图2 发电机纵差保护比率制动特性
设内部故障时继电器差动电流为Icd=I1-I2，则差动保护灵敏系数为Ksen=Icd/Iop
3 灵敏度分析
本文以发电机孤立空载运行为计算条件，且不考虑励磁调节器的作用。由于内部相间短路时流过故障相差动继电器的差动电流相同，且非故障相的差动电流为零，所以只需分析一个故障相(如本文以A相为例)的差动电流即可。图3为相间短路故障示意图，图中Rg为短路点的过渡电阻。
图3 相间短路示意图
3.1 短路匝比及故障位置影响规律
为了探讨内部相间短路时差动电流的短路匝比规律，模拟B1支路对A1支路中性点发生金属性相间短路，对应图3中即故障点k在中性点O，B1支路故障点j可移动，过渡电阻Rg=0。图4为纵差一次侧差流基波幅值Icd(以下同)与短路匝比的关系曲线，α为短路匝比(j点到中性点的匝数与相匝数Wa的百分比)。由图4可知，随着短路匝比的增大，差流先减小然后再逐渐增大，即有一个最小点。这是因为差流反映的是短路回路电流，当短路匝比α较小时，回路电势增大的幅度不及回路电感增大的幅度，所以短路电流呈减小趋势；当α较大时，短路回路电势增大较快，而回路电感增大反而减慢，所以短路回路电流又呈现增大趋势。从图4中可看出，当α=22.73%时，Icd最小，为11
为了探讨短路故障位置对差动保护动作的影响，模拟了A1对B1支路相间金属性短路，即对应图3中的故障点k，j一起移动，且k，j到中性点的匝数nF相同。图5给出了纵差差流随故障位置的变化曲线，图中β为短路匝数nF与相匝数Wa的百分比。从图5可知，当β=23.86%时,差动电流Icd最小，为7
从图4和图5也可以看出，当定子绕组内部发生金属性相间短路时，差动电流很大，相对应的差动保护灵敏系数也很高，即保护都能正确动作。
图4 纵差差流随短路匝比变化曲线
图5 纵差差流随故障位置变化曲线
3.2 过渡电阻影响规律
以上分析均按金属性短路考虑， 实际上往往短路点存在过渡电阻。众所周知，故障点的过渡电阻将影响短路时故障电量如电流和电压的大小及相位，对保护产生很大影响。下面就来分析过渡电阻对差动保护动作的影响规律。
首先分析3.1节中出现差流最小的情况，即对应图5中β=23.86%的一种故障情况时过渡电阻对差动电流的影响，令过渡电阻Rg从零逐渐增大，考察差流Icd随Rg的变化关系。图6为该种故障情况下过渡电阻对差流的影响关系曲线，Rg的单位为国际单位Ω。从图6可知，该种短路故障过渡电阻对纵差差流的影响不大，因为此时故障回路的电抗很大。图7为纵差保护灵敏系数Ksen随过渡电阻的变化关系曲线，方案1的最小动作电流Iop0 取为
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