纵联差动保护，即输电线的纵联差动保护，是用某种通信通道将输电线两端的保护装置纵向联结起来，将各端的电气量（电流、功率的方向等）传送到对端，将两端的电气量比较，以判断故障在本线路范围内还是在线路范围外，从而决定是否切断被保护线路。

差动保护是一种依据被保护电气设备进出线两端电流差值的变化构成的对电气设备的保护装置，一般分为纵联差动保护和横联差动保护。变压器的差动保护属纵联差动保护，横联差动保护则常用于变电所母线等设备的保护。

由于纵联差动保护只在保护区内短路时才动作，不存在与系统中相邻元件保护的选择性配合问题，因而可以快速切除整个保护区内任何一点的短路，这是它的可贵优点。但是，为了构成纵联差动保护装置，必须在被保护元件各端装设电流互感器，并将它们的二次线圈用辅助导线连接起来，接差动继电器。以前由于受辅助导线条件的限制，纵向连接的差动保护仅限于用在短线路上，由于光纤的广泛使用，纵联差动保护已可作为长线路的主保护。对于发电机、变压器及母线等，均可广泛采用纵联差动保护实现主保护。

所谓变压器的纵联差动保护，是指由变压器的一次和二次电流的数值和相位进行比较而构成的保护。纵联差动保护装置，一般用来保护变压器线圈及引出线上发生的相间短路和大电流接地系统中的单相接地短路。对于变压器线圈的匝间短路等内部故障，通常只作后备保护。

纵联差动保护装置由变压器两侧的电流互感器和继电器等组成，两个电流互感器串联形成环路，电流继电器并接在环路上。因此，电流继电器的电流等于两侧电流互感器二次侧电流之差。在正常情况下或保护范围外发生故障时，两侧电流互感器二次侧电流大小相等，相位相同，因此流经继电器的差电流为零，但如果在保护区内发生短路故障，流经继电器的差电流不再为零，因此继电器将动作，使断路器跳闸，从而起到保护作用。

变压器纵差保护是按照循环电流原理构成的，变压器纵差保护的原理要求变压器在正常运行和纵差保护区（纵差保护区为电流互感器TA1、TA2之间的范围）外故障时，流入差动继电器中的电流为零，保证纵差保护不动作。但由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差保护的正确工作，就须适当选择两侧电流互感器的变比，使得正常运行和外部故障时，两个电流相等。

变压器差动保护正确动作

差动保护两侧TA之间的区域称为纵联差动保护区，纵联差动保护区内的故障引起的差动保护动作为正确差动保护动作，可能引起正确差动保护动作的短路故障可以分为两类:

(1)变压器外部引出线间短路，接地短路。这类短路可能由绝缘层被击穿，雷击，或动物身体接触引起。这类事故的出事地点一般容易找到，对设备也会造成一定的损害。

(2)变压器内部绕组的相间短路,匝间短路和接地短路。这类故障对变压器的损害一般比较严重，在引起差动保护的同时，也会引起轻瓦斯或重瓦斯保护。

变压器保护的误动作

有时纵联差动保护区外的事故也会引起差动保护动作，这样的动作将会影响变压器的连续工作，降低供电的可靠性,这类动作称为差动保护误动作。其原因可能是:

(1)差动保护电流互感器与差动保护设备之间电流回路故障。形式主要有:电流互感器二次接线极性错误，特别是电流互感器二次绕组与端子箱之间的部分。差动保护电流回路二次电缆绝缘损坏。电流互感器二次回路开路

(2)由差动继电器或保护装置调试,整定不当引起的事故，主要有:差动速断保护定值偏小，无法躲过变压器空投时的励磁电流。微机差动平衡系数整定错误。按晶体管间断角原理确定的差动保护断角没有调整好。二次谐波制动系数太大。

(3)一次性倒闸操作引起的误动作。如旁路开关替代主变开关时，在一次侧已并列或切换保护盘上电流互感器二次切换片时未将差动保护先退出。导致误动作的因素还有很多，如电磁型差动继电器平衡绕组整定错误，一次设备检修引起的差动误动作等。这些误动作对设备，电网的影响都很大，应想法设法减小误动作率。

误动作的防治

继电器保护事故的原因是多方面的，有设计不合理，原理不成熟，制造上的缺陷，定值问题，调试不良等。为减少因事故引起的损失，防止措施是必不可少的。

(1)保持正确的连线，做好差动向量(6角图)测试，以确定保护回路的正确性。

(2)检查二次回路的绝缘性，在使用前或大修后，用1000V摇表测量各芯线对地和各芯线之间的绝缘，检验是否符合标准。

(3)若保护定值与实际相差太大，则要合理计算保护定值，其内容包括二次谐波制动系数和差动速断电流定值，对于大容量，远离电源的变压器，二次谐波制动系数可以取大一点，而差动速断电流定值可取小一点。

(4)加强运行，维修人员的技术培训，规范他们的行为,减小人为事故。但在实际操作中，事故是无法绝对避免的，事故发生时应正确利用故障信息判明故障点。综合运用逆序检查法，顺序检查法，整组检查法，检查继电器保护装置的逻辑功能是否正常，动作时间是否正常。

直流线路故障时，行波保护和低电压保护是主保护，直流线路纵联差动保护是后备保护。当直流线路上发生高阻接地故障时，行波保护和直流低电压保护不动作，需要通过纵联差动保护动作切除故障。从天广、高肇直流的运行情况看，直流线路发生高阻接地故障的概率比较大。而且，在运行中发现高阻接地故障期间，直流保护的动作和控制系统的反应和金属接地故障相比有一定差别，多次出现高阻接地故障时，直流线路差动没有动作。

直流线路的纵联差动保护原理与交流系统的差动保护原理相似，也是通过比较本站和对站的直流线路电流的差值，当差值大于定值后经一定延时保护动作出口。但除了功率调整期间两侧电流可能存在短时的不一致外，直流系统正常运行时，两侧的电流都是很平稳的直流量，没有同步点可以作为参考。作为后备保护，直流线路纵联差动保护对同步的要求有所降低，而且由于高压直流输电多用于远距离输电，直流线路都比较长，即使通道传输时间较长，甚至采用载波通道，对直流线路纵联差动保护的动作特性的影响不大。

直流线路纵联差动保护采用完全的独立通道，可以避免因直流保护与极控间的转换装置出现问题，或者仅一套直流保护系统的数据采集出现问题导致保护误动作的可能性。该方案已用于新投产的兴安直流工程。

为防止交流系统故障期间直流线路纵联差动保护误动，通过动作定值不能解决问题，需要通过延时躲过交流系统故障及换流器故障的暂态过程，进一步缩短保护动作延时的可能性较小。

直流线路发生高阻接地故障时，极控系统的响应会影响到直流线路纵联差动保护的动作特性，再一次验证了直流控制和保护是两个密不可分的系统。但直流控制与保护系统之间的配合能否优化，还需要厂家进一步分析研究。

直流线路发生连续高阻接地故障时，其余反映直流系统接地故障的保护也有可能动作，需要厂家进一步分析，提出合理的解决方案。