LL－11（12）型過流繼電器誤動原因分析

盧彥山，張國選，喬曉陽

（鄭煤集團國瑞公司，河南 新密452370）

1 概述

鄭煤集團東風電廠發供電一次系統運行方式見圖1。近年來35kV線路短路及跳閘情況統計見表1所示。每次短路前各臺發電機均以額定25MW正常運行、35kV與110kV母聯開關在合、廠6kV各段與各母線負荷基本均衡。

2 分析

受35kV線路短路電流沖擊影響，通過1＃主變或母聯開關礦350固然會使廠6kVⅠ段電壓陡降，這樣竟然會導致1＃爐送、引風機瞬跳使人不解。1＃爐送、引風機二次接線見圖2。短路時僅發現信號繼電器KS掉牌，且確認低電壓繼電器無掉牌。由此認定35kV供電線路短路導致風機瞬跳原因為KA（KAa、KAc）誤動，此處KA為許繼產LL－11（12）型過流繼電器，其原理見圖3。

圖1 發供電一次系統運行方式

表1 35kV線路短路及跳閘情況統計

在此需要說明的是，用P＝UIcosΦ解釋35kV線路短路使廠6kVⅠ段電壓下降，進而使風機運行電流暫態劇升導致KA動作存在慨念錯誤，這與1＃爐送、引風機能夠正確啟動運行的事實不符。

短路電流數倍于負荷電流，可忽略短路前線路負荷高低對短路時廠用6kV電壓下降的影響，也不影響對KA誤動的認定。

廠內校驗1＃爐送、引風機的4塊KA均無異常，為確認11.27、9.10兩起1＃爐滅火事故原因，2011年9月28日該廠將誤動KA送許繼校驗，檢驗結果仍無異常。于是廠內對1＃爐滅火事故原因的認定眾說紛紜，疑團凸顯。

圖2 1＃爐送、引風機二次接線

圖3 35kV供電線路短路導致風機瞬跳原因

9.23 礦山線路短路只造成1＃爐乙引跳閘，9.10后更換了1＃爐送引風機KA而未造成9.23時送風機誤跳閘滅爐的事實證明，1＃爐送風機原KA性能已變異。鑒此9.23后對1＃爐乙引兩KA進行更換，由附表知35kV線路短路時乙引kA動作具有不確定性，這也是更換乙引KA的原因之一。

2011年11月8日Ⅱ礦中線路短路，Ⅱ礦中速斷保護正確動作，1＃爐送、引風機 KA均無誤動，可見11.27、9.10兩起事故原因確為1＃爐風機KA誤動。

造成KA誤動原因可能為KA內部半導體元件特性變異、電位器RP1－2及R5電阻溫度系數有較大異變、電容C1濾除紋波能力下降、接點S接觸不良。由附表及上述校驗KA結果可認定KA誤動原因是內部半導體元件（V1－4、VD1－5）熱穩定性已發生劣變，時逢35kV線路短路電流沖擊最終導致KA誤動。具體原因為單結晶體管V1－2峰點觸發電壓下降或發生離散變化、二極管VD1－5與穩壓管V3－4熱穩定性不良。

檢驗KA的耗時與KA實際運行時間相差甚大，可認為前者KA處于冷態，后者KA處于熱態，熱態缺陷冷態時不足以表現，這就是對誤動KA校不出毛病的真正原因。

3 教訓

該廠現用LL－11（12）型過流繼電器為早期產品，用期近8年，生產廠家對其使用壽命無標定，用戶在確認其首次誤動、校驗其無異常前提下，對其果斷換新實屬上策。

4 建議

用戶除對KA正確整定、精心維護外將使用年限達7年（該廠首例誤動KA投運時間為9年）、無誤動表現史的LL－11（12）型繼電器的校驗周期減半，以加大對其監測力度。

為有效防止KA誤動，機組檢修時對KA集中作快速瞬變試驗，以檢測其動態抗擾能力。具體為：置KA于氣溫40℃～45℃的熱態環境中（溫室或溫箱），1h后人為使W1中工頻電流從正常負荷電流瞬變為0.9～0.95倍整定動作電流（過流、速斷）時KA應無誤動。對應瞬變時間視試驗設備能力而定，一般可取0.05～0.1s，顯然該時間以較小值試驗合格為優。就11.27、9.10事故而言，該時間應為Ⅰ、Ⅱ礦鋁線路末端三相短路沖擊電流對應時刻（定義短路時刻t＝0s）。