下面就运行中间隔的整流二极管发生反向击穿,中阻抗母线差动保护的动作情况进行分析:
发生区外穿越性短路故障时,当整流回路中相对应的一对二极管动反向击穿后,该回路等同电阻为零的导线,制动电阻两端电势相等,此时制动电压U= 0V。短路电流大部分被该对二极管损坏的回路所短路,小部分流过差动回路,形成差流,两者之间的大小关系除了与装置本身各回路的阻抗特性有关,主要还与故障时各运行线路的等值阻抗大小有关,具体的数学公式由于缺乏有关参数无法进行定量分析。此时,相当于母差保护失去制动特性,一旦差动电流大于动作门槛,母差保护就可以动作。
对于整流回路中的一只二极管击穿后,制动电压为流经上半个制动电阻所产生的压降,制动电压U、的方向与差动电压的方向相同,制动电压反而对差动元件产生动作助增的作用,比上一种情况更加容易使保护误动。
整流回路二极管发生反向击穿的危害:
1)使正常的二极管承受的反向电压增大一倍。
2)使正常的二极管承受的正向导通电流增大一倍。
3)使整套保护失去制动特性,区外故障时,差动保护可能误动。差动保护动作特性曲线变为一条平行直线,差流与外部故障电流的大小及当时运行方式有关。
厂家基于对整流回路中二极管选型考虑了较高的裕度,认为整流回路中的二极管击穿的可能性较低,在调试大纲中对母线差动保护的制动特性不要求用户测试,可以说,整流回路中二极管的正常与否,是保证母线差动保护制动特性的前提条件。
在此次中阻抗母线差动保护误动后开展的反措的过程中,供电公司其中一套保护的差流整流回路中的二极管发生接近软击穿现象,用500V摇表测量,仅5MΩ。根据故障时短路电流在整流回路中的分配情况,在短路电流较大的枢纽变电站,某只二极管将承受所有的故障电流的总和,在短路电流较大时,会导致二极管损坏,并造成其他二极管工作条件恶劣,二极管元器件损坏的情况增加,使事故扩大。
所以此次中阻抗母线差动保护整流回路中二极管开展的反措是很有必要的,而且在执行反措的过程中,还对差电流整流回路、引导二极管等相关回路进行了检查,因为这些二极管的作用同样很重要。
但由于中阻抗母线差动保护整流回路的二极管存在老化损坏的可能,而且在运行中无法进行实时监测,为了防止类似的事故发生,建议在今后安排更换为微机型母差保护 。