اصول کار رله دیفرانسیل

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: برای حفاظت سیم‌های کوتاه، مثلاً در داخل نیروگاه و یا پشت ترانسفورماتور‌ها به علت کوچک بودن امپدانس ان نمی‌توان از رله دیستانس استفاده کرد. در این گونه مواقع بیشتر از رله دیفرانسیل استفاده می‌شود. این رله بر اساس مقایسه جریان‌ها کار‌ می‌کند و بدینوسیله جریان در ابتدا و انتهای وسیله ائی که باید حفاظت شود، سنجیده شده و با هم مقایسه می‌گردد. این تفاوت جریان در دو طرف محدوده حفاظت شده اغلب در اثر اتصال کوتاه یا اتصال زمین و ... بوجود می‌آید در صورتیکه قبل از اتصالی شدن مسلماً جریانهای دو طرف با هم برابر هستند.

 

شکل (1) طرز اتصال رله دیفرانسیل را برای حفاظت یک ترانسفورماتور نشان می‌دهد. به طوریکه ملاحظه می‌شود مقایسه جریانهای قبل و بعد از ترانس توسط ترانس‌های جریان انجام می‌شود جریان ثانویه و منحنی مغناطیسی این ترانسهای جریان باید برابر باشند و طوری مخالف یکدیگر بسته شوند که در حالت عادی و نرمال، جریانهای ثانویه، همدیگر را خنثی کرده و رله بدون جریان باشد.
چنانچه در اثر یک اتصالی، این برابری جریان در دو طرف محدوده حفاظت شده از بین برود، تفاوت و یا اختلاف جریانهای دو ترانسفورماتور جریان از مدار رله عبور کرده و باعث تحریک آن می‌شود که مستقیم یا غیر مستقیم سبب قطع کلید شبکه می‌گردد.
رله دیفرانسیل فقط محدوده داخل خود را حفاظت می‌کند و از این جهت از آن بیشتر برای حفاظت ترانسفورماتور‌ها موتورهای ولتاژ قوی و شین‌ها استفاده می‌شود.




شکل‌های (2) (تا 5) طرز کار رله دیفرانسیل و جهت جریان‌ها را در حالت‌های مختلف نشان می‌دهند.
در شکل (2) دستگاه حفاظت شده بوسیله رله دیفرانسیل، بدون خطاست و از این جهت جریان ثانویه ترانسفورماتور در دو طرف با هم برابر است و از رله دیفرانسیل جریان‌ نمی‌گذرد


شکل (3) یک اتصال کوتاه را در خارج از محدوده حفاظت نشان می‌دهد؛ و در این حالت نیز، چون جریان ثانویه هر دو ترانسفورماتور جریان با هم برابرند رله دیفرانسیل بدون جریان است؛ بنابراین مشاهده می‌شود که اتصال کوتاه خارج از محدوده حفاظت شده بر روی رله دیفرانسیل بدون اثر است.


شکل (4) یک اتصال کوتاه را در داخل محدوده‌ای نشان می‌دهد که فقط از یک طرف تغذیه می‌شود. در اثر این اتصالی جریانهای اولیه ترانس‌های جریان متفاوت شده و تفاوت جریان ثانویه ترانس‌های جریان سبب بکار انداختن رله می‌شود.


شکل (5) اتصال کوتاه در داخل محدوده‌ای را نشان می‌دهد که از دو طرف تغذیه شود. در این حالت نیز معمولاً جریان دو طرف ترانسفورماتورهای جریان با هم برابر نخواهند بود و تفاوت جریان سبب قطع رله می‌شود.