根据制动特性的不同, 可以将具有制动特性的母线差动保护分为: 比率差动, 大电流范 围制动, 复式比率差动。比率差动继电保护的原理是采用一次的穿越电流作为制动电流, 母线保护动作电流随制动电流的变化而变化,从而使其在母线区外故障时能够有一定的制动能力。其动作方程为

式中Id为差动电流, Idset为差动电流整定门槛, 它的整定原则 是避免母线外部短路时的最大不衡电流 。Ir为制动电流, 是指母线所有连接元件电流的绝对值之和。K为比率制动系数,不同制动系数K对应的C的误差承受能力不同。其动作特性曲线如图2所示。当发生在母线发生区外短路故障时,此时虽然因为CT饱和出现不平衡流, 但由于故障支路上电流会明显增大,从而使制动电流Ir也增大, 能够提供较强的制动能力,从而能够防止此时CT饱和所造成的误动。

比率差动母线保护采用一次的穿电流作为制动电流, 使保护在区外故障时有较强的制动能力。但是在母线内部故障时, 制动电流仍然存在, 这就导致在母线内部故障时保护的灵敏度有所下降。例如, 当区内发生故障时, 差动电流Id 满足Id>Idset,但此时某些支路上电流较大,制动电流较大,导致Id<K·Ir, 此时保护将会拒动。因此比率差动母线保护在母线区内故障时由于制动电流的存在导致保护灵敏 度和可靠性有所降低。大电流范围制动保护是比率差动保护的原理的进一步发展,它在一定程度上提高了母线保护的灵敏性与可靠性。其原理是在比率差动的基础上给制动电流设置一个门槛值Is, 并且通过逻辑器件判断制动电流是否达到门槛值来进行操作, 从而能够提高比率差动原理在小电流范围的可靠性 。

其动作方程为Id> IdsetId > K·[Ir- Is]

式 中:[Ir- Is]—逻辑判断式,当Ir- Is大于零时取( Ir- Is),否则取零。

母联电流相位比较式母线差动保护，主要是在母联开关上使用比较两电流相量的方向元件，引入的一个电流量是母线上各连接元件电流的相量和即差电流，引入的另一个电流量是流过母联开关的电流。在正常运行和区外短路时差电流很小，方向元件不动作;当母线故障不仅差电流很大且母联开关的故障电流由非故障母线流向故障母线，具有方向性，因此方向元件动作且具有选择故障母线的能力。

母联电流相位比较式母线差动保护的主要优缺点:

这种母线差动保护不要求元件固定连接于母线，可大大地提高母线运行方式的灵活性。这是它的主要优点。

但这种保护也存在缺点，主要有:

1) 正常运行时母联断路器必须投入运行;

2) 当母线故障,母线差动保护动作时，如果母联断路器拒动，将造成由非故障母线的连接元件通过母联断路器供给短路电流，使故障不能切除;

3) 当母联断路器和母联断路器的电流互感器之间发生故障时，将会切除非故障母线，而故障母线反而不能切除;

4) 每条母线一定要有电源,否则有电源母线发生故障时，母联断路器无电流流过，母差比相元件不能动作，母线差动保护将拒动;

5) 两组母线相继发生故障时，只能切除先发生故障的母线，后发生故障的母线因这时母联断路器已跳闸，选择元件无法进行相位比较而不能动作，因而不能切除。