各种差动保护比较..
发变组保护纵差、横差、匝间保护原理及异同
TA2
TA5
o1
TA0
零序电流型横差I
o2
T A 3
TA6
白鹤滩右岸发电机差动保护原理图
不完全裂相横差保护
a
TA10 123456789
b
TA11
不 完 全 纵 差
c
TA12
完 全 纵 差
TA1
TA2
TA3 TA4
TA5
TA6 TA7
TA8
TA9
O1
不完全裂相横差
O2
O3
O
白鹤滩左岸发电机差动保护原理图
（三）负序功率方向匝间保护：利用负序功率方向判断是发电机内部 不对称还是系统不对称故障，保护的灵敏度很高，近年来运行表明该 保护在区外故障时发生误动必须增加动作延时，故限制了它的使用。
（一）横差保护
定子绕组匝间短路时，故障相 绕组的两个分支电动势不相等， 因而在定在绕组中出现环流， 该电流大于保护的动作电流， 则保护动作。
匝间保护的构成通常有以下几种方式：
（一）横差保护：当定子绕组出现并联分支且发电机中性点侧有六个 引出头时采用。横差保护接线简单、动作可靠、灵敏度高。（单元件 式、裂相式）
（二）零序电压原理的匝间保护：采用专门电压互感器测量发电机三 个相电压不对称而生成的零序电压，该保护由于采用了三次谐波制动 故大大提高了保护的灵敏度与可靠性。
TAa
b
TAb
c
TAc
12345
裂
裂
裂裂
裂
裂裂
裂
裂裂
裂
裂裂
裂
裂
裂
“三纵两横”
TAa1
裂裂裂裂
TAa2
TAb1
TAb2 TAc1
大差动保护与小差动保护区别
大差动保护与小差动保护区别大差动保护与小差动保护区别：小差动保护范围在主变套管CT及变低进线开关CT之间；大差动保护范围在主变各侧开关CT之间，包括了主变高、中压侧套管至相应开关CT的引线部分。
大差动的保护范围包括了小差动保护范围，因此，在主变故障时，大小差保护会同时动作；在主变变高或变中开关至主变套管引线故障时，可通过大差保护快速切除故障。
主变保护的大差/小差是针对220 kV及以上主变微机保护需要双重化而言的。
,原则上说，两套主保护两套保护的电流回路均应接到对应开关的电流互感器上,当主变220 kV 开关或110 kV 开关旁路代时,两套保护的电流回路也要切换到相应的旁路开关CT.但现场实际应用中,旁路开关电流互感器的二次绕组很可能不够,尤其是对老变电站进行改造的时候更是如此。
所以,一般的双重化配置基本上有以下几种：(1)正常运行时,大差+大差,即两套保护的电流回路均接到对应开关的电流互感器上;当主变开关旁路代时,第 1 套保护电流回路切到对应的旁路开关电流互感器上,第 2 套保护切到对应的套管电流互感器上,即构成如下所述的第二种配置;或者,第1套保护电流回路切换,第2 套保护停用(三侧电流互感器回路脱离并短路接地)。
(2) 正常运行时,大差+小差,即第1 套保护的电流回路接到对应开关的电流互感器上,第2 套保护的电流回路改接到对应的套管电流互感器上;当主变开关旁路代时,第 1 套保护电流回路切换,第 2 套保护不切换,可继续运行;若无法切换,为了防止大差动保护误动，此时要退出大差保护，只保留小差保护运行. 此时主变开关到主变套管间大约几十米的引线完全落在小差动保护范围之外,只能依靠主变的后备保护,这种因为中压侧旁路代主变造成变压器高压侧引线失去差动保护的问题会给系统稳定运行带来较大的威胁.一般解决的办法是在中压侧旁路代主变变中的同时,将高压侧旁路代同一台主变变高,利用高压侧旁路开关本身的零序和距离快速段来保护主变高压侧引线,这将增加操作,增加了由于人为因素出错的概率。
几种型号的分相电流差动保护的异同
几种常见型号的分相电流差动保护的比较本文将对目前工区范围内常见的几种分相电流差动的保护原理，装置结构、日常运行操作等方面做一个简要的介绍和比较，从而找出其共性和不同之处，为日常运行工作提供参考。
1. 分相电流差动的基本原理1) 基本原理保护通过通讯通道把一端的带有时标的电流信息数据传送到另一端，各侧保护利用本地和对侧电流数据按相将同一时刻的电流值进行差动电流计算，比较两端的电流的大小与相位，以此判断出是正常运行、区内故障还是区外故障。
以母线指向线路为正方向，根据基尔霍夫电流定律，在不考虑电容电流和CT 采样误差的情况下：正常运行或区外故障时一侧电流由母线流向线路，为正值，另一侧电流由线路流向母线，为负值，两电流大小相同，方向相反，所以0M N I I +=，差流元件不动作。
区内故障时两侧实际短路电流都是由母线流向线路，和参考方向一致，都是正值，差动电流会很大，满足差动方程，差流元件动作。
2) 与相差高频在原理上的区别相差高频保护是比较被保护线路两侧电流相位的高频保护。
当两侧故障电流相位相同时保护被闭锁，两侧电流相位相反时保护动作跳闸。
两者区别在于相差高频不比较电流值只比较相位，分相电流差动同时比较两侧的电流幅值和相位。
3) 保护的通道分相电流差动保护需要将线路两端的电流信息进行比较，应此要有专门的通道来传输这些电流信息，目前保护通道主要有载波通道与光纤通道。
由于光纤通道具有可靠性好，传输信息量大的优点，因此分相电流差动保护均使用光纤通道。
光纤通道分为两种：一种为复用通道，另一种为专用通道。
专用光纤通道：专用纤芯方式相对比较简单，运行的可靠性也比较高 ，220kV 及以下线路光纤保护多采用专用纤芯方式复用光纤通道：两地之间通过通信网通信。
由于通信网是复用的，所以需要用通信设备进行信号的复接。
多用于500kV 长距离输电线路。
2. 分相电流差动保护的优势与高频距离、相差高频等纵联保护相比分相电流差动主要有以下优点： A. 分相电流的差动保护中只要引入电流量就能实现故障判别，而无需引入电压量。
差动保护和比例差动保护原理(含图)
1.比率差动是差动电流和制动电流的制约，要考虑到励磁涌流的影响；2.差流速断是当差流过定值后不考虑制动电流直接出口跳闸，在整定时就躲过励磁涌流。
3.变压器在正常负荷状态下，差动保护的最小动作电流大于额定电流下流入差动回路的不平衡电流，保护不会误动。
随着外部短路电流的增大，电流互感器可能饱和，误差随之增大，不平衡电流也就不断增大。
为防止差动保护误动作，引入比率差动保护。
其能可靠地躲过外部故障时的不平衡差动电流。
1.差动速断保护反映变压器内部或引出线严重短路故障，任一相电流大于整定值，保护跳闸并发信号，其动作方程为：Id>I1式中，Id为短路电流，I1差动保护定值。
Ih为高压侧电流，Il为低压侧电流TAP=（VWDG2×CT2×C）/（VWDG1×CT1）式中：VWDG1为高压侧线电压；VWDG2为低压侧线电压；CT1为高压侧CT变比；CT2为低压侧CT变比。
当相位调整选择“退”时，为外部接线补偿，C=3。
差动电流的计算方法为：Id=|Ih+ Il*TAP| ,其中Idh、Idl都为矢量。
制动电流的计算方法为：Ir= Imax |Ih、Il*TAP|。
（表示选择其中最大相）当相位调整选择“投”时，为内部软件补偿，。
C=1单加高压侧形成的差动电流的计算方法为：Idh=Ih线/3；单加低压侧形成的差动电流的计算方法为：Idl=Il*TAP；高压侧和低压侧同时施加，各相差动电流的计算方法为：Id=|Idh +Idl| ,其中Idh、Idl都为矢量。
高压侧和低压侧同时施加，各相制动电流的计算方法为：Ir=Imax |Idh、Idl|。
差动速断保护原理逻辑图如下：图6-1 差动速断保护原理逻辑图2.比率差动保护变压器在正常负荷状态下，差动保护的最小动作电流大于额定电流下流入差动回路的不平衡电流，保护不会误动。
随着外部短路电流的增大，电流互感器可能饱和，误差随之增大，不平衡电流也就不断增大。
110KV供电系统中的各种保护
1、纵联差动保护，即输电线的纵联差动保护，是用某种通信通道将输电线两端的保护装置纵向联结起来，将各端的电气量（电流、功率的方向等）传送到对端，将两端的电气量比较，以判断故障在本线路范围内还是在线路范围外，从而决定是否切断被保护线路。
2、差动保护差动保护是一种依据被保护电气设备进出线两端电流差值的变化构成的对电气设备的保护装置，一般分为纵联差动保护和横联差动保护。
变压器的差动保护属纵联差动保护，横联差动保护则常用于变电所母线等设备的保护。
特性由于纵联差动保护只在保护区内短路时才动作，不存在与系统中相邻元件保护的选择性配合问题，因而可以快速切除整个保护区内任何一点的短路，这是它的可贵优点。
但是，为了构成纵联差动保护装置，必须在被保护元件各端装设电流互感器，并将它们的二次线圈用辅助导线连接起来，接差动继电器。
以前由于受辅助导线条件的限制，纵向连接的差动保护仅限于用在短线路上，由于光纤的广泛使用，纵联差动保护已可作为长线路的主保护。
对于发电机、变压器及母线等，均可广泛采用纵联差动保护实现主保护。
保护原理所谓变压器的纵联差动保护，是指由变压器的一次和二次电流的数值和相位进行比较而构成的保护。
纵联差动保护装置，一般用来保护变压器线圈及引出线上发生的相间短路和大电流接地系统中的单相接地短路。
对于变压器线圈的匝间短路等内部故障，通常只作后备保护。
联差动保护装置由变压器两侧的电流互感器和继电器等组成，两个电流互感器串联形成环路，电流继电器并接在环路上。
因此，电流继电器的电流等于两侧电流互感器二次侧电流之差。
在正常情况下或保护范围外发生故障时，两侧电流互感器二次侧电流大小相等，相位相同，因此流经继电器的差电流为零，但如果在保护区内发生短路故障，流经继电器的差电流不再为零，因此继电器将动作，使断路器跳闸，从而起到保护作用。
变压器纵差保护原理接线图变压器纵差保护是按照循环电流原理构成的，变压器纵差保护的原理要求变压器在正常运行和纵差保护区（纵差保护区为电流互感器TA1、TA2之间的范围）外故障时，流入差动继电器中的电流为零，保证纵差保护不动作。
变压器主保护纵差保护与差动速断保护的区别
变压器主保护纵差保护与差动速断保护的区别下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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差动保护基本原理
差动保护基本原理1、母线差动保护基本原理母线差动保护基本原理,用通俗的比喻,就是按照收、支平衡的原理进行判断和动作的;因为母线上只有进出线路,正常运行情况,进出电流的大小相等,相位相同;如果母线发生故障,这一平衡就会破坏;有的保护采用比较电流是否平衡,有的保护采用比较电流相位是否一致,有的二者兼有,一旦判别出母线故障,立即启动保护动作元件,跳开母线上的所有断路器;如果是双母线并列运行,有的保护会有选择地跳开母联开关和有故障母线的所有进出线路断路器,以缩小停电范围2、什么是差动保护为什么叫差动这样有什么优点差动保护是变压器的主保护,是按循环电流原理装设的;主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障,同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障;在绕组变压器的两侧均装设电流互感器,其二次侧按循环电流法接线,即如果两侧电流互感器的同级性端都朝向母线侧,则将同级性端子相连,并在两接线之间并联接入电流继电器;在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器的二次电流只差,也就是说差动继电器是接在差动回路的;从理论上讲,正常运行及外部故障时,差动回路电流为零;实际上由于两侧电流互感器的特性不可能完全一致等原因,在正常运行和外部短路时,差动回路中仍有不平衡点流Iumb流过,此时流过继电器的电流IK为 Ik=I1-I2=Iumb要求不平衡点流应尽量的小,以确保继电器不会误动;当变压器内部发生相间短路故障时,在差动回路中由于I2改变了方向或等于零无电源侧,这是流过继电器的电流为I1与I2之和,即Ik=I1+I2=Iumb能使继电器可靠动作;变压器差动保护的范围是构成变压器差动保护的电流互感器之间的电气设备、以及连接这些设备的导线;由于差动保护对保护区外故障不会动作,因此差动保护不需要与保护区外相邻元件保护在动作值和动作时限上相互配合,所以在区内故障时,可以瞬时动作;3、为什么220KV高压线路保护用电压取母线TV不取线路TV事实上,两个电压都接入保护装置的,它们的作用各不相同母线电压,一般用来判别正方向故障和反方向故障,通过电流与电压之间的夹角来判别线路电压,一般用来重合闸的时候用,作为线路有压无压的判据现在220kV线路保护比较常用的就是一套光纤电流差动以及一套高频距离保护也有采用两套光纤电流,两套高频的比较少了4、变压器差动保护的基本原理1、变压器差动保护的工作原理与线路纵差保护的原理相同,都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小;2、变压器差动保护与线路差动保护的区别：由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同;因此,为了保证纵差动保护的正确工作,须适当选择各侧电流互感器的变比,及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时,两侧二次电流相等; 例如图8-5所示的双绕组变压器,应使1.全线速动保护在高压输电线路上,要求继电保护无时限地切除线路上任一点发生的故障;2.单侧测量保护无法实现全线速动所谓单侧测量保护是指保护仅测量线路某一侧的母线电压、线路电流等电气量;单侧测量保护有一个共同的缺点,就是无法快速切除本线路上的所有故障,最长切除时间为秒左右;由上图可以看出本线路末端故障k1与下线路始端故障k2两种情况下,保护测量到的电流、电压几乎是相同的;如果为了保证选择性,k2故障时保护不能无时限切除,则本线路末端k1故障时也就无法无时限切除;可见单侧测量保护无法实现全线速动的根本原因是考虑到互感器、保护均存在误差,不能有效地区分本线路末端故障与下线路始端故障; 3.双侧测量保护原理如何实现全线速动为了实现全线速动保护,保护判据由线路两侧的电气量或保护动作行为构成,进行双侧测量;双侧测量时需要相应的保护通道进行信息交换;双侧测量线路保护的基本原理主要有以下三种： 1以基尔霍夫电流定律为基础的电流差动测量； 2比较线路两侧电流相位关系的相位差动测量； 3比较两侧线路保护故障方向判别结果,确定故障点的位置;上图为电流差动保护原理示意图,保护测量电流为线路两侧电流相量和,也称差动电流;将线路看成一个广义节点,流入这个节点的总电流为零,正常运行时或外部故障时 ,线路内部故障时 ,即 ; 忽略了线路电容电流后,在下线路始端发生故障时,差动电流为零；在本线末端发生故障时,差动电流为故障点短路电流,有明显的区别,可以实现全线速动保护;电流差动原理用于线路纵联差动保护、线路光纤分相差动保护以及变压器、发电机、母线等元件保护上;上图为相位差动保护简称“相差保护”原理示意图,保护测量的电气量为线路两侧电流的相位差; 正常运行及外部故障时,流过线路的电流为“穿越性“的,相位差为1800；内部故障时,线路两侧电流的相位差较小;相位差动保护以线路两侧电流相位差小于整定值作为内部故障的判据,主要用于相差高频保护,由于该保护对通道、收发信机等设备要求较高,技术相对复杂,微机型线路保护已不采用相差高频保护原理;图为比较线路两侧保护对故障方向判别结果的纵联方向保护原理示意图;外部故障时远故障侧保护判别为正向故障,而近故障侧保护判别为反向故障；如果两侧保护均判别为正向故障,则故障在本线路上;由于纵联方向保护仅需由通道传输对侧保护的故障方向判别结果,属于逻辑量,对通道的要求较低,目前广泛应用于高压线路微机保护上;故障方向的判别既可以采用独立的方向元件各种方向纵联保护也可以利用零序电流保护、距离保护中的零序电流方向元件、方向阻抗元件完成纵联零序、纵联距离保护; 7.1.2纵联保护分类纵联保护按照通道类型、保护原理、信息含义等有多种分类方法; 1.按通道类型分类保护通道类型主要有：1导引线,两侧保护电流回路由二次电缆连接起来,用于线路纵差保护； 2载波通道,使用电力线路构成载波通道,用于高频保护； 3微波通道,用于微波保护； 4光纤通道,用于光纤分相差动保护; 2.按保护原理分类 1电流差动原理; 2纵联方向原理; 3.按通道传送信息含义分类上图a约定保护判明故障为反方向时,发出“闭锁信号”闭锁两侧保护,这就称为“闭锁式”纵联保护；图b则约定保护判明为正向故障时向对侧发出“允许信号”,保护启动后本侧判别为正向故障且收到对侧保护的允许信号时说明两侧保护均判别故障为正方向,动作于跳闸出口,这种方案为“允许式”纵联保护 . 纵联保护还可以在“跳闸信号“的基础上构成;线路两侧的Ⅰ段保护动作后跳开本侧断路器,同时向对侧保护发出”跳闸信号“,对侧保护收到跳闸信号后立即跳闸;只要线路两侧的Ⅰ段保护的保护区有重叠,就可以构成全线速动保护什么是差动保护差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的,通常讲的差动保护包含了母线差动保护、变压器差动保护、发电机差动保护和线路差动保护.实现差动保护的基本原则是一致的,即各侧或各元件的电流互感器,按差接法接线,正常运行以及保护范围以外故障时,差电流等于零,保护范围内故障时差电流等于故障电流,差动继电器的动作电流按躲开外部故障时产生的最大不平衡电流计算整定.差动又分为横差和纵差；横差：在平行的双回线路上,由于阻抗相等,其电流和相位也相等,当一回线路故障时,流过两线路的故障电流大小将不等,利用双回线路这个特点构成的保护;纵差：比较线路双侧的电气量.什么是母线完全差动保护什么是母线不完全差动保护1、母线完全差动保护是将母线上所有的各连接元件的电流互感器按同名相、同极性连接到差动回路,电流互感器的特性与变比均应相同,若变比不能相同时,可采用补偿变流器进行补偿,满足ΣI=0;差动继电器的动作电流按下述条件计算、整定,取其最大值: 1、躲开外部短路时产生的不平衡电流;2、躲开母线连接元件中,最大负荷支路的最大负荷电流,以防止电流二次回路断线时误动; 2、母线不完全差动保护只需将连接于母线的各有电源元件上的电流互感器,接入差动回路,在无电源元件上的电流互感器不接入差动回路;因此在无电源元件上发生故障,它将动作;电流互感器不接入差动回路的无电源元件是电抗器或变压器。
比率制动式差动保护原理
比率制动式差动保护原理比率制动式差动保护是电力系统中常用的一种保护方式，其原理是根据电力系统中不同位置的电流差值来判断系统中是否存在故障。
本文将从差动保护的基本原理、比率制动式差动保护的工作原理、实际应用中的优点和缺点以及未来的发展方向等方面对比率制动式差动保护原理进行详细阐述。
一、差动保护的基本原理差动保护是一种根据系统不同位置的电流值之差来判断系统中是否存在故障的保护方式。
其基本原理是通过比较系统两个端点的电流值来判断系统中是否存在故障，当电流值之差超过一定的阈值时触发保护动作，以保护系统正常运行。
在电力系统中，通常使用差动保护来保护变压器、发电机和输电线路等重要设备。
差动保护的工作原理是通过测量不同位置的电流值，然后将这些电流值进行比较，当存在差值超出一定范围时，即判断系统中存在故障，并触发相应的保护动作，以确保系统的安全运行。
二、比率制动式差动保护的工作原理比率制动式差动保护是一种常用的差动保护方式，其工作原理是通过测量系统中不同位置的电流值，并根据设定的比率进行差值比较，当电流差值超出设定的范围时，触发保护动作。
比率制动式差动保护可以根据系统的特点和要求进行定制，以满足不同系统的保护需求。
比率制动式差动保护的工作原理主要包括以下几个方面：1.电流测量：比率制动式差动保护通过电流互感器或电流变压器等设备对系统中不同位置的电流进行测量，然后将这些电流值输入到保护装置中进行比较。
2.比率设定：根据系统的特点和要求，设定差动保护的比率范围，当系统中的电流差值超出这一范围时触发保护动作。
3.差动比较：比率制动式差动保护将系统中的电流值进行比较，当存在差值超出设定范围时，即判断系统中存在故障，触发保护动作。
4.动作信号输出：当差动保护判断系统中存在故障时，输出相应的动作信号，触发保护设备进行相应的动作，以保护系统正常运行。
通过以上几个方面的工作原理，比率制动式差动保护可以对系统中的故障进行及时有效的保护，确保电力系统的安全稳定运行。
电流保护和比率差动保护
电流保护和比率差动保护1. 电流保护电流保护是一种保护措施，通过检测电路中的电流来保护电气设备。
电流保护系统在发生过流时向电路提供及时的保护，可以避免因电气故障或人为故障造成的损坏或危险事故。
电流保护一般分为两种类型：短路保护和过载保护。
1.1 短路保护短路保护是指当电路中出现了短路故障时，保护系统能够及时切断电源，防止电气设备受到损坏或引起危险事故。
一般来说，短路保护需要检测电路中的电流，该电流通常比额定电流大得多。
短路保护可以通过电流互感器或电流传感器来实现。
1.2 过载保护过载保护是指当电路中的电流超过设备额定电流的一定百分比时，保护系统能够及时切断电源，避免设备受到损坏或引起危险事故。
过载保护的灵敏度一般调整为额定电流的10%至20%左右。
过载保护可以通过电流互感器或电流传感器来实现。
2. 比率差动保护比率差动保护是一种保护电气设备的方法，其基本原理是通过比较电气设备两端的电流，判断电气设备是否处于正常运行状态。
比率差动保护可以检测电气设备的故障，如绕组短路和绝缘击穿等，可以有效保护电气设备免受故障的损害。
比率差动保护有两种类型：零序比率差动保护和正序比率差动保护。
2.1 零序比率差动保护零序比率差动保护广泛用于三相变压器、发电机和电动机等电气设备的保护中。
零序比率差动保护通常采用电流互感器来检测电气设备的电流，并将电流信号传递给保护系统。
利用比较电气设备两端的电流差来判断设备是否处于故障状态。
2.2 正序比率差动保护正序比率差动保护主要用于高压线路和发电机的保护中。
正序比率差动保护通常采用电压互感器和电流互感器来检测电气设备的电流和电压，并将信号传递给保护系统。
利用比较电气设备两端的电流和电压差来判断设备是否处于故障状态。
3. 结论综上所述，电流保护和比率差动保护是保护电气设备常用的两种方法。
电流保护主要通过检测电路中的电流来保护电气设备，其分为短路保护和过载保护。
比率差动保护主要通过比较电气设备两端的电流和电压差判断设备是否处于故障状态，其分为零序比率差动保护和正序比率差动保护。
发电机差动保护
发电机差动保护发电机差动保护的分类1.比率制动式差动保护是发电机内部相间短路故障的主保护.2.不完全纵差保护是发电机(或发变组)内部故障的主保护，既能反映发电机(或发变组)内部各种相间短路，也能反映匝间短路和分支绕组的开焊故障。
3.标积式差动保护可应用于发电机、变压器等作为内部故障的主保护.发电机差动保护的原理差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当发电机正常工作或区外故障时，将其看作理想发电机，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动继电器不动作。
当发电机内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流，差动继电器动作。
环流电流差动保护依据进入和离开保护区的电流相等的原理工作，这些电流的任何差别就代表着保护区中出现故障。
如果电流互感器s的连接如图1所示，可以看出流过保护区的电流会引起二次绕组有环流电流，如果电流互感器的变比相同并具有相同的磁化特性，它们就将产生相同的二次电流，因此零电流将流过继电器。
假如在保护区内出现故障，来自电流互感器的输出之间就存在差值，这个电流差值流过继电器，使继电器动作。
作为保护装置，差动继电器由位于系统中两个不同位置的电流互感器提供反馈信息。
差动继电器对电流进行比较，如果存在不同则表示受保护区域内有故障存在。
这些装置常被用于保护发电机或变压器的线圈。
使用差动保护的原因定子绕组或连接的绝缘的缺陷可以导致绕组和定子铁芯的严重损坏，损坏的程度取决于事故电流的大小和事故的持续时间。
采用保护来限制损坏的程度以控制修理的费用。
对一次发电设备，从电力系统中快速解列以维持系统的稳定性也是必要的。
对额定出力在1MVA以上的发电机，最普通的方法是采用发电机差动保护，一旦出现严重过流事故，这种单元保护的方式可以及时快速判断检测的绕组故障。
由电流互感器的位置所确定的保护的范围应与其它设备，如母线或升压变压器的保护范围相重迭。
不使用差动保护的情况（1）差动保护二次回路及电流互感器回路有变动或进行校验时。
各种差动保护比较..
采样值差动于常规相量差动的比较与常规相量差动相比较，采样值差动的一个突出特点是它不是计算某一数据窗的差流值，而是通过多点重复判别来判定动作与否。
利用这个特点，通过合理选择重复判别次数R，S，可有效抑制区外故障时TA暂态响应不一致对差动保护的影响。
利用采样值差动能有效区分区内区外故障，同时也能有效鉴别励磁涌流，比传统相量差动更能保证故障快速动作具体分析见《采样值差动及其应用》胡玉峰、陈树德、尹相根，电力系统自动化，2000，24，No10，第42页。
基于故障分量的菜采样值差动保护与常规相量差动和采样值差动的比较常规的相量电流差动保护还是采样值电流差动保护，都无法解决差动保护在内部高阻接地故障时的敏度和负荷电流对差动保护的影响等问题．而基于故障分量的保护存原理上与正常运行时的负荷几关，与接地故障时的过渡电阻大小无直接关系，具有相当优越性故障分量的差动保护与常规相量差动保护相比，其突出特点是可大幅度提高保护灵敏度，并可较好地解决高阻接地或轻微短路且有负荷电流流出时差动保护所存在的缺陷，采样值电流差动保护可以提高电流差动保护的动作速度，但是并没有改善保护的灵敏度故障分量差动保护动作特性详见||王维倚(Wang Weijian)．电气主设备继电保护原理与应用(The Theory and Application of Electric Main Equipments Protection)．北京I中国电力出版社(Beiiing：China Electdeal Powar Press)，1996/尹项根，陈德树，张哲，等(Yin Xianggent Chen Deshu—Zhang Zhe，et a1)．故障分量差动保护(DifferentialProtection Ba sed On Fault—Component)．电力系统自动化(Automation of Electric Power Systems)．1999．23(11)由图中可以看出，由于制动区与动作区之间存在一个缓冲区，因而可使故障分量差动保护具有极为优良的动作选择性。
差动保护的概念及原理(线路、变压器、电动机差动)
差动保护的概念及原理Q：差动保护的概念。
A：差动保护是输入CT（电流互感器）的两端电流矢量差，当达到设定的动作值时启动动作元件。
保护范围在输入CT的两端之间的设备（可以是线路，发电机，电动机，变压器等电气设备）。
按保护的设备分为线路纵差保护、变压器差动保护、电动机差动保护。
Q：差动保护的原理。
A：1、线路纵差保护：通过比较线路两端电流的大小和相位决定是否动作。
（1）系统正常运行或区外短路时，线路上流经两个电流互感器的电流如图1（a）,I1m=I1n,因此，流入差动保护的电流Ikd=I2m-I2n≈0，保护不会动作。
（2）线路上发生短路，线路上流经两电流互感器的电流如图1（b）,此时短路点电流为Ik=I1m+I1n,流入电流元件的电流Ikd=I2m+I2n= (I1m+I1n) /n BC = Ik/n BC,（n BC为互感器变比）数值很大，使保护动作切除故障。
2、变压器差动保护：动作原理与线路纵差保护相同，通过比较变压器两端电流的大小和相位决定是否动作。
（1）变压器正常运行或外部故障，根据图2（a）所示电流分布，此时流入差动保护KD的电流是变压器两侧电流的二次值相量之差，即Ikd=│I1＇-I2＇│=│I1＇/n1BC -I2＇/n2BC│, （n1BC、n2BC为互感器变比）实际流入差动保护的电流为不平衡电流，不会动作。
（2）变压器内部故障，根据图2（b）所示电流分布,此时流入差动保护KD的电流是变压器两侧电流的二次值相量之和，使保护动作。
若变压器两侧有电源，则Ikd=│I1＇+I2＇│=│I1＇/n1BC+I2＇/n2BC│；若变压器只有一侧电源，则只有该侧的电流互感器二次电流流入差动保护。
使用场合：电压在 10kV 以上、容量在10MVA 及以上的变压器，采用纵差保护。
3、电动机差动保护：用于容量为2MW及以上、或容量小于2MW但电流速断保护不能满足灵敏度要求的电动机，作为电动机定子绕组及电缆引线相间短路故障的主保护。
差动保护分类
差动保护分类差动保护是电力系统中常用的一种保护方式，它是通过比较电路中两个或多个电流量的差值来实现对电路的保护。
根据差动保护的不同应用场景和实现方式，可以将其分为以下几类。
一、线路差动保护线路差动保护是指对输电线路进行保护的差动保护。
在输电线路中，通常会采用两个或多个电流互感器来采集电流信号，然后将这些信号送入差动保护装置中进行比较。
如果线路中出现了故障，如短路或接地故障，就会导致电流的不平衡，从而触发差动保护装置，切断故障电路，保护系统的正常运行。
二、变压器差动保护变压器差动保护是指对变压器进行保护的差动保护。
在变压器中，通常会采用两个或多个电流互感器来采集电流信号，然后将这些信号送入差动保护装置中进行比较。
如果变压器中出现了故障，如短路或接地故障，就会导致电流的不平衡，从而触发差动保护装置，切断故障电路，保护系统的正常运行。
三、母线差动保护母线差动保护是指对电力系统中的母线进行保护的差动保护。
在母线中，通常会采用两个或多个电流互感器来采集电流信号，然后将这些信号送入差动保护装置中进行比较。
如果母线中出现了故障，如短路或接地故障，就会导致电流的不平衡，从而触发差动保护装置，切断故障电路，保护系统的正常运行。
四、发电机差动保护发电机差动保护是指对发电机进行保护的差动保护。
在发电机中，通常会采用两个或多个电流互感器来采集电流信号，然后将这些信号送入差动保护装置中进行比较。
如果发电机中出现了故障，如短路或接地故障，就会导致电流的不平衡，从而触发差动保护装置，切断故障电路，保护系统的正常运行。
差动保护是电力系统中非常重要的一种保护方式，它可以有效地保护电力系统的正常运行，避免故障对系统造成的损失。
不同的差动保护方式适用于不同的应用场景，需要根据实际情况进行选择和应用。
差动保护
（5）高频收、发信机 发送和接收高频信号
三、高频通道的工作方式和高频信号的作用
1、工作方式 经常无高频电流（即故障时 发信号） 经常有高频电流（即长期发 信号） 高频信号与高频电流的区别
2、传输的信号 传送闭锁信号 传送允许信号 传送跳闸信号
3、信号的作用: 闭锁信号：指收不到这种信号是保护动作 的 必要条件 允许信号：指收到这种信号是保护动作的 必要条件 跳闸信号：指收到这种信号是保护动作的充 分必要条件
2、工作过程 P139 图4-10
（1）原理接线图
组成：起动元件I1 I2
Klm1>Klm2
I1起动发信机发闭锁信号 I2准备好跳闸回路 功率方向元件3→判别功率方向
4ZJ用于内部故障时停止发信号 5ZJ用于控制保护的跳闸回路（极化继电器），只有工 作线 圈有电流时才动作，当其他情况不动作，（即同时有时 不动作）
广泛应用于高压和超高压输电线路 无时限快速保护,无需与下一线路配合，同时比较两端电 流的相位或功率方向区分内、外故障
电流相位（功率方向）→高频信号→输电线本身 →对端→比较 2、分类 方向高频保护（功率方向比较） 相差高频保护（比较两端电流的相位）
3、原理
耦合
耦合
保 护
收信 发信
收信 发信
保 护
载波：50KHZ～300KHZ 以“导线——大地”为通道
2. 纵联保护按使用通道分类
为了交换信息，需要利用通道。纵联保护按照 所利用通道的不同类型可以分为4种（通常纵联 保护也按此命名）： (1)导引线纵联保护（简称导引线保护、纵联保护） (2)电力线载波纵联保护（简称载波保护） (3)微波纵联保护（简称微波保护） (4)光纤纵联保护（简称光纤保护）。
发变组保护纵差、横差、匝间保护原理及异同
发变组保护纵差、横差、匝间保护原理及异同2020年10月14日二纵差保护三横差保护四匝间保护一、差动保护的概念Ø差动保护的理论基础－基尔霍夫电流定律（KCL）对任一集总参数电路中的任一节点，在任一瞬间，流经该节点的所有电流的代数和恒为零，即就参考方向而言，流出节点的电流在式中取正号，流入节点的电流在式中取负号。
基尔霍夫电流定律是电荷守恒定律在电路中的体现。
0=∑==Nk k k iØ差动保护的特点选择性：同时测量并比较被保护设备各端电流的幅值及相位关系，能正确反应正常运行、区外故障与区内故障的不同；而后备保护仅测量某一端的电流与（或）电压，为不越级跳闸，其动作值与动作时限必须与相邻元件配合，或加装方向元件。
速动性：因具有天然的选择性，所以不需与相邻元件的保护在定值和时间上配合，动作快速。
灵敏性：区外故障时，差动电流仅为不平衡电流，区内故障时差动电流远大于制动电流。
可靠性：采用比率制动特性，并采取必要的闭锁条件（如二次谐波、五次谐波闭锁）。
、纵差保护Ø纵差保护作用:反映发电机定子绕组及其引出线相间短路故障的主保护。
Ø发电机纵差保护的接线方式：完全纵差动保护；不完全纵差动保护。
Ø原理发电机完全纵差保护和不完全纵差保护均是比较发电机两侧同相电流的大小和相位而构成。
Ø区别：完全纵差保护是比较每相定子首末两端的全相电流；不完全纵差动保护是比较机端每相定子全相电流和中性点侧每相定子的部分相电流而构成。
一、系统概述Ø保护范围：发电机完全纵差保护是发电机相间故障的主保护。
由于差动元件两侧TA的型号、变比完全相同，受其暂态特性的影响较小。
其动作灵敏度也较高，但不能反应定子绕组的匝间短路及线棒开焊。
不完全纵差保护除保护定子绕组的相间短路之外，尚能反应定子线棒开焊及某些匝间短路。
但是，由于在中性点侧只引入其一分支的电流，故在整定计算时，尚应考虑各分支电流不相等产生的差流。
国内外大型发电机纵联差动保护装置的比较
I"$ 型纵联差动保护装置 （简称 “ LME I"$ ” ） 与美 国 MQ F6420401 公司 R* 系列 MJ" 型纵联差动保护装 置 （简称 “ MJ" ” ） 为例， 对两者的设计原 理、 实际 应 用、 动作出口方式等进行比较。 !D $% 共同特性 ! 套纵联差动保护装置的基本构成原理相同， 均为利用检测装置检测发电机线圈尾部 （ 机尾） ES 和机端出线 ES 二次同名端相电流的大小和相位， 然后通过既定的算法与逻辑来判断发电机是否发生 故障及发生于内部还是外部， 内部故障保证迅速动 作， 外部故障能够可靠制动。对于发电机区内故障， ! 套装置均有可靠的灵敏度和瞬时速断的特性； 对 于发电机区外故障， ! 套算法和逻辑判断均能可靠 制动。 !D !% LME I"$ 的特点
如发电机失磁保护在机端机尾的ta一次极性不同向时一般情况下由于某些后备保护如发电机失步保护的功能需要要求机端ta一次极性方向与发电机的实际一次电流同向则发电机失磁保护只能采用机端ta其保护的判断逻辑将复杂化需要增加相应的判据以避免发电机内部发生短路时发电机失磁保护误动作
]54D !J N5D !% % % % % % % % % % % % % % 河北电力技术% % % % % % % % % % % 第 !J 卷 第 ! 期 S8.D !""#% % % % % % % % % % % % % % ^QHQ_ Q‘QaE*_a PTKQ*% % % % % % % % % % % % % !""# 年 ( 月
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线路的差动保护
变电站
变电站是电力系统中对电压进行变换、对电能进行汇集和分 配的重要节点。在变电站中，母线是连接各个设备的枢纽， 一旦母线发生故障，将导致大面积的停电事故。因此，对母 线进行差动保护是十分必要的。
通过智能传感器和数据采集技 术，实时监测线路运行状态， 提高保护的准确性和可靠性。
实现自适应和自学习的差动保 护算法，根据线路运行状态和 历史数据，自动调整保护定值 和策略。
网络化发展
利用通信网络技术，实现差动保 护装置之间的信息共享和协同工
作。
通过高速通信网络，实时传输线 路运行状态和故障信息，提高保
线路的差动保护
目录
• 差动保护概述 • 线路差动保护的种类 • 线路差动保护的优缺点 • 线路差动保护的应用场景 • 线路差动保护的发展趋势
01
差动保护概述
差动保护的定义
01
差动保护是一种通过比较线路两 端电流的大小和相位来检测和切 除故障的保护装置。
02
它利用线路两端的电流差值作为 动作判据，当差值超过预定阈值 时，保护装置将启动切除故障。
和策略。
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母线差动保护的原理与线路差动保护类似，通过比较母线各 相电流的大小和相位来判断是否发生故障。当母线发生故障 时，差动保护装置会迅速切除故障，保障电力系统的稳定运 行。
配电系统
配电系统是直接面向电力用户的系统，负责将电能分配给各个用户。由于配电系统中的线路和设备数 量众多，且运行环境复杂，容易发生各种故障。为了保障用户的正常用电，需要对配电系统中的线路 和设备进行差动保护。
主变的几种差动保护区别
1.比率差动
二次谐波制动主要区别是故障电流励磁涌流, 主变空载投运时会产生比较大励磁涌流,并伴随有二次谐波分量, 使主变不误动,采用谐波制动原理; 判断二次谐波分量,是否达到设定值来确定是主变故障主变空载投运, 决定比率差动保护是否动作;二次谐波制动比一般取0.12～0.18; 有些大型变压器, 增加保护可靠性,也有采用五次谐波制动原理;
2.工频变化量比率差动
工频变化量构成灵敏度很高的工频变化量比率差动元件,来检测常规稳态比率差动无法或很难反映的小电流故障.只反映故障分量,不受变压器正常运行时负荷电流的影响、过渡电阻影响很小、采用高比率制动系数抗TA电流互感器饱和、采用浮动门槛技术保证在系统振荡和频率偏移等其他情况下,保护不误动;保护的灵敏度高,可靠性好;
3.差动速断
当变压器内部或变压器引出线套管在差动保护范围内发生严重故障时,由于TA 饱和二次电流的波形将发生严重畸变,其中含有大量的谐波分量,使涌流判别元件误判成励磁涌流引起的差流,使差动保护拒动或延缓动作,严重损坏变压器;为克服差动保护上述缺点,设置差动速断元件.差动速断元件反映的也是差流,与差动保护不同的是它只反映差流的有效值,不管差流的波形是否畸变及含有谐波分量的大小,只要差流的有效值超过整定值,就将迅速动作,跳开变压器各侧开关,把变压器从电网中切除;。
论析差动保护不平衡电流及保护种类
论析差动保护不平衡电流及保护种类一、变压器差动保护原理差动保护作为变压器的主保护，是利用循环电流的原理构成的，也就是将各侧电流的相量（即大小和相位）进行相加，其保护范围是各侧电流互感器之间的区域。
因变压器各侧电流互感器以及其它诸多因素影响，在正常运行和外部故障时，其差动保护回路中均会有不同程度的不平衡电流产生。
二、差动保护不平衡电流分析1、由各侧电流互感器变比之间不匹配产生。
理想情况下变压器高、低压两侧流入差动回路的电流应相等，即高、低侧电流互感器变比的比值应等于变压器的变比，从而使流入差动回路的电流为零。
但实际电流互感器的变比都是整数且选取的变比将受标准变比的限制，而变压器的变比不变，因而会产生不平衡电流。
通常利用平衡线圈进行磁补偿，平衡线圈通常接入二次电流较小的一侧。
合理选择平衡线圈的匝数，使差动线圈产生的磁势和平衡线圈产生的磁势相互抵消，二次线圈里就不会感应电势，则在差动继电器中也将不会有电流流过。
计算得出的平衡线圈的匝数通常不是整数，且匝数不能连续调整，因此还会存在一定的不平衡电流。
2、由变压器两侧电流相位不同产生。
由于变压器绕组的接线组别不同，通常两侧相差30°角。
假如各侧的电流互感器仍按通常的接线方式，则二次电流相位也将相差30°角，差动保护回路势必会产生一定的不平衡电流。
通常采取电流互感器接线方式的不同与其相适应。
变压器的星形接线侧，其对应的电流互感器采用三角形接线，变压器的三角形接线侧，则其对应的电流互感器采用星形接线，如此调整后，变压器两侧电流互感器二次侧输出电流相位将完全相同。
3、由变压器带负荷调节分接头产生。
正常运行时，利用有载调压变压器带负荷调节变压器的分接头，是调整系统运行电压的一种方法。
分接头的调节改变了变压器的变化。
如果差动保护已经按某一运行方式下的变比调整好，分接头的改变将使已选电流互感器变比之间更不匹配，将会在差动继电器中产生不平衡电流。
4、由变压器本身的励磁涌流产生。
级差保护原理
级差保护原理一、引言在电力系统中，发生故障或异常情况时，需要及时采取保护措施，以防止故障扩大，保障电力系统的安全运行。
级差保护原理是一种常用的保护原理，在电力系统中起着重要的作用。
本文将对级差保护原理进行详细介绍。
二、级差保护原理的基本概念级差保护原理是指在电力系统中，当发生故障时，通过比较故障点两侧的电流、电压或其他参数的差值，来判断故障是否存在，并作出相应的保护动作。
级差保护原理基于电力系统中各个部分之间的电气量存在差异，当这种差异超过一定的阈值时，就可判断为故障。
三、级差保护原理的实现方式级差保护原理可以通过多种方式来实现，下面将介绍其中两种常见的实现方式。
1. 电流差动保护电流差动保护是级差保护的一种常见方式。
它通过比较故障点两侧的电流差值，来判断故障是否存在。
通常情况下，电流差动保护是通过变压器的绕组电流进行比较，当电流差值超过设定的阈值时，保护装置将作出相应的动作，例如跳闸。
2. 电压差动保护电压差动保护也是级差保护的一种常见方式。
它通过比较故障点两侧的电压差值，来判断故障是否存在。
电压差动保护常用于变压器的保护中，当电压差值超过设定的阈值时，保护装置将作出相应的动作，例如跳闸。
四、级差保护原理的应用级差保护原理在电力系统中有广泛的应用。
它可以用于各种电气设备的保护，包括变压器、发电机、线路等。
通过级差保护原理，可以快速准确地判断故障点，并采取相应的保护措施，避免故障扩大，保障电力系统的安全稳定运行。
在实际应用中，级差保护原理通常与其他保护原理相结合，形成多重保护。
这样可以提高保护的可靠性和灵敏度，减少误动作的可能性。
同时，级差保护原理还可以与通信技术相结合，实现远程监控和操作，提高电力系统的管理效率。
五、级差保护原理的优点和限制级差保护原理具有以下优点：1. 灵敏度高：级差保护原理可以快速准确地判断故障点，具有很高的灵敏度。
2. 可靠性高：级差保护原理可以与其他保护原理相结合，形成多重保护，提高保护的可靠性。
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采样值差动于常规相量差动的比较与常规相量差动相比较，采样值差动的一个突出特点是它不是计算某一数据窗的差流值，而是通过多点重复判别来判定动作与否。
利用这个特点，通过合理选择重复判别次数R，S，可有效抑制区外故障时TA暂态响应不一致对差动保护的影响。
利用采样值差动能有效区分区内区外故障，同时也能有效鉴别励磁涌流，比传统相量差动更能保证故障快速动作具体分析见《采样值差动及其应用》胡玉峰、陈树德、尹相根，电力系统自动化，2000，24，No10，第42页。
基于故障分量的菜采样值差动保护与常规相量差动和采样值差动的比较常规的相量电流差动保护还是采样值电流差动保护，都无法解决差动保护在内部高阻接地故障时的敏度和负荷电流对差动保护的影响等问题．而基于故障分量的保护存原理上与正常运行时的负荷几关，与接地故障时的过渡电阻大小无直接关系，具有相当优越性故障分量的差动保护与常规相量差动保护相比，其突出特点是可大幅度提高保护灵敏度，并可较好地解决高阻接地或轻微短路且有负荷电流流出时差动保护所存在的缺陷，采样值电流差动保护可以提高电流差动保护的动作速度，但是并没有改善保护的灵敏度故障分量差动保护动作特性详见||王维倚(Wang Weijian)．电气主设备继电保护原理与应用(The Theory and Application of Electric Main Equipments Protection)．北京I中国电力出版社(Beiiing：China Electdeal Powar Press)，1996/尹项根，陈德树，张哲，等(Yin Xianggent Chen Deshu—Zhang Zhe，et a1)．故障分量差动保护(DifferentialProtection Ba sed On Fault—Component)．电力系统自动化(Automation of Electric Power Systems)．1999．23(11)由图中可以看出，由于制动区与动作区之间存在一个缓冲区，因而可使故障分量差动保护具有极为优良的动作选择性。
将采样值差动与故障分量原理相结合，同样可起到提高灵敏度的作用。
对于采样值差动，由于存在过零点附近采样值差动判据不满足，最严重时可能出现过零点为两采样值的中点而导致连续两点不满足判据。
故差动电流需达到一定幅值才能保证可靠动作。
因而对于某些故障情况，如变压器轻微匝问故障同时有负荷电流流出时，采样值差动同样存在一个灵敏度问题，将故障分量与采样值差动结合，是解决这一问题的有效方法，同时对于采样值差动判据i ≥Ki ，可充分利用故障分量缓冲区来消除判据的模糊区，具体方法是合理选择系数K，使其对应的模糊区完全落在缓冲区内．这样既结台了两种原理的优点，又克服了采样值差动模糊区的影响。
============================================================================================================采样值电流差动保护原理的研究袁荣湘1陈德树1马天皓张哲1尹项根11.华中理工大学电力系，湖北武汉4300742.中兴通讯公司监控产品部，广东深圳518004常规的电流差动保护中差动量和制动量的求取一般是反应电流的有效值或平均值等，通过滤波等办法消除非周期分量和谐波分量的影响。
在计算机继电保护的有效值计算方法中，故障时引起的非周期分量和谐波分量尽管衰减很快，但可能在较长时间内影响计算的准确性，即采用时间窗为一个周期的算法，若开始几个采样值中含较高的非基波分量，则将影响与这些采样值相关的各个周期的计算结果。
如果要保证保护动作的可靠性，势必影响保护的动作速度。
若电流差动保护的动作判据按每一个采样值分别判断，则可以在原理上完全消除这种影响，有效地提高电流差动保护的动作速度与可靠性。
正是基于这些方面的考虑，参考文献［1］讨论了采样值电流差动保护的有关问题，本篇将在此基础上对采样值电流差动保护与常规电流差动保护的关系和它们的动作边界变化区作进一步的研究。
1 电流差动保护的传统方法电流差动保护适用任何数量支路的条件，其判据亦有很多种，但不论是哪一种判据，其基本部分(动作量)总是以Ii 为基础的，其中Ii为任一支路的电流(规定母线流向线路为电流正方向)，n为线路数。
各种判据的区别在于附加的制动项构成的方法不同，但它们都是各线路电流的函数，可简单将其归并为两端电流，分别以Im ,In表示。
这样可归纳出传统电流差动保护常见的动作判据有以下几种形式：|Im +In|≥I；|Im+In|≥K1(ImIn)；|Im +In|≥K2max(Im,In)；|Im+In|≥K3|Im-In|；|Im+In|2≥-K4ImIncosI m ,In为两端电流向量；Im,In为两端电流向量的幅值；I为整定的动作门槛值；K 1～K4为整定系数；为两端电流向量的夹角。
对电流差动保护的分析方法可采用以两端电流Im,In的关系表示。
这类分析中有两种常见的方法：比率差动特性法是在线路两端电流相位相差180°的条件下作出的，主要适于分析在外部故障时保护的动作行为；相位特性法是在线路两端电流大小相等的条件下作出的，适于分析在线路两端电流大小相等时保护在内部和外部故障时的动作行为。
对电流差动保护的分析也可以用差动电流和制动电流的关系表示，通常称为制动特性。
传统电流差动保护性能的分析可参见文献［2］，在此不赘述。
2 采样值电流差动保护与常规电流差动保护的关系采样值电流差动保护利用电流采样的瞬时值来实现基于相量的常规电流差动保护动作判据。
假设故障时采样的电流仅由基波分量构成，即已滤去谐波分量、非周期分量等非工频成分，则前面的各种判据一般可简化为如下两种形式或这两种形式的组合，即|A|>|B| (1)或|A|>C (C为常数) (2)先考虑(1)式，对应的采样值电流差动保护判据为|Asinθ|>|Bsin(θ-Δθ)|(3)式中A对应于Asinθ；B对应于Bsin(θ-Δθ);θ为变量；Δθ为两相量A 和B之间的角差；A，B分别为A，B的幅值。
由于两相量角差可用区间［0,π］表示，故不妨设Δθ∈［0，π］。
当Δθ=0或π时，若(1)式成立，则(3)式恒成立；当0<Δθ<π时，不妨先设A=B,则(3)式判据变为|sinθ|>|sin(θ-Δθ)|(4)当Δθ≤θ≤π时，(4)式成为sinθ>sin(θ-Δθ)，亦即2sin(Δθ/2)cos(θ-Δθ/2)>0。
由于sin(Δθ/2)>0,则上式等价于cos(θ-Δθ/2)>0,即Δθ<θ<(Δθ π)/2。
当π≤θ≤π Δθ时，(4)式成为-sinθ>sin(θ-Δθ)，亦即2cos(Δθ/2)sin(θ-Δθ/2)<0。
由于cos(Δθ/2)>0,则(4)式等价于sin(θ-Δθ/2)<0,即πΔθ/2<θ<π Δθ。
综上可知，θ在(π Δθ)/2<θ<π Δθ/2的范围内不满足(4)式，其范围大小为π/2，如图1(a)所示，动作函数与制动函数1比较为此时的最不利情形，即动作量与制动量的相位相差90°。
图1 采样值与常规电流差动保护关系示意图现讨论当A，B不相等时，由于A>B，故θ不满足(1)式的范围将小于π/2，图1(a)中的动作函数与制动函数2比较为此种条件下的最不利情形示意图，θ不满足(1)式的范围为,小于π/2。
对(2)式，对应的采样值电流差动保护判据为|Asinθ|>C(5) 式中A对应于Asinθ，θ为变量。
当C<>时，θ亦在小于π/2范围内，不满足(5)式，动作函数与制动函数C的比较如图1(b)所示。
因此，如果不考虑非基波分量的影响和抗干扰性能时，对于采样值电流差动保护，理论上只要在半个周期中有>90°的角度范围满足其判别方程，制动效果则与其所对应的常规电流差动保护判据的制动效果相当3 保护动作边界变化范围的确定采样值电流差动保护动作判据方程在>90°的角度范围内成立，对于每周期采样12个点的数字式继电保护装置来说，相当于在半个周期内有4点以上满足保护动作判据。
采样初始时刻的随机性，使得采样值差动保护的动作边界并不固定。
实际上，数字式保护都可能存在类似的问题，只是我们将其影响归结为求相量时的误差，而在分析保护性能时假设所求相量是绝对精确的，故没有保护动作区边界变化一说。
即当采用傅氏算法、曲线拟合法等与采样初始时刻无关的算法时，当然无变化的动作边界；当采用最大值算法、半周积分法、导数算法等受采样值初始时刻变化影响的算法，则存在一定的动作边界变化区域，而且，采样值电流差动保护受采样初始时刻随机性的影响最大。
采样值电流差动保护的动作区边界变化范围不会因为加长数据窗、使出口动作速度变慢而减少，仅与采样频率有关。
仍以每周期采样12个点的计算机继电保护装置为例，对于(2)式判据，如图2(a)所示，图中动作函数1与制动函数的比较表示最有利的情形，即动作函数峰值附近的两连续采样值相等，此时动作函数峰值是制动量C的2倍，图中动作函数2与制动函数的比较表示最不利的情形，即有一采样点正好是动作函数峰值，此时动作函数峰值是制动量C的倍，对应于(2)式判据的动作区边界变化范围是：A∈(C，2C)图2 保护动作边界变化范围计算示意图对于(1)式判据，如图2(b)所示，图中动作函数1与制动函数的比较为最有利的情形，即动作函数峰值附近的两连续采样值相等，此时动作函数峰值与制动函数峰值相等，图中动作函数2与制动函数的比较表示最不利的情形，即有一采样点正好是动作函数峰值，此时动作函数峰值是制动函数峰值的倍，则对应于(1)式判据的动作区边界变化范围是：A/B∈(K，K)，K为保护判据中的比例系数上述采样值差动保护的动作边界变化区域可在比率制动特性平面上清楚表示，如图3所示，其横坐标为制动量的幅值，纵坐标为差动量的幅值。
动作区和制动区之间的区域为不定部分。
图3(b)不定部分中角度为θ=arctan(-1)K/(1 K2)。
当保护装置每周期采样点数为N时，推而广之可以得到采样值电流差动保护动作边界的变化范围。
对于(2)式的动作区，边界变化范围是：图3 采样值电流差动保护动作边界变化范围示意图对于(1)式，其动作边界变化范围是：由上式可以知道，提高保护装置的采样率可以减少保护动作区边界的不定区域范围，其极限是N→∞时，这种不确定区域消失。
4 采样值电流差动保护的动作速度使用采样值电流差动保护的重要原因之一是试图提高电流差动保护的动作速度。