差动结构

　　将两个有差异的或独立的运动合成为一个运动，或者将一个运动分解为两个有差异的运动的机构。差动机构有各种具体型式，可以用齿轮、螺旋、链条或钢索等组成，常用于汽车、拖拉机、起重机、测微器和天文仪器等中，起增力、微动、运动分解或合成、误差补偿等作用。如在链条差动滑轮(见图)中，由于重物Q 的提升决定于P1点的上升和P2点的下降运动之差，故称差动。如大、小链轮不固接在一起，则Q 的输出运动决定于P1和P2两个独立输入运动,遂成为一个2自由度机构。将链轮固接在一起，它就成为单自由度机构，这时P1和P2只有一个独立运动。将一个运动分解为两个运动的差动机构如汽车后桥差动轮系，它容许汽车在转弯时走弯道外圈的后轮比走内圈的转得快些，从而保证两轮都在地上滚动，避免擦伤轮胎。

　　差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动继电器不动作。当变压器内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流，差动继电器动作。

　　差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时，一直用于变压器做主保护。另外差动保护还有线路差动保护、母线差动保护等等。

　　变压器差动保护是防止变压器内部故障的主保护。其接线方式，按回路电流法原理，把变压器两侧电流互感器二次线圈接成环流，变压器正常运行或外部故障，如果忽略不平衡电流，在两个互感器的二次回路臂上没有差电流流入继电器，即：iJ=ibp=iI-iII=0。

　　如果内部故障，如图ZD点短路，流入继电器的电流等于短路点的总电流。即：iJ=ibp=iI2+iII2。当流入继电器的电流大于动作电流，保护动作断路器跳闸。

　　（1）减小稳态情况下的不平衡电流

　　变压器差动保护各侧用的电流互感器，选用变压器差动保护专用的D级电流互感器；当通过外部最大稳态短路电流时，差动保护回路的二次负荷要能满足10%误差的要求。

　　（2）减小电流互感器的二次负荷

　　这实际上相当于减小二次侧的端电压，相应地减少电流互感器的励磁电流。减小二次负荷的常用办法有：减小控制电缆的电阻(适当增大导线截面，尽量缩短控制电缆长度)；采用弱电控制用的电流互感器(二次额定电流为lA)等。

　　（3）采用带小气隙的电流互感器

　　这种电流互感器铁芯的剩磁较小，在一次侧电流较大的情况下，电流互感器不容易饱和。因而励磁电流较小，有利于减小不平衡电流。同时也改善了电流互感器的暂态特性。