دو CT یکسان از دو کارخانه دارای B-H متفاوات هستند بخاطر همین مشابه نیستند.

در سیستم های حفاظتی دیفرانسیل در برخی شرایط,مانند انتخاب نادرست ترانس جریان و یا اشباع در یک یا چند عدد از ترانسفورماتورهای جریان که به دلایل مختلف مانند فرسودگی ترانس جریان و یا استفاده در شرایط کاری مختلف معمولا اتفاق می افتد با عث می شود تا سیستم حفاظت دیفرانسیل به ازای خطاهای خارج از محدوده ی حفاظتی نیز عملکرد کاذب داشته باشد.

می خواهیم کاری انجام دهیم که در بدترین شرایط خطا در خارج از محدوده ی حفاظتی,یعنی یک خطای سه فاز به زمین درست در ترمینال P2 ترانس CT2 سیستم حفاظت دیفرانسیل عملکرد صحیح داشته یعنی عمل نکند و اصطلاحا پایدار بماند.

روش های پایدار سازی حفاظت دیفرانسیل:

1-استفاده از مقاومت پایدار کننده:

پایدار سازی حفاظت الکتریکی دیفرانسیل

حفاظت الکتریکی دیفرانسیل

RR:مقاومت رله

Rs:مقاومت داخلی CT

Rcable:نصف مقاومت مسیر کابل و سیم های جریان

r:مقاومت پایدار کننده

حفاظت الکتریکی دیفرانسیل

جریان ورودی به شاخه ی رله:

جریان ورودی به شاخه رله

وجود مقاومت r در شاخه ی رله باعث کم شدن جریان ورودی به رله می شود.این مقاومت را می توان طوری انتخاب کرد (تنظیم کرد) که در بدترین شرایط امکان پذیر برای خطا,رله عملکرد نداشته باشد.یعنی می بایستی در بدترین شرایط خطا جریان ورودی به شاخه ی رله کوچکتر از Io باشد.

2-استفاده از سیم پیچ بایاس یا بازدارنده:

حفاظت الکتریکی دیفرانسیل

حفاظت الکتریکی دیفرانسیل

رله و حفاظت الکتریکی:در شرایط نرمال با انتخاب سربندی مناسب برای CT های و همچنین انتخاب نسبت تبدیل و مشخصات CT های دو طرف فرض می کنیم که جریان های ثانویه ی دو طرف تا حد امکان مساوی همدیگر بوده و لذا مطابق این شرایط,حالت های زیر در سیستم حفاظت دیفرانسیل امکان پذیر خواهد شد:

الف)حالت عادی شبکه(خطایی در شبکه وجود ندارد):

در اینصورت با توجه به اتنخاب مناسب CT ها و جهت عبور جریان در حالت عادی کار شبکه جریان وارد شده به شاخه رله,تفاضل جریان های دو طرف سیستم بوده و عددی برابر یا بسیار نزدیک به صفر می باشد و لذا رله هیچ گونه عملکردی در سیستم نمی تواند داشته باشد.

رله عمل نمی کند.

رله و حفاظت

ب)خطایی در محدوده ی حفاظت شده رخ دهد:

ب-1-سیستم از یکسو تغذیه شود:

رله و حفاظت

در این حالت جریان وارد شده به شاخه ی رله برابر با جریان اتصال کوتاه(که فقط  از CT سمت اولیه عبور می نماید ) بوده و لذا رله عمل خواهد کرد.

*لازم به توضیح است تحت هر شرایط اگر رله دیفرانسیل عمل نماید معمولا زمان Trip هم به کلید سمت اولیه و هم به کاید سمت ثانویه ارسال می شود.

ب-2-سیستم از دو سو تغذیه شود:

اولیه:

رله و حفاظت

ثانویه:

رله و حفاظت

رله و حفاظت

رله عمل خواهد کرد

ج)خطا خارج از محدوده ی حفاظتی رخ دهد:

در اینصورت CT های هر دو طرف تحت تاثیر جریان خطا واقع شده که با توجه به اینکه جهت جریان خطا هم جهت با جریان های نرمال می باشد,عملا در مدار ثانویه اولا CT باعث کاهش متناسب خطاهای دو طرف شده و از طرفی در ظشاخه ی رله نیز این جریان ها از هم کم می شود و لذا جریان ورودی به شاخه ی رله باعث عملکرد رله نشده و اصطلاحا رله پایدار می ماند.

*چنانچه ناحیه ی مورد حفاظت,ترانسفورماتورهای قدرت باشد,با توجه به مساوی نبودن جریان های دو طرف,نسبت تبدیل CT های دو طرف مساوی نبوده  و می بایستی نسبت تبدیل ترانس قدرت نیز در نظر گرفته شود.در شرایطی که جریان دو طرف مساوی باشد نسبت تبدیل CT ها یکسان خواهد شد.

رله و حفاظت الکتریکی:

رله و حفاظت دیفرانسیل(Diffrantiol Protection):

رله و حفاظت

رله ی حفاظت دیفرانسیل بر پایه ی جمع جبری جریان های ورودی و خروجی در محدوده ی حفاظت شده عمل می کند(البته رله های دیفرانسیل که بر اساس کمیت های ولتاژ نیز کار می کنند هم در سیستم وجود دارند).

در حالت عادی و نرمال شبکه,جریان ورودی به شبکه با جریان خروجی از آن برابر بوده و یا دارای نسبت مشخصی است.با توجه به مدار حفاظتی ثانویه و جهت جریان آن,در این حالت جریان ورودی به شاخه ی رله تفاضل جریان های نمونه برداری شده سمت اولیه و ثانویه سیستم بوده و برابر صفر و یا عدد کوچکی می شود.

تا هنگامی که جریان وارد شده به شاخه ی رله که بصورت تفاضل دو شاخه ی جریان می باشد,کمتر از حد تنظیم شده برای عملکرد رله باشد,سیستم شرایط نرمال داشته و لذا عمل نخواهد کرد و به محض بروز خطا و با از بین رفتن تعادل بین دو جریان به ترتیبی که متعاقبا در ادامه ی توضیح داده می شود,سیستم عمل خواهد کرد.

بطور کلی انواع سیستم های حفاظت دیفرانسیل به دو نوع زیر تقسیم بندی می شوند:

1-حفاظت دیفرانسیل جریان گردشی

2-حفاظت های دیفرانسیل تعادل ولتاژی

معمولا در شرایط خطا در صورتیکه نقطه ی اتصالی در محدوده ی حفاظت شده باشد,قسمتی از جریان ورودی به سیستم حفاظت شده به سمت نقطه ی اتصال جاری شده و عملا تعادل جریان های ورودی و خروجی سیستم که در حالت نرمال برقرار بوده است از بین می رود و این میزان اختلاف جریان از شاخه ی رله  عبور نموده و باعث عملکرد آن می شود.معمولا از حفاظت دیفرانسیل به عنوان حفاظت اصلی (main) جهت حفاظت تجهیزات و بخش هایی از سیستم قدرت مانند ژنراتورها,ترانسفورماتورهای قدرت,راکتورها,کابل ها و خطوط کوتاه مهم,شینه ها و باسبار ها و موتور ها و … استفاده می شود.

همانطور که در ادامه توضیح داده خواهد شد,حفاظت دیفرانسیل می بایستی تنها به ازای خطاهای واقع در محدوده ی حفاظت شده عمل نموده و هرگونه خطای واقع شده در خارج از محدوده حفاظتی مانند اضافه بار,اتصال کوتاه های خارج از محدوده و… نباید باعث عملکرد سیستم حفاظت دیفرانسیل شود.

رله و حفاظت

رله و حفاظت ژنراتور توسط حفاظت دیفرانسیل

رله و حفاظت الکتریکی:پایدار سازی حفاظت دیفرانسیل

بررسی شرایط مختلف خطا در سیستم حفاظت دیفرانسیل