LL－11（12）型过流继电器误动原因分析

卢彦山，张国选，乔晓阳

（郑煤集团国瑞公司，河南 新密452370）

1 概述

郑煤集团东风电厂发供电一次系统运行方式见图1。近年来35kV线路短路及跳闸情况统计见表1所示。每次短路前各台发电机均以额定25MW正常运行、35kV与110kV母联开关在合、厂6kV各段与各母线负荷基本均衡。

2 分析

受35kV线路短路电流冲击影响，通过1＃主变或母联开关矿350固然会使厂6kVⅠ段电压陡降，这样竟然会导致1＃炉送、引风机瞬跳使人不解。1＃炉送、引风机二次接线见图2。短路时仅发现信号继电器KS掉牌，且确认低电压继电器无掉牌。由此认定35kV供电线路短路导致风机瞬跳原因为KA（KAa、KAc）误动，此处KA为许继产LL－11（12）型过流继电器，其原理见图3。

图1 发供电一次系统运行方式

表1 35kV线路短路及跳闸情况统计

在此需要说明的是，用P＝UIcosΦ解释35kV线路短路使厂6kVⅠ段电压下降，进而使风机运行电流暂态剧升导致KA动作存在慨念错误，这与1＃炉送、引风机能够正确启动运行的事实不符。

短路电流数倍于负荷电流，可忽略短路前线路负荷高低对短路时厂用6kV电压下降的影响，也不影响对KA误动的认定。

厂内校验1＃炉送、引风机的4块KA均无异常，为确认11.27、9.10两起1＃炉灭火事故原因，2011年9月28日该厂将误动KA送许继校验，检验结果仍无异常。于是厂内对1＃炉灭火事故原因的认定众说纷纭，疑团凸显。

图2 1＃炉送、引风机二次接线

图3 35kV供电线路短路导致风机瞬跳原因

9.23 矿山线路短路只造成1＃炉乙引跳闸，9.10后更换了1＃炉送引风机KA而未造成9.23时送风机误跳闸灭炉的事实证明，1＃炉送风机原KA性能已变异。鉴此9.23后对1＃炉乙引两KA进行更换，由附表知35kV线路短路时乙引kA动作具有不确定性，这也是更换乙引KA的原因之一。

2011年11月8日Ⅱ矿中线路短路，Ⅱ矿中速断保护正确动作，1＃炉送、引风机 KA均无误动，可见11.27、9.10两起事故原因确为1＃炉风机KA误动。

造成KA误动原因可能为KA内部半导体元件特性变异、电位器RP1－2及R5电阻温度系数有较大异变、电容C1滤除纹波能力下降、接点S接触不良。由附表及上述校验KA结果可认定KA误动原因是内部半导体元件（V1－4、VD1－5）热稳定性已发生劣变，时逢35kV线路短路电流冲击最终导致KA误动。具体原因为单结晶体管V1－2峰点触发电压下降或发生离散变化、二极管VD1－5与稳压管V3－4热稳定性不良。

检验KA的耗时与KA实际运行时间相差甚大，可认为前者KA处于冷态，后者KA处于热态，热态缺陷冷态时不足以表现，这就是对误动KA校不出毛病的真正原因。

3 教训

该厂现用LL－11（12）型过流继电器为早期产品，用期近8年，生产厂家对其使用寿命无标定，用户在确认其首次误动、校验其无异常前提下，对其果断换新实属上策。

4 建议

用户除对KA正确整定、精心维护外将使用年限达7年（该厂首例误动KA投运时间为9年）、无误动表现史的LL－11（12）型继电器的校验周期减半，以加大对其监测力度。

为有效防止KA误动，机组检修时对KA集中作快速瞬变试验，以检测其动态抗扰能力。具体为：置KA于气温40℃～45℃的热态环境中（温室或温箱），1h后人为使W1中工频电流从正常负荷电流瞬变为0.9～0.95倍整定动作电流（过流、速断）时KA应无误动。对应瞬变时间视试验设备能力而定，一般可取0.05～0.1s，显然该时间以较小值试验合格为优。就11.27、9.10事故而言，该时间应为Ⅰ、Ⅱ矿铝线路末端三相短路冲击电流对应时刻（定义短路时刻t＝0s）。