在母線發生外部短路時，一般情況下，非故障支路電流不是很大，它們的電流互感器不易飽和；但是故障支路電流是各電源支路電流之和，可能非常大，它的電流互感器就可能極度飽和。此時故障支路的一次側電流幾乎全部流入其勵磁支路，使得二次電流近似為零。這時差動繼電器中將流過很大的不平衡電流，完全電流差動保護將誤動作。為避免上述情況下母線保護的誤動，電流差動繼電器可以改用內阻很高的電壓繼電器，其阻抗值很大，一般為2.5—7.5kΩ。在外部故障時，各條非故障支路的二次電流之和不為零，該不平衡電流被迫流入故障支路電流互感器的二次側繞組，使得差動回路的不平衡電流大大減小，幾乎為零,電壓繼電器不動作；在內部短路時，所有支路的二次電流都流向電壓繼電器，電流較大，由于其內阻很高，電壓繼電器兩端出現高電壓，于是電壓繼電器動作。

母線差動保護的分類，就其作用原理而言，所有母線差動保護均是反映母線上各連接單元二次電流的向量和的。當母線上發生故障時，各連接單元的電流均流向母線；而在母線之外（線路上或變壓器內部發生故障），各連接單元的電流有流向母線的，有流出母線的。母線上故障母差保護應動作，而母線外故障母差保護可能不動作。

按按照母線差動保護裝置差電流回路輸入阻抗的大小，可將其分為低阻抗型母線差動保護護（一般為幾歐）、中阻抗型母線差動保護（一般為兒百歐）和高阻抗型母線差動保護（一般為幾千歐）。低阻抗母差保護通常叫做電流型母線差動保護。根據動作條件分類，電流型母線差動保護又可分為電流差動式母差保護、母聯電流比相式母差保護及電流相位比較式母差保護。2100433B

高阻抗型母線差動保護是在差流回路中接入很大的阻抗（可達到數千歐姆），以阻止由于電流互感器飽和引起的不平衡電流流入繼電器 。

中阻抗母線差動保護裝置采用電流瞬時值測量、比較為基礎，區內故障時差動元件、啟動元件搶先于電流互感器飽和前動作，故障測量時間短，其核心是帶比率制動特性的中阻抗型電流差動繼電器。整組動作時間都很短，保護整組動作時間小于10 ms，有利于電力系統的穩定運行。

下面對中阻抗母線差動原理進行簡介，中阻抗母線差動保護原理基于以下準則：

1)在電流互感器不發生飽和現象時，測量回路測量到的各單元電流之和在正常運行及母線外部發生故障時為零；在母線內部發生故障時為各短路電流之和。

2)電流互感器因暫態分量中的直流分量或很大的短路電流造成飽和時，其二次回路阻抗將下降；

全飽和時二次輸出電流為零，此時，電流互感器二次回路的總阻抗可以用一個總的直流電阻來代替（主要為主變流器二次繞組電阻及電纜電阻）。

3)對母線內部故障而言，空載線路的電流互感器二次回路阻抗可以用相當大的勵磁電抗來代替。

4)無論一次流過多大電流，線路電流互感器在故障的最初瞬間不會發生飽和，在1/4-1/2周波內能正確傳變一次電流 。

中阻抗母線差動保護在上世紀八十年代中期通過國家部級鑒定，在當時的歷史條件下，其技術指標達到國際水平。該套保護在原理及使用方面有其先進性，在國內的使用數量也較多。

供電公司從1995年開始使用中阻抗母線差動保護，該保護在原理及使用方面比比相式母線差動保護均有較大提高。公司現有的3套中阻抗母線差動保護累計經受了數十次區外故障，二次區內故障考驗，正確動作率為100%。在廣東省某變電站的110 kV線路發生短路故障，導致該站中阻抗母線差動保護誤動，從事故調查的報告來看，主要原因是整流回路中的大功率二極管被反向擊穿造成的，省中調針對這個事故開展了中阻抗母線差動保護中的整流二極管進行測試及更換的反措。在這里，結合保護原理定性地分析這次反措的必要性 。