母线二次三相电压gold公司的ai939/175/ac100v型的低电压继电器。当机组6kv高压厂用段母线电压因故低至68%（对应二次电压为68v）时，低电压继电器动作，给dcs发出“u swgr voltage
电气接线图如图一所示：
逻辑图如图二所示：
2 存在问题
由于该厂机组自2001年投入运行。同样机组6kv高压厂用段电压互感器柜内的低电压继电器已运行10年以上。由于低电压继电器的原因在厂内已经引发了几起不安全事故，例如：
2012年4月19日21时10分，#1汽轮发电机组带290mw负荷，#1机组6kv高压厂用ⅱ段10bbb母线低电压保护动作，导致12凝结给水泵变频跳闸，11凝结给水泵工频联启；1b引风机、1b送风机、1b一次风机停运，1c磨煤机、1d磨煤机停运，机组触发rb，a、b组油枪自动投入。经维护人员到达现场检查，#1机组6kv高压厂用ⅱ段低电压动作信号已返回，在#1机组6kv高压厂用ⅱ段母线电压互感器控制柜内测量低电压继电器接点正常未动作。在#1机组工程师站查看热工报表显示#1机组6kv高压厂用ⅱ段电压在“6kv高压厂用ⅱ段低电压信号”动作的这段时间内并未出现较大的波动（即电压波动没有达到低电压继电器的动作值）；报表显示2012年4月19日21时10分50秒，低电压继电器动作，直到2012年4月19日21时23分26秒才返回。综合检查分析判断为低电压继电器误动造成此次机组的rb事故。
结合厂内几起不安全事故的检查结果综合分析，现厂内机组6kv高压母线低电压保护存在的问题有：
（1）低电压继电器接线简单，三相电压互感器二次电压只接了一只监视三相电压的低电压继电器；
（2）低电压继电器长期带电，控制柜二次设备多且位置紧凑，设备发热且老化，存在继电器接点损坏现象；
（3）低电压保护动作逻辑简单，只取低电压继电器动作接点和电压互感器二次电源小开关辅助触点作为判据。
所以为了防止类似情况的再次发生造成机组rb甚至机组非停，保障机组的安全稳定运行特提出此优化方案。
3 优化方案
3.1 优化方案
首先对厂内机组所有老化低电压继电器进行更换，其次在原有母线低电压保护的基础上，增加两只低电压继电器，采用三取二方式判断机组6kv高压母线系统低电压继电器动作情况；同时采集机组6kv高压厂用段母线电压模拟量和给低电压继电器供电的二次电源小开关辅助触点进行判断。即优化后机组6kv高压母线低电压保护动作判据有：
（1
给三只低电压继电器供电的电压互感器二次电源小开关在合位；
（2）三只低电压继电器有两只及两只以上动作；
（3）采集母线电压模拟量，当u<68%时触发；
当上面（2）、（3）条件满足时，发“低电压报警”信号：当（1）、（2）、（3）条件满足时，发“母线低ⅰ值”信号，2s后切换凝结水泵；当（1）、（2）、（3）条件满足，“母线低ⅰ值”信号保持5s后发“母线低ⅱ值”信号，停运该机组该段母线低电压保护的高压电动机。
3.2 电气回路改造
在机组6kv高压厂用段母线电压互感bba（bbb）09控制柜内增加两只电压互感器二次电源小开关及两只低电压继电器，与原来的一只低电压继电器构成三取二的方式，能可靠由低电压继电器来判断机组6kv高压厂用段母线低电压的真实性。
电气接线图如图三所示：
3.3 热工逻辑方面
首先将电气送过来的三只低电压继电器的低电压信号进行三取二，即把只有当三只低电压继电器中的两只及两只以上低电压继电器动作作为机组6kv高压母线低电压的动作判据；同时将机组6kv母线电压模拟量和三只低电压继电器电压互感器二次电源小开关的辅助触点也作为机组6kv高压母线低电压保护的动作判据。 逻辑图如图四：
3.4 施工过程
3.4.1 方案实施前准备工作
通过电气及热工的协力讨论制定了此项优化方案并报各级领导审批后进行备件如低电压继电器、pt电源二次小开关、电缆的采集准备工作。利用机组停机机会进行此项优化改造工作。
3.4.2 改造过程
机组停运后，办理工作票，联系运行人员将机组6kv高压厂用段停运。在机组6kv高压厂用段母线电压互感器bba（bbb）09柜控制柜内加装电压互感器二次电源小开关和低电压继电器按照图三接线，并与热工联系进行电缆的核对校验。
3.4.3 试验工作
将母线电压互感器一次小车拉出至隔离位，做好隔离措施确保电气一次系统与二次回路隔离，防止二次试验电压返回一次系统，造成设备损坏及人身伤亡事故。联系热工人员做好母线低电压保护动作的闭锁模拟，防止试验低电压动作信号造成另一段母线上设备误动。在母线电压互感器控制柜内合上给低电压继电器供电的三只电压互感器二次电源小开关，在端子排上用继电保护测试仪给低电压加入三相交流电100v。
（1）将三相交流电由100v降至68v以下，模拟母线电压发生低电压，检查三只低电压继电器正确动作和热工“母线低电压”信号触发正确；
（2）只降低三只低电压继电器中的两只低电压继电器的三相交流电—由100v降至68v以下，检查两只低电压继电器正确动作和热工“母线低电压”信号触发正确；
（3）只降低三只低电压继电器中的一只低电压继电器的三相交流电由100v降至68v以下，检查一只低电压继电器正确动作和热工“母线低电压”信号不触发；
试验完毕后拆除继电保护测试仪，恢复措施，清理现场，通知热工人员试验完毕，解除母线低电压动作的闭锁模拟。终结工作票，投入运行后检查低电压继电器回路正常。
3.5 优化后效果
优化改造后，通过增加低电压继电器数量对低电压继电器动作接点进行三取二方式及增加机组6kv母线电压模拟量判据，增强了机组6kv高压厂用段母线低电压保护动作的真实性、可靠性。减少因单一的低电压继电器误动原因造成的机组rb甚至机组非停事故。
4 结束语
此项优化改造工作基本不直接产生经济效益，但通过此次对机组6kv高压厂用段母线低电压保护逻辑的优化改造，提高了机组6kv高压厂用段母线低电压保护动作的真实性、可靠性，杜绝因单个低电压继电器的误动造成机组6kv高压厂用段母线低电压保护动作，从而造成机组rb甚至机组非停事故。保障了发电厂汽轮发电机组的安全可靠运行，间接产生巨大的经济效益。
[参考文献]
[1]中华人民共和国电力行业标准dl/t5153-2002.《火力发电厂厂用电设计技术规定》.
[2]发电厂内机组电气系统及热工逻辑图纸.
