【摘要】 本文阐述了发电机电压回路断线异常对运行的发电设备的影响，分析了产生断线的原因，介绍了检查处理的基本方法，并就预防措施提出了几点建议，供大家参考。

【关键词】 发电机 电压断线 分析 处理

【引言】 电压互感器的作用是把高电压按比例关系变换成100Ｖ或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置取用。同时电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。发电机电压互感器二次回路上接有保护装置、自动装置、及测量仪表等，如果电压回路发生断线异常会影响保护和测量及自动调节功能，会影响电气量的测量、计量，甚至会发生保护装置误动或自动调节器误动等事故。

【正文】据悉在电力系统中，发电机电压回路断线的异常也时有发生，如有一电厂两台330MW机组，投产一年内就发生3次电压回路断线，虽然没有发生保护误动事故，但如果不及时、妥当处理，就有可能发生重大的不安全事件。

发电机共配置三组电压互感器，即：TV01、TV02、TV03；第一组电压互感器（TV01）：第一个绕组用于AVR的A通道、机组测量屏、同期；第二个绕组用于发变组保护A屏；第三个绕组（开口三角）用于机组测量屏、发变组A屏。第二组电压互感器（TV02）：第一个绕组用于机组测量屏、AVR的B通道、PMU、机组测控屏； 第二个绕组用于发变组保护B屏；第三个绕组（开口三角）用于发变组保护B屏、机组故障录波屏。第三组电压互感器（TV03）：第一个绕组用于机组远动计费屏；第二个绕组用于机组测量屏、机组故障录波屏、发变组保护A屏、发变组保护B屏；第三个绕组（开口三角）用于发变组保护A屏（匝间保护）、发变组保护B屏（匝间保护）。

三相电压回路断线由南瑞RCS-985A保护装置判断，当发生断线后闭锁保护，并报警，其动作判据为：（1）正序电压小于18V，且任一相电流大0.04In； （2）负序电压3U2大于 8V。满足以上任一条件延时10S 发相应TV断线报警信号，异常消失，延时10s后信号自动返回。

事件1：1月1日，1号发变组保护B屏在运行过程中发出“TV断线”报警信号。发变组保护B屏TV2的A相、B相电压幅值均应为57.96V，C相显示电压幅值为52.86V， 较低了5V左右，查看了TV端子箱二次接线、开关均无异常，判断可能是电压互感器一次熔断器熔断，将1号发电机TV02的C相退出运行，检查时发现一次侧的TV熔断器熔断，更换一次侧熔断器后，1号发电机TV2的运行恢复正常。

事件2：4月19日，1号发变组保护A、B屏均报“TV断线”告警信号，查看了保护装置电压采样值，发现A、B保护屏报警情况一样，均为TV2断线，且B相电压显示值比A、C两相低4V左右，自产零序电压4.32V”，A、B柜所接电压分别TV03互感器的第二绕组和第三绕组，TV03第一绕组接远动RTU，测量电压发现B相电压也比A、C两相低4V左右。初步判断TV03一次熔断器有问题。在发电机出口TV就地端子箱检查、测量电压值，发现B相均比A、C两相低4V左右。再次判定一次侧熔断器有问题，要进行TV03发电机出口电压互感器的一次侧检查，必须要将互感器本体拉至检修位置，TV03除了给远动RTU和机组测量屏送电压量之外，还有匝间保护专用，此组TV所涉及保护只有发电机匝间保护，得到省调同意后，取下TV03B相一次侧保险，测量判断熔丝确实熔断，更换保险后，恢复措施，检查发变组保护A、B屏TV断线报警消失，B相电压正常。

事件3：1月2日，2号发电机电压互感器TV03 B相小空开出现跳闸，经检查回路未发现异常，再次合上后，仍可以继续运行，运行一段时间后又出现跳闸。在就地端子箱的端子时，发现接线端子比较小，端子间的相间净距离也比较小，端子之间也没有端子隔离片，运行中相间绝缘可能会击穿，发生跳闸，仔细查看有放电痕迹。处理是在端子间加装端子隔离片，并测量每相对地及相间绝缘电阻均合格，后期未再发生断线异常。

一、电压回路断线异常对运行设备的影响

根据发电机电压互感器二次回路所接设备，电压断线对运行设备所产生的影响有：

1. 监视仪表的测量数据不正确，影响运行人员误判断，可能会出现错误的操作。

2. 参与热控自动调节的仪表及变送器，如功率变送器测量错误，会影响机组协调及DEH误动等。

3. 自动装置会发生误动作，可能会影响的设备的有：发电机励磁调节器AVR，同期装置、 功角测量PMU、故障录波器等。

4. 保护装置可能发生误动作，主要有接入电压的保护装置，如：失磁保护，失步保护，定子绕组匝间保护，定子绕组接地保护，复合电压闭锁过流保护，低频率保护，功率保护等。

5. 电量计费系统，发生电量少计漏计现象，事后只能估算追加，误差比较大。

6. 测控单元采集的数据错误，上传RTU远动的数据也不正确，影响调度判断。

7. 保护装置发“电压断线闭锁” 告警信号，闭锁保护装置。

二、 电压回路发生断线异常发生的原因分析

1. 电压互感器一次熔断器熔断：

1) 铁磁谐振过电压可引起电压互感器一次侧熔丝熔断。

2) 低频饱和电流引起电压互感器一次熔丝熔断。

3) 电压互感器一、二次绕组绝缘降低引起熔丝熔断。

4) 电压互感器端绝缘水平低导致熔丝熔断。

5) 雷电侵入时，电压互感器高压熔丝熔断。

6) 二次负荷容量超过额定值时，高压熔丝熔断。

7) 熔断器的工作环境潮湿或有剧烈的振动等。

2. 电压互感器绕组发生断线，主要是制造质量问题或设备运行环境的影响。

3. 二次小开关跳闸，主要是开关容量配置不符合要求，或电压二次回路出现短路或过载等。

4. 二次回路接线端子松动或接触不良，运行中由于振动或外力造成接线端子松动，以及安装时接线端子或连片虚接等。

5. 保护装置误判断，由于定值整定错误或保护装置异常，造成保护装置误发断线信号。

6. 工作人员操作失误，误断开电压回路等。

三、电压回路断线异常的处理方法

对于电压互感器回路断线，应按照以下步骤处理：

1. 当发电机TV断线时，应在值长的统一指挥下，机、炉、电各专业一起协调处理。

2. 运行值班人员首先要准确判断确为发电机TV断线，随后通知检修人员，并做好更换保险的准备工作，要即时退出可能会误动的保护(逆功率、失步、发电机匝间等)。

3. 运行人员要把热控DEH及DCS的“功率调节”退出，并严密监视汽机的振动及主汽温度的变化。参考锅炉侧的汽温、汽压，对照平时所对应的调门开度，手动调整调门，以保护机组稳定运行。要及时调整燃烧，稳定汽包水位、汽温、汽压。

4. 根据继电保护和自动装置有关规定，配合运行人员退出有关保护，防止保护误动作的工作。

5. 检查电压互感器高、低压熔断器及自动开关是否正常，如熔断器熔断，应查明原因立即更换，当再次熔断时则应慎重处理。

6. 检查电压回路所有接头有无松动、断头现象，切换回路有无接触不良现象。

7. 检查处理程序：

电压回路断线告警→运行人员检查分析初步确定→保护人员检测确定→编写处理措施→退出相关保护→做好相应的安全措施→检查二次回路→检查更换高压熔断器→检查电压互感器→问题分析确定→编写处理报告。

四、防止电压回路断线的预防措施

可以采取以下预防措施，有效地防止电压互感器发生断线异常：

1. 二次侧熔断器是保证电压互感器安全运行的可靠措施，必须选择适当的熔断器。

2. 继电保护装置的保护回路一定要加装断线闭锁装置。

3. 检修时除了要对电压互感器进行电气预防性试验，还要测量二次回路每项的对地绝缘和相间绝缘电阻。

4. 要检查电压端子箱中的端子排的安装工艺，二次回路的电气间隙和爬距应符合技术要求，额定电压在60至300伏的裸露导体，要求电气间隙≥5mm，要求爬电距离≥6mm,必要加装隔离片隔离，禁止小端子接粗导线，对不合适的端子一定要更换。

5. 平时要注意做好端子箱的防水、防潮、防潮等措施。

6. 定期清扫灰尘，防止端子绝缘闪络。

7. 检修时必须检查紧固端子，并测试回路导通电阻。

8. 在二次回路上工作时，工作人员必须遵守作业规程，严防断线异常发生。

五、结束语

总之，发电机电压回路断线异常对运行的发电设备影响很大，分析处理相对也比较复杂一些，为了保证设备的可靠运行，平时要做好运行和维护工作，检修时必须认真检查试验，运行中，当发电机出口电压回路发生断线时，要求机、炉、电各专业协调配合处理，才能确保机组安全运行，如果没有查找到断线的真正原因，也没有彻底处理，说明事故隐患依然存在，要求继续查找，认真分析，并做好相应的防范措施，防止继电保护装置误动等事故的发生。

参考资料：

1. 防止电力生产重大事故的二十五项重点要求  国电调〔2002〕138号

2. 十八项重大反事故措施继电保护专业重点实施要求  国电调继[2005]222号

3. 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程  DL/T5136-2001 T5136-2001

4. 电气装置安装工程盘柜及二次回路结线施工及验收规范  GB-50171-1992