Perlindungan Beza bagi Penjana
Penjana adalah antara komponen utama dalam sistem kuasa. Sebagai peranti statik, sepenuhnya tertutup, dan biasanya direndam dalam minyak, kegagalan pada penjana adalah agak jarang berlaku. Walau bagaimanapun, walaupun kegagalan yang jarang berlaku boleh menyebabkan akibat yang serius kepada penjana kuasa. Oleh itu, melindungi penjana kuasa daripada potensi kegagalan adalah sangat penting.
Kegagalan pada penjana terutamanya dikategorikan kepada dua jenis: kegagalan luaran dan kegagalan dalaman. Kegagalan luaran dibersihkan dengan cepat oleh sistem relai di luar penjana untuk mencegah sebarang kerosakan kepada penjana daripada kegagalan tersebut. Untuk kegagalan dalaman pada jenis penjana ini, sistem perlindungan beza digunakan.
Skim perlindungan beza secara dominan digunakan untuk melindungi terhadap kegagalan fasa-ke-fasa dan fasa-ke-bumi. Perlindungan beza bagi penjana kuasa didasarkan atas prinsip arus edaran Merz-Prize. Perlindungan ini umumnya diterapkan pada penjana dengan penarafan melebihi 2 MVA.
Penjana kuasa disambungkan bintang pada satu sisi dan delta pada sisi lain. Trafo arus (CTs) pada sisi yang disambungkan bintang disambungkan delta, manakala yang pada sisi yang disambungkan delta disambungkan bintang. Netral kedua-dua sambungan bintang trafo arus dan sambungan bintang penjana kuasa ditelaskan.
Sebuah gegelung pembatas disambungkan antara gegelung sekunder trafo arus. Gegelung pembatas ini mengatur sensitiviti sistem. Gegelung operasi ditempatkan antara titik pemotongan gegelung pembatas dan titik bintang gegelung sekunder trafo arus.
Dalam keadaan normal, gegelung operasi tidak membawa arus kerana arus pada kedua-dua sisi penjana kuasa seimbang. Namun, apabila kegagalan dalaman berlaku dalam gulungan penjana kuasa, keseimbangan ini terganggu. Akibatnya, gegelung operasi relai beza membawa arus yang berkoresponden dengan perbezaan arus antara kedua-dua sisi penjana. Oleh itu, relai memutuskan pemutus litar utama pada kedua-dua sisi penjana kuasa.
Apabila penjana diberi tenaga, aliran semula jadi arus magnetis mengalir melaluinya. Arus ini boleh mencapai 10 kali arus beban penuh dan merosot dari masa ke masa. Arus magnetis ini mengalir dalam gulungan utama penjana kuasa, menyebabkan ketidaksepadanan dalam output trafo arus. Ini, seterusnya, boleh menyebabkan perlindungan beza penjana beroperasi secara tidak betul.
Untuk menangani isu ini, sebuah fusik tendangan diletakkan merentasi gegelung relai. Fusik ini adalah jenis had masa dengan ciri songsang dan tidak beroperasi semasa tempoh singkat aliran semula jadi. Apabila kegagalan berlaku, fusik meletup, membolehkan arus kegagalan mengalir melalui gegelung relai dan mengaktifkan sistem perlindungan. Isu ini juga boleh dikurangkan dengan menggunakan relai dengan ciri minimum pasti dan songsang berbanding relai jenis segera.