30.8 : Diferansiyel Röleler

Diferansiyel röleler, farklı noktalardaki elektriksel miktarları karşılaştırarak jeneratörleri, baraları ve transformatörleri korumak için kullanılır. Bir arıza meydana geldiğinde, iki nokta arasındaki akım farkı rölenin çalışmasını tetikler ve devre kesiciyi açar. Normal koşullar altında, bir jeneratöre giren (i1) ve çıkan (i2) akım eşittir. Ancak bir arıza meydana geldiğinde, bu akımlar eşitsiz hale gelir ve fark akımı röle çalışma bobinine akar ve rölenin tetiklenmesine neden olur. Denge kirişi rölesi olarak bilinen bir elektromekanik diferansiyel röle, diferansiyel akım tarafından üretilen elektromanyetik kuvvetleri karşılaştırarak çalışır. Röle, çalışma bobinindeki kuvvet sınırlayıcı kuvveti aştığında tetiklenir. Rölenin çalışması için koşul şu şekildedir:

Bara koruması, bara bölgesindeki arızaları tespit etmek için diferansiyel röleler kullanılarak elde edilir. Röle, baraya giren ve baradan çıkan akımların toplamı sıfır olmadığında çalışır ve bu bir arıza olduğunu gösterir.

Transformatörler için diferansiyel koruma, farklı sargıların ve sarım oranlarının varlığı nedeniyle daha karmaşıktır. Transformatör normal koşullar altında dahili bir arıza olmadan çalıştığında, ilgili akım trafosu (CT) oranlarına göre ayarlanan birincil ve ikincil akımlar dengelenmelidir. Ancak dahili bir arıza durumunda, diferansiyel akım röle çalışma bobininden akar ve bunun tetiklenmesine neden olur.

Üç fazlı transformatörler için, transformatör sargılarının neden olduğu faz kaymalarını hesaba katmak için CT'ler doğru şekilde bağlanmalıdır. Bu, ikincil akımların fazda olmasını sağlayarak rölenin yanlış çalışmasını önler. Y-Δ transformatörler için, Y tarafındaki CT'ler Δ'ya ve Δ tarafındaki CT'ler Y'ye bağlanmalıdırlar.

Diferansiyel koruma yöntemleri, çok sargılı transformatörler, faz açısı ayarlı transformatörler ve özel bağlantılara sahip transformatörler dahil olmak üzere çeşitli transformatör yapılandırmaları için uyarlanmıştır.