在母线发生外部短路时，一般情况下，非故障支路电流不是很大，它们的电流互感器不易饱和；但是故障支路电流是各电源支路电流之和，可能非常大，它的电流互感器就可能极度饱和。此时故障支路的一次侧电流几乎全部流入其励磁支路，使得二次电流近似为零。这时差动继电器中将流过很大的不平衡电流，完全电流差动保护将误动作。为避免上述情况下母线保护的误动，电流差动继电器可以改用内阻很高的电压继电器，其阻抗值很大，一般为2.5—7.5kΩ。在外部故障时，各条非故障支路的二次电流之和不为零，该不平衡电流被迫流入故障支路电流互感器的二次侧绕组，使得差动回路的不平衡电流大大减小，几乎为零,电压继电器不动作；在内部短路时，所有支路的二次电流都流向电压继电器，电流较大，由于其内阻很高，电压继电器两端出现高电压，于是电压继电器动作。

母线差动保护的分类，就其作用原理而言，所有母线差动保护均是反映母线上各连接单元二次电流的向量和的。当母线上发生故障时，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），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可能不动作。

按按照母线差动保护装置差电流回路输入阻抗的大小，可将其分为低阻抗型母线差动保护护（一般为几欧）、中阻抗型母线差动保护（一般为儿百欧）和高阻抗型母线差动保护（一般为几千欧）。低阻抗母差保护通常叫做电流型母线差动保护。根据动作条件分类，电流型母线差动保护又可分为电流差动式母差保护、母联电流比相式母差保护及电流相位比较式母差保护。2100433B

高阻抗型母线差动保护是在差流回路中接入很大的阻抗（可达到数千欧姆），以阻止由于电流互感器饱和引起的不平衡电流流入继电器 。

中阻抗母线差动保护装置采用电流瞬时值测量、比较为基础，区内故障时差动元件、启动元件抢先于电流互感器饱和前动作，故障测量时间短，其核心是带比率制动特性的中阻抗型电流差动继电器。整组动作时间都很短，保护整组动作时间小于10 ms，有利于电力系统的稳定运行。

下面对中阻抗母线差动原理进行简介，中阻抗母线差动保护原理基于以下准则：

1)在电流互感器不发生饱和现象时，测量回路测量到的各单元电流之和在正常运行及母线外部发生故障时为零；在母线内部发生故障时为各短路电流之和。

2)电流互感器因暂态分量中的直流分量或很大的短路电流造成饱和时，其二次回路阻抗将下降；

全饱和时二次输出电流为零，此时，电流互感器二次回路的总阻抗可以用一个总的直流电阻来代替（主要为主变流器二次绕组电阻及电缆电阻）。

3)对母线内部故障而言，空载线路的电流互感器二次回路阻抗可以用相当大的励磁电抗来代替。

4)无论一次流过多大电流，线路电流互感器在故障的最初瞬间不会发生饱和，在1/4-1/2周波内能正确传变一次电流 。

中阻抗母线差动保护在上世纪八十年代中期通过国家部级鉴定，在当时的历史条件下，其技术指标达到国际水平。该套保护在原理及使用方面有其先进性，在国内的使用数量也较多。

供电公司从1995年开始使用中阻抗母线差动保护，该保护在原理及使用方面比比相式母线差动保护均有较大提高。公司现有的3套中阻抗母线差动保护累计经受了数十次区外故障，二次区内故障考验，正确动作率为100%。在广东省某变电站的110 kV线路发生短路故障，导致该站中阻抗母线差动保护误动，从事故调查的报告来看，主要原因是整流回路中的大功率二极管被反向击穿造成的，省中调针对这个事故开展了中阻抗母线差动保护中的整流二极管进行测试及更换的反措。在这里，结合保护原理定性地分析这次反措的必要性 。