差動

全動翼面是相對比較容易的技術，但是差動翼面對電傳操縱的要求非常高。

基本介紹

• 中文名：差動
• 外文名：line drive
• 釋義：雙線制的輸入輸出
• 相對領域：單線制
• 值：220V
• 原理：基爾霍夫電流定理
• 適用場合：35KV主變差動保護用戶工程

釋義

解釋一

差動輸入輸出就是雙線制的輸入輸出，英文為line drive。是以兩線的電壓差來輸入輸出信號，與之相對的是單線制。

舉例：我們家庭用電為220v，這就是差動的值。

地球上每個點對應於地都有個電壓值，這是單線制。

解釋二

“單線”和“差動”是一對概念，“單線”是絕對值，“差動”是相對值。我能補充一點我的理解就是：在數值的絕對值變化不是很大的時候（就像人體的體溫值），應該採用單線輸入輸出；而在數值的絕對值變化很大時（例如電機的轉速可從負的幾百到正的幾百），如果採用單線輸入輸出，那儀表的量程將需要很大，量程大就意味著精度不高，所以這時採用差動的方式，使得控制的量始終在一個較小的範圍內變化，這樣就有利於獲得比較高的控制精度。

解釋三

首先我們所說的差動信號，即同等於我們模擬電子中所說的差分信號（Differential Signal）（可能區域差異存在叫法不能同）。

差分信號（Differential Signal）

通俗地說，就是驅動端傳送兩個等值、反相的信號(如V+和V-)，接收端通過比較這兩個電壓的差值來判斷邏輯狀態“0”還是“1”。而承載差分信號的那一對走線就稱為差分走線。

單端共點信號

另外常見的單端信號則是： 一個信號傳輸中，以它的系統“地”（GND）被用作電壓基準點(0V)，一根線的信號作為信號(如高電平為0，低電平為1)。當“地”當作電壓測量基準時，這種信號規劃被稱之為單端的。

差分信號和普通的單端信號走線相比，最明顯的優勢體現在以下三個方面：

a.抗干擾能力強，因為兩根差分走線之間的耦合很好，當外界存在噪聲干擾時，幾乎是同時被耦合到兩條線上，而接收端關心的只是兩信號的差值，所以外界的共模噪聲可以被完全抵消。

b.能有效抑制 EMI，同樣的道理，由於兩根信號的極性相反，他們對外輻射的電磁場可以相互抵消，耦合的越緊密，泄放到外界的電磁能量越少。

c.時序定位精確，由於差分信號的開關變化是位於兩個信號的交點，而不像普通單端信號依靠高低兩個閾值電壓判斷，因而受工藝，溫度的影響小，能降低時序上的誤差，同時也更適合於低幅度信號的電路。目前流行的

LVDS（low voltage differential signaling）就是指這種小振幅差分信號技術。

其他

差動原理

差動保護是利用基爾霍夫電流定理工作的，當變壓器正常工作或區外故障時，將其看作理想變壓器，則流入變壓器的電流和流出電流（折算後的電流）相等，差動繼電器不動作。當變壓器內部故障時，兩側（或三側）向故障點提供短路電流，差動保護感受到的二次電流和的正比於故障點電流，差動繼電器動作。 　差動保護原理簡單、使用電氣量單純、保護範圍明確、動作不需延時，一直用於變壓器做主保護。另外差動保護還有線路差動保護、母線差動保護等等。 　變壓器差動保護是防止變壓器內部故障的主保護。其接線方式，按迴路電流法原理，把變壓器兩側電流互感器二次線圈接成環流，變壓器正常運行或外部故障，如果忽略不平衡電流，在兩個互感器的二次迴路臂上沒有差電流流入繼電器，即：iJ=ibp=iI-iII=0。 　如果內部故障，如圖ZD點短路，流入繼電器的電流等於短路點的總電流。即：iJ=ibp=iI2+iII2。當流入繼電器的電流大於動作電流，保護動作斷路器跳閘。

全動和差動的區別

全動就是整個翼面整體都可以動。以前的飛機垂尾一般前面都是固定的，只是後面有一片可以左右動。因為可移動的面積小，對氣流控制能力就弱，因此飛機要做同樣的機動動作反應就會遲緩一些。全動翼面整個翼面都可以偏轉，因此同樣面積下對氣流調節能力就大很多，機動的時候就容易很多了。相對來說水平翼面全動比較普遍，很多採用鴨翼布局的飛機鴨翼都是全動的。很多三代機，四代機的水平尾翼也是全動的。垂直尾翼全動的比較少，包括F22都不是。考慮到現代戰機真正利用垂尾進行水平轉向的戰術用途不大，一般都是翻轉後直接進行垂直翻滾實現轉向，所以對垂尾的控制效率要求不高。

差動就是左右兩個翼面動的幅度不一樣。雙垂尾的飛機一般來說動起來兩個垂尾偏轉角度一致，要左一起左，要右一起右。力矩基本上沿飛機氣動軸線保持平衡。這種尾翼控制起來比較容易，甚至比較複雜點的機械傳動系統就可以完成了。差動垂尾一個翼面可以與另一個翼面偏轉角度不同，甚至可以兩個翼面對著偏轉，形成一個平衡力矩起減速板的作用。這樣的設計顯然也是對在空中進行非常規機動有很大幫助。但是這種複雜的偏轉設計導致左右兩個尾翼會產生非常複雜的組合力矩，機械控制系統根本不能有效的控制，只能利用高度精密的電傳控制系統，並要在有非常詳盡的飛機氣動數據的基礎上，由計算機根據飛行員推桿動作判斷動作意圖，然後演算出具體的最佳翼面偏轉角度。這個東西是非常複雜的，一般沒有高端設計能力的國家根本沒有能力用在實際飛行的飛機上，搞不好就摔機。

差動保護

比較被保護設備各連線埠電流的大小和（或）相位的繼電保護。當被保護設備在正常運行或外部短路以及系統振盪時，由於被保護設備各連線埠電流之和等於零，所以差動保護不會誤動作；而在被保護設備本身發生內部短路時，各連線埠電流之和將等於總短路電流，差動保護將靈敏動作。

為實現差動保護，就必須在被保護設備各連線埠裝設電流互感器（見互感器），並敷設長度與被保護設備相應的二次電纜，這就極大地限制了差動保護在超高壓遠距離輸電線上的套用。中國110～220kV輸電線套用差動保護限制在5～7km，稱為導引線保護；對於更長的超高壓輸電線差動保護，採用高頻載波通道來聯繫線路兩端的電氣量，稱為載波保護。為了簡化保護裝置和節省二次電纜，超高壓輸電線的導引線保護和載波保護通常均先將三相電流和（或）電壓經對稱分量濾序器變換為單相的對稱分量電流和電壓。為了導引線本身的安全和導引線保護裝置的可靠，還應裝設導引線的過電壓保護和斷線監視裝置。

電力系統中除輸電線路外的其他電工主設備（如發電機、變壓器、電抗器、電動機、母線等），由於它們的延伸長度不大，一般不超過幾百米，很適合採用差動保護作為它們的主保護。因此差動保護成為電工主設備廣泛套用的一種繼電保護裝置。

差動保護裝置

保護範圍

差動速斷保護及帶或不帶二次諧波制動複式比率差動保護，最大用於三圈變；

保護庫

集比率速斷、比率差動（帶CT斷線、二次諧波）、非電量等於一體；

測量功能

0.2級高精度測量，可對多種電氣參數進行測量，也具有對一次設備電壓電流模擬量和開關量的採集功能；

操作迴路及通訊

自帶防跳、自保持功能，標配RS485/CAN通訊接口；

顯示及輸入

中/英文顯示，超大液晶屏，16路外部無源接點信號輸入；

適用場合

35KV主變差動保護用戶工程、發電機組及系統差