相对于中小型电机，高压电机造价昂贵，而且应用场合关键、特殊，无论是发生故障后电机本体的处置，还是由于发生故障衍生的其他问题，可能比我们能想象到的严重得多。为此，一些特殊场合使用的高压电机，会采用差动保护装置，其目的在于及时、有效发现问题并防止问题的进一步恶化。
电动机差动保护主要用于高压电网中的中大型电动机，反应电动机内部运行的质量状况，一般取电动机绕组首端和末端的运行电流值进行运算，达到规定阈值自动触发保护动作！
阈值又叫临界值，是指一个效应能够产生的最低值或最高值！
差动保护是一项非常有效的电气设备安全运行保护措施，利用电气设备输入电流和输出电流矢量差触发保护动作的特点，使得任何两端口电气网路、发电机、电动机、变压器等电气设备均有非常经典的应用。
差动保护在大型高压电机上应用相对较多。如矿井主动力和主通风设备用高压电机必须加装差动保护装置，以确保系统安全可靠运行，避免非预期停机将会导致的重大经济损失和安全事故。
大型高压电机定子绕组通常采用星形接法，默认三个出线端子。当引进差动保护时，电机必须有6个出线端子。应用到电机上的差动保护装置是这样动作的：检测电动机始末端电流，比较始端电流和末端电流的相位和幅值差。正常情况下始端电流和末端电流的幅值和相位的差值为零，即流入电动机的电流等于流出电动机的电流；当电动机内部发生相间、匝间或对地等短路故障时，两者之间即产生差流并达到一定值时，启动保护功能。
电动机差动保护装置，按照实际的需求在不断改进和完善，可以提供电流速断，热过载反时限过流，两段式定时限负序、零序电流，转子停滞，启动时间过长，频繁启动等多项保护功能。
对于特大容量电动机，差动保护装置应按照三相式纵差设计。这样一来，不但能作为电动机定子绕组及引出线相间短路的主保护，而且可作为单相接地故障的主保护，作用于瞬时跳闸，实现输入与输出状态的双重保护作用。
电机两端流过方向相同、大小相等的电流为穿越性电流，而方向相反的电流称为非穿越性电流。作为主保护，电机比率制动差动保护是以非穿越性电流作为动作量、以穿越性电流作为制动量，实时监测计量这些具体参数，区分被保护元件的正常状态、故障状态和非正常运行状态。
正常运行状态下，穿越性电流即为负荷电流，非穿越性电流理论为零； 当电机内部相间短路状态，非穿越性会电流剧增；当电机外部故障时，穿越性电流剧增。
保护装置能灵敏反应内部相间短路状态动作出口，从而达到保护元件的目的，而在正常运行和区外故障时可靠不动作。
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