摘要：在电力系统中，电压互感器的重要作用就不言而喻了。在原理上，电压互感器就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、测量、计量、仪表及自动装置使用。作为发电机出口TV，担负着为发电机保护、励磁装置和同期装置提供电压信号，一但发生了TV断线，可能会造成保护误动及其他一些重要的自动装置不能可靠的工作。本文结合现场实际遇到情况，简要探讨一下发电机TV断线现象、保护逻辑和典型的保护逻辑，以及针对防止TV断线采取的应对措施。
关键词：TV断线；保险熔断；二次电缆；航空插头；
1 引起发电机TV断线的原因
1）发电机TV一次保险熔断；
2）发电机TV二次保险熔断；
3）TV二次电缆绝缘破坏；
4）TV二次电缆接线接触不良（包含TV航空插头接触不良等）。
2 故障现象
在实际机组运行过程中，发电机TV的一、二次保险熔断不是什么新鲜事，某公司3号发电机1TV B相一次保险熔断，“发电机保护TA/TV断线”光字牌报警。从设计上看发电机匝间保护、励磁调节器的I通道以及电度表屏的电压取自该TV，为防止发电机匝间保护误动作，分别退出了发变组保护A、D发电机匝间保护。更换3号发电机1TV B相一次保险，报警消失，相继投入了发变组保护A、D柜的发电机匝间保护。
3 TV断线逻辑
下面针对南瑞公司RCS-985系列的保护装置TV断线为例，详细说明TV断线的逻辑和闭锁一些保护的原理：
3.1 TV断线判别
发电机出口配置两组TV输入，任意一组TV断线，保护发出报警信号，并自动切换至正常TV，不需闭锁发电机与电压相关的保护，对于变压器、高厂变与电压有关的保护则由控制字“TV断线投退原则”选择，TV断线时是否闭锁相应的保护。
3.2 TV断线判别原理
（1）各侧三相电压回路TV断线报警动作判据
正序电压小于30V，且任一相电流大0.04In
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。
（2）发电机机端电压平衡功能
发电机机端接入两组电压互感器，比较两组电压互感器的相间电压、正序电压是否一致来判断TV断线。动作判据：
|UAB-Uab| >5V
|UBC-Ubc| >5V
|UCA-Uca| >5V
| U1 - U1’| > 3V
满足以上任一条件延时0.2S发TV断线报警信号。
3.3 TV断线闭锁原理
（1）发电机中性点、机端开口三角TV断线报警
基波零序电压定子接地保护取自发电机中性点电压、机端开口三角零序电压，TV断线时会导致保护拒动。因此在发电机中性点、机端开口三角TV断线时需发报警信号。TV断线判据：机端二次线圈正序电压大于0.9Un，零序电压三次谐波分量小于0.1V延时10S发TV断线报警信号，异常消失，延时10s后信号自动返回。
（2）机端TV1一次断线
机端TV1二次断线不影响定子接地保护，机端TV1一次断线时机端零序电压基波分量增加，三次谐波分量减小，不会导致基波零序电压保护、三次谐波比率判据误动，但会导致三次谐波电压差动误动，因此，在机端TV1一次断线时闭锁三次谐波电压差动保护。动作判据：
TV2负序电压 3U2’< 3V
TV1负序电压 3U2 > 8V
TV1自产零序电压 3U0 > 8V
满足以上条件经小延时发TV1一次断线报警信号，并闭锁三次谐波电压差动定子接地保护。
（3）断线闭锁功能
按复合电压过流保护说明，装置设有整定控制字（即TV断线保护投退原则）来控制TV断线时复合电压元件的动作行为。当装置判断出本侧TV断线时，若‘TV断线保护投退原则’控制字为‘1’时，表示复合电压元件不满足条件；若‘TV断线保护投退原则’控制字为‘0’时，表示复合电压元件满足条件。
3.4 TV断线报警
（1）装置状态显示
信号灯说明如下：“TV断线”灯为黄色，TV异常或断线时点亮；
（2）装置闭锁与报警
当CPU检测到装置长期起动、不对应起动、装置内部通信出错、TA断线、TV断线、保护报警信号时发出装置报警信号。此时装置还可以继续工作。
通过上述功能实现提醒检修和运行人员及时发现TV断线报警，以便及时处理。
4 原因分析
造成TV保险熔断原因如下：
1）TV的内部故障，包括相间短路、绕组绝缘被破坏，会导致一次保险熔断；
2）TV的出口与连接导线短路故障，会导致一次侧保险熔断；
3）二次回路的短路导致二次保险熔断；
4）谐振产生的过电压和大电流导致TV保险熔断。
根据以上原因具体分析，如果一次侧无短路，TV无故障，很有可能是谐振过电压造成的TV断线。
5 防范措施
5.1应对由于谐振引起保险熔断造成的“TV断线”，机组出口TV装设微机消谐装置。
5.2如果TV二次回路的电缆绝缘受到了破坏也会造成TV断线报警，如图1所示，TV二次绕组C601处发生了电缆绝缘破坏，即C601处直接接地，这样一来TV C相被短接，C601处采样电压为0V，进一步触发TV断线告警。
在现场检查中还发现，发电机TV航空插头接触不良也会造成TV断线的发出。航空插头也叫做军工插头，就是连接器，即电缆接插件，芯数不等，大小多样。但基本都是金属壳，插头插座插都有螺丝扣，连接之后，可以旋紧固定，不会脱落。多用在飞机上而得名。现广泛应用于航海、航天、电力等领域，外壳材质常采用镁铝合金，坚固耐用。航空插头也可称插头座，广泛应用于各种电气线路中，起着连接或断开电路的作用。提高航空插头的可靠性首先是制造厂的责任。但由于航空插头的种类繁多，应用范围广泛，因此，正确选择航空插头也是提高航空插头可靠性的一个重要方面。航空插头有不同的分类方法。按照频率分，有高频航空插头和低频航空插头；按照外形分有圆形连接器，按照用途分：机柜用航空插头，音响设备用航空插头，电源航空插头，特殊用途航空插头等等。（如图2所示航空插头）
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图1 TV二次绕组 图2 航空插头
发电机出口的TV采用小车式，由于每次停机做隔离措施的需要（防止电压从二次侧反送电），TV二次接线都是通过航空插头，然后再转接到TV端子箱内，航空插头起到中间过度的作用。从以往的现场检修来看，航空插头是一个“事故”多发之地。
航空插头存在的主要问题有：
（1））航空插头的公头和母头接触电阻过大，造成TV 二次侧电压电压偏低，甚至为零。
（2）航空插头内的电缆接线脱落，如果不会和其他电缆接触到，会造成二次侧无电压显示，如果其他电缆接触到，可能会造成TV短路，也可能会造成保护误动。
针对TV二次绝缘的问题和航空插头的问题，采取以下防范措施：
（1）利用每次停机机会，测量TV二次电缆的绝缘值，保证电缆绝缘良好，并记录各次的绝缘电阻值，掌握变化趋势。
（2）当发电机TV恢复“热备用”后，在TV接线端子箱内，利用万用表测量TV二次绕组的电阻值，以保证航空插头的接触良好，保证航空插口内没有虚焊接现象，并对记录当时电阻值，掌握变化趋势。
（3）将该类型的航空插头选型进行更换，更换为新型的航空插口，可以有效的避免因航空抽头接触不良造成TV断线现象。
6 结论
发电机TV的重要程度就不言而喻了，必须做好相应的防范措施，确保不因维护不到位造成的TV断线，同时也要做好保护装置定检和日常维护工作，确保出现TV断线故障时，能够及时发现报警，同时采取必要的应急措施和预案，消除发电机出口TV断线，保证机组的安全稳定运行。
参考文献：
[1]RCS-985发电机变压器成套保护装置技术使用说明书.南京南瑞继保电气有限某公司.2003
[2]某公司电气二次设备原理图册.2018
[3]电力系统继电保护实用技术问答（第二版）.北京：中国电力出版社.2000
论文作者:梁长伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/6
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