حفاظت دیفرانسیلی ژنراتور

رله دیفرانسیلی طولی

هرگونه خطای داخلی نزدیک سیم پیچی استاتور، عمدتا توسط حفاظت دیفرانسیلی ژنراتور یا آلترناتور، پاکسازی می‌شود. حفاظت دیفرانسیلی ژنراتور با استفاده از رله دیفرانسیل طولی صورت می‌گیرد.
در حالت کلی، رله‌های مدل آرمیچر جذبی برای این اهداف استفاده می‌شوند، زیرا این رله‌ها دارای سرعت عمل بالایی بوده و همچنین تحت تاثیر حالت گذرای AC مدارات برقی، قرار نمی‌گیرند.

در این طرح از دو ترانسفورماتور جریان (CT)، که یک CT به خط سمت ژنراتور و CT دیگر در سمت نول ژنراتور در هر فاز متصل می‌شوند، استفاده می‌شود. مشخصات همه ترانسفورماتور‌های جریان (CT) که در فاز مخالف نصب می‌شوند، باید باهم مطابقت داشته باشند. اگر مشخصات ترانسفورماتور‌های جریان در هر دو طرف ژنراتور مطابقت نداشته باشند، رله دیفرانسیلی هنگام بروز خطای خارجی در سیم پیچی استاتور در شرایط کارکرد عادی ژنراتور، ممکن است درست عمل نکند.

مقاومت سری

برای اطمینان از اینکه رله برای خطا‌های خارج از ناحیه کار حفاظتی کار نکند، یک مقاومت ثابت به صورت سری با رله سیم پیچ اصلی نصب می‌شود. با این کار اگر یکی از CT‌ها اشباع شود، رله دیفرانسیلی عملکرد نامناسبی نخواهد داشت.


این کار همیشه بهتر از استفاده از ترانسفورماتور جریان اختصاصی برای حفاظت دیفرانسیلی می‌باشد، زیرا CT مشترک ممکن است باعث بارگذاری ثانویه نامتعادل شود. همچنین بهتر است همه ترانسفورماتور‌های جریان (CT) استفاده شده برای حفاطت دیفرانسیلی ژنراتور‌ها یا آلترناتور‌ها، مشخصات مشابه داشته باشند. اما عملا ممکن است تفاوت زیادی در مشخصات ترانسفورماتور‌های جریان نصب شده در سمت خط نسبت به CT‌های نصب شده در سمت نول ژنراتور وجود داشته باشد. این عدم تطابق، سبب نشت جریان درسیم پیچ رله درحال کار می‌شود. برای جلوگیری از تاثیر نشت جریان، در رله‌های دیفرانسیلی درصد بایاس تعریف شده است.

 

درصد بایاس

درصد بایاس رله دیفرانسیلی شامل دو سیم پیچ بازدارنده و یک سیم پیچ اصلی در هر فاز می‌باشد. در رله، گشتاور تولید شده به وسیله سیم پیچ اصلی، تمایل دارد کنتاکت‌های رله را هنگام تریپ‌های آنی کلید‌ها ببندد، اما در همین زمان گشتاور تولید شده توسط سیم پیچ بازدارنده از بسته شدن کنتاکت‌های رله جلوگیری می‌کند، گشتاور سیم پیچ‌های بازدارنده مستقیما در مقابل گشتاور سیم پیچ اصلی قرار می‌گیرد. در طول خطا، رله دیفرانسیلی نباید کار کند، زیرا تنظیم رله توسط سیم پیچ‌های بازدارنده افزایش می‌یابد، همچنین از عملکرد نامناسب رله با توجه به جریان نشتی جلوگیری می‌کند. اما هنگام خطای داخل سیم پیچ استاتور، گشتاور تولید شده توسط سیم پیچ بازدارنده بی اثر می‌شود و رله زمانی که جریان ست شده از سیم پیچ اصلی می‌گذرد، کنتاکتش را می‌بندد.
تنظیم بایاس جریان دیفرانسیلی رله بر اساس حداکثر درصد مجاز حاشیه امنیت انتخاب می‌شود. سطح جریان نشتی برای رله برای راه اندازی آن به عنوان درصدی از جریان خطای مربوطه می‌باشد. این درصد به عنوان ستینگ بایاس رله تعریف می‌شود.