差动保护对于搞电气的朋友来说，再熟悉不过了，但是很多人仅限于熟悉这四个字，再深问就一问三不知。今天在看图纸时，发现有差动保护电流采样时，设计人员不知道二次电流极性取反。于是决定写此篇文章。
一、差动保护原理：
在变压器正常运行时，根据基尔霍夫电流定律，流入变压器的电流等于流出变压器的电流。将变压器两侧的电流互感器按正确的极性连接到差动保护装置，变压器高压侧对应的二次电流和变压器低压侧对应的二次电流大小相等、方向相反，流入差动保护装置，此时矢量和为零，即保护不动作，但是在设计时一定要注意高压或者低压需要有一侧极性取反接入，正常保护装置内部不会取反。如下图所示，系统正常运行时，两个线圈二次电流大小相同极性相反，此时保护不动作，只有当两只电流互感器之间区域有故障才会动作：
当两侧电流互感器之间区域发生故障时，如相间短路或匝间短路等，会产生短路电流，导致变压器两侧的电流平衡被破坏，原本同方向的一次侧电流，变为方向相反，即因为二次侧极性取反，所以此时对于差动保护来说，原本矢量和为零的电流不再为零，而是二次侧电流的相加，如下图所示。短路绕组的电流发生变化，使得变压器高压和低压侧电流不再满足矢量和为零的关系，此时。一旦差动电流大于差动保护装置设定的定值，就会动作，发出跳闸信号，切断变压器两侧的断路器，将故障变压器从电力系统中隔离。
二、差动保护是主保护的原因
差动保护是变压器主保护之一，具体说其属于纵差保护。原因如下：
1.高灵敏性：
变压器是电力系统中的关键设备，一旦内部发生故障，如相间短路、匝间短路等，可能会造成严重的后果。纵差保护能够快速检测到这些故障并动作，在短时间内（通常在几十毫秒内）切除故障变压器，将故障的影响范围限制在最小，防止故障对变压器本身以及连接的其他电气设备造成进一步损坏，维持系统的稳定性和可靠性。
2.高选择性和可靠性
差动保护只对保护区内发生的故障作出反应，对于保护区外的故障保持不动作。基于基尔霍夫电流定律，通过比较变压器两侧电流大小和相位来判断故障。在正常运行时，只要电流互感器接线正确并且保护装置设置合理，就能够可靠地不动作；而在出现故障时，能够准确可靠地动作，这种特性确保了差动保护不会误动作，同时能够精准定位故障位置。也是因为差动保护的高选择性，它可以将故障隔离限制在一个非常小的范围内，从而最大限度地减少了因故障导致的停电面积，提高了供电的连续性和质量。
3.适用范围广
此处的适用范围广，一方面是差动保护的原理决定了它的动作与系统的运行状态无关。无论是空载、满载还是任何负荷条件下，只要保护区内出现了异常电流变化，差动保护就能可靠工作。另一方面差动保护不仅能够识别相间短路故障，还能有效检测接地故障和其他类型的内部故障。
所以说，差动保护在电力系统保护领域占据了重要地位，成为许多关键电气设备的主要保护手段，为电力系统的安全稳定运行提供了坚实的保障。
