差动保护具有比率制动特性

（1）保护的作用原理

保护的作用原理是基于保护的动作电流Iop随着外部故障的短路电流而产生的Iunb的增大而按比例的线性增大，且比Iunb增大得更快，使在任何情况下的外部故障时，保护不会误动作。这是把外部故障的短路电流作为制动电流Ibrk，而把实际流入差动回路的电流用ID表示。其比率制动特性折线如图6.2所示。

动作条件：分两段

式中，K为制动特性曲线的斜率（也称为制动系数）。当ID≥Iop时，保护动作。

下面结合接线图说明其作用原理：

在图6.3（a）中，选取：二次绕组匝数相同。

制动电流：

差动回路的电流：

当外部短路时，制动电流为大，动作电流为ID=小，保护不动作。

当正常运行时，则

图6.3　比率制动式纵差保护继电器原理图

当Ibrk≤Ibrk.min，可以认为无制动作用，在此范围内有最小动作电流为Iop.min，而此时，保护不动作。(www.xing528.com)

当内部故障时，反向且，则为两侧短路电流之差，数值小，而大，保护能动作。

特别是当时，Ibrk=0，此时，只需Iop.min（Iop.min取0.2～0.3）保护就能动作，保护灵敏度大大提高了。

当，保护也能动作。

（2）制动特性的实现方法

在图6.3（b）中，制动电压并由U1产生I1（制动电流）；动作电压并由U2产生I1（动作电流）；R3表示为保护执行元件的输入电阻（如触发器），设R3的动作电流为I△，则I1-I2=I△时，保护执行元件动作条件为：I2-I1≥I△。从图中可得到制动电压与动作电压的关系（暂不考虑Wy），即

制动电压：

动作电压：

用式（6.7）乘R1，减去式（6.6）乘R2得：

当U1=0时，得为最小动作电压；当U1≠0时，U2则随着U1的增加而以R2/R1为斜率的直线的方向增加，从而改变R1或R2，可改变直线的斜率（直线的斜率应根据最大外部故障的短路电流所产生的最大不平衡电流来确定直线的一点）；同理，改变执行元件的电阻，可改变ΔI，即可改变U20，即图6.4中a点的位置，由于VWY存在，当+即Ibrk较小时，如小于负荷电流，则U1＜VWY（击穿电压）制动回路不通，I1=0，无制动作用，动作特性只由最小动作电压U20决定。

VWY的击穿电压越高，制动特性的水平部分越长，如图6.4所示，一般VWY的击穿电压取对应于IN的那个电压。

图6.4　制动特性（不考虑VWY时）