母线差动保护基本原理

发电厂和变电站的母线是电力系统中的一个重要组成元件，当母线上发生故障时，将连接在故障母线上的所有元件在修复故障母线期间，或在转换到另一组无故障的母线上运行以前被迫停电。
在母线保护中，最主要的是母差保护。所有母线差动保护均是反映母线上各连接单元TA二次电流的向量和。
当母线上发生故障时，一般情况下，各连接单元的电流均流向母线；而在母线之外（线路上或变压器内部）发生故障时各连接单元的电流有流向母线的，有流出母线的。
母线上故障母差保护应动作，而母线外故障母差保护应可靠不动作。
1. 动作电流与制动电流的取得方式
对于双母线接线的母线差动保护，采用总差动作为差动保护总的启动元件，反应流入I、II母线所有连接元件电流之和，能够区分母线故障和外部短路故障。
采用I母分差动和II母分差作为故障母线的选择元件，分别反应各连接元件流入I母线、II母线电流之和，从而区分出I母线故障还是II母线故障。
因总差动的保护范围涵盖了各段母线，因此总差动也常被称为“总差”或“大差”；
分差动因其差动保护范围只是相应的一段母线，常称为“分差”或“小差”。
以动作电流为例说明总差动（大差）与分差动（小差）的电流取得方法：
①双母线接线；
②母联兼旁路形式的双母线接线；
③旁路兼母联形式的双母线接线。
2. 复式比率差动母线保护的动作判据：
①比率制动原理的母线差动保护，采用一次的穿越电流作为制动电流，以克服区外故障时由于电流互感器TA误差而产生的差动不平衡电流，在高压电网中得了广泛应用。
动作电流与制动电流的取得方式
国内微机型母线差动保护一般采用完全电流差动保护原理。
完全电流差动指的是将母线上的全部连接元件的电流按相均接入差动回路。决定母差动保护是否动作的电流量是动作电流和制动电流。
制动电流是指母线上所有连接元件电流的绝对值之和Ires。
动作电流是指母线上所有连接元件电流相量和的绝对值Id。
Ij为各元件电流二次值（相量），Id为动作电流幅值，n为出线条数，Ires为制动电流幅值。
②复式比率差动母线保护的动作判据：
制动电流采用复合制动电流：
在发生区内故障时因Ⅰd≈Ⅰres，复合制动电流|Ⅰres-Ⅰd| ≈0，保护系统无制动量；
在发生区外故障时Ⅰres >> Ⅰd ，保护系统有极强的制动特性。
3. 母线差动保护的动作逻辑：

图1母线差动保护的动作逻辑图
说明：大差动元件与母线小差动元件各有特点。大差的差动保护范围涵盖了各段母线，大多数情况下不受运行方式的控制；小差受运行方式的控制，其差动保护范围只是相应的一段母线，具有选择性。