प्रारंभिक दिनों में केवल परंपरागत ओवरकरंट रिले बसबार सुरक्षा के लिए उपयोग किए जाते थे। लेकिन यह वांछनीय है कि बसबार से जुड़े किसी भी फीडर या ट्रांसफॉर्मर में फ़ॉल्ट होने पर बसबार प्रणाली को नुकसान न पहुंचे। इस दृष्टिकोण से बसबार सुरक्षा रिले के समय सेटिंग लंबी बनाई जाती हैं। इसलिए जब बसबार पर खुद में फ़ॉल्ट होता है, तो इसे स्रोत से अलग करने में बहुत समय लगता है, जिससे बस प्रणाली में बहुत अधिक नुकसान हो सकता है।
हाल के दिनों में, आने वाले फीडर पर दूसरे जोन डिस्टेंस सुरक्षा रिले, 0.3 से 0.5 सेकंड के संचालन समय के साथ बसबार सुरक्षा के लिए लागू किए जा रहे हैं।
लेकिन यह योजना भी एक प्रमुख दोष है। यह सुरक्षा योजना बसबार के फ़ॉल्टी भाग को विभेदित नहीं कर सकती है।
आजकल, विद्युत ऊर्जा प्रणाली बहुत बड़ी मात्रा में शक्ति से संबंधित होती है। इसलिए बस प्रणाली में कोई भी अवरोध एक बड़ी हानि का कारण बन सकता है। इसलिए बस फ़ॉल्ट के दौरान केवल फ़ॉल्टी भाग को अलग करना आवश्यक हो जाता है।
दूसरे जोन डिस्टेंस सुरक्षा योजना का एक और दोष यह है कि कभी-कभी स्पष्टीकरण समय व्यवस्था के स्थिरता को सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त छोटा नहीं होता।
उपरोक्त उल्लिखित कठिनाइयों को दूर करने के लिए, ऑपरेटिंग समय 0.1 सेकंड से कम के साथ डिफ़ेरेंशियल बसबार सुरक्षा योजना का अनेक SHT बस प्रणालियों में सामान्य रूप से उपयोग किया जाता है।
बसबार सुरक्षा की योजना में, किर्चहॉफ़ के करंट कानून का उपयोग किया जाता है, जो कहता है कि, एक विद्युत नोड में प्रवेश करने वाला कुल करंट नोड से बाहर निकलने वाले कुल करंट के बराबर होता है।
इसलिए, बस सेक्शन में प्रवेश करने वाला कुल करंट बस सेक्शन से बाहर निकलने वाले कुल करंट के बराबर होता है।
डिफ़ेरेंशियल बसबार सुरक्षा का सिद्धांत बहुत सरल है। यहाँ, सीटी के द्वितीयक आरोपित कनेक्ट किए जाते हैं। यानी, सभी सीटी के एस1 टर्मिनल एक साथ जुड़े रहते हैं और एक बस तार बनाते हैं। इसी तरह, सभी सीटी के एस2 टर्मिनल एक साथ जुड़े रहते हैं और एक और बस तार बनाते हैं।
एक ट्रिपिंग रिले इन दो बस तारों के बीच कनेक्ट किया जाता है।
यहाँ, ऊपर दिए गए आरेख में हम मानते हैं कि सामान्य स्थिति में, फीड A, B, C, D, E और F क्रमशः IA, IB, IC, ID, IE और IF करंट ले जाते हैं।
अब, किर्चहॉफ़ के करंट कानून के अनुसार,
मूल रूप से डिफ़ेरेंशियल बसबार सुरक्षा के लिए उपयोग किए जाने वाले सभी सीटी समान करंट अनुपात के होते हैं। इसलिए, सभी द्वितीयक करंटों का योग भी शून्य के बराबर होना चाहिए।
अब, कहें कि सभी सीटी द्वितीयक के समानांतर कनेक्ट किए गए रिले से गुजरने वाला करंट iR है, और iA, iB, iC, iD, iE और iF द्वितीयक करंट हैं।
अब, नोड X पर KCL लागू करें। KCL के अनुसार नोड X पर,
तो, यह स्पष्ट है कि सामान्य स्थिति में बसबार सुरक्षा ट्रिपिंग रिले में कोई करंट नहीं बहता है। यह रिले सामान्य रूप से रिले 87 के रूप में जाना जाता है। अब, कहें कि किसी भी फीडर पर, सुरक्षित क्षेत्र के बाहर फ़ॉल्ट होता है। इस मामले में, फ़ॉल्टी करंट उस फीडर के सीटी के प्राथमिक में गुजरता है। यह फ़ॉल्टी करंट बस से जुड़े सभी फीडर द्वारा योगदान किया जाता है। इसलिए, उस फ़ॉल्टी स्थिति में, अगर हम नोड K पर KCL लागू करें, तो हम अभी भी iR = 0 प्राप्त करेंगे।
यानी, बाहरी फ़ॉल्टी स्थिति में, रिले 87 में कोई करंट नहीं बहता है। अब एक स्थिति को ध्यान में रखें जब फ़ॉल्ट बस पर खुद होता है।
इस स्थिति में भी, फ़ॉल्टी करंट बस से जुड़े सभी फीडर द्वारा योगदान किया जाता है। इसलिए, इस स्थिति में, सभी योगदानी फ़ॉल्टी करंट का योग कुल फ़ॉल्टी करंट के बराबर होता है।
अब, फ़ॉल्टी पथ में कोई सीटी नहीं है। (बाहरी फ़ॉल्ट में, फ़ॉल्टी करंट और विभिन्न फीडर द्वारा फ़ॉल्ट के लिए योगदान किए गए करंट दोनों सीटी के माध्यम से बहते हैं)।
सभी द्वितीयक करंटों का योग अब शून्य नहीं है। यह फ़ॉल्टी करंट के द्वितीयक समतुल्य के बराबर है।
अब, अगर हम नोडों पर KCL लागू करें, तो हम iR का गैर-शून्य मान प्राप्त करेंगे।
इस स्थिति में 87 रिले में करंट बहना शुरू होता है और यह बसबार के इस खंड से जुड़े सभी फीडर के सर्किट ब्रेकर को ट्रिप कर देता है।
चूंकि इस बस खंड से जुड़े सभी आने वाले और जाने वाले फीडर ट्रिप हो जाते हैं, इसलिए बस मर जाती है।
यह डिफ़ेरेंशियल बसबार सुरक्षा योजना को बसबार की करंट डिफ़ेरेंशियल सुरक्षा भी कहा जाता है।
बसबार की करंट डिफ़ेरेंशियल सुरक्षा के कार्यक्रम को समझाते समय, हमने एक सरल गैर-सेक्शनलाइज्ड बसबार दिखाई है। लेकिन उच्च वोल्टेज प्रणाली में विद्युत बस को एक से अधिक खंडों में विभाजित किया जाता है ताकि प्रणाली की स्थिरता बढ़ाई जा सके। ऐसा किया जाता है क्योंकि बस के एक खंड में फ़ॉल्ट होने पर अन्य खंड को नुकसान नहीं पहुंचना चाहिए। इसलिए, बस फ़ॉल्ट के दौरान, पूरी बस अवरुद्ध हो जाएगी।
चलिए एक दो खंडों वाली बसबार की सुरक्षा के बारे में चित्रित और चर्चा करें।