رله دیفرانسیل

برای نشان دادن اتصال زمین در ژنراتور می‌توان از مدار رله دیفرنسیال استفاده کرد بطوریکه رلة اتصال زمین بین نقطة صفر رلة دیفرنسیال و نقطة اتصال ستاره ترانسفورماتور جریان بسته می شود و بدینوسیله از بکار بردن ترانسفورماتور جریان اضافی جهت رلة اتصال زمین صرفنظر می‌شود.
اگر یک اتصال بدنه در ژنراتور یا اتصال زمین در کابل رابط پس ژنراتور تا ترانسفورماتور جریان اتفاق افتد از هر سه فاز، جریان اتصال زمین عبور می‌کند که از نظر قدر مطلق و فاز با هم برابر هستند لذا این سه جریان در سیم پیچی زکوند ترانسفورماتورها القاء شده و مجموع آنها از رلة اتصال زمین می‌گذرد و با زمین مدارش بسته می‌شود. در صورتیکه اتصال زمین بعد از ترانسفورماتور جریان ( در شبکه یا در سیم‌های هوائی) باشد باز هم جریان اتصال زمین از محل اتصال شده عبور می‌کند ولی نتیجة جریانها در طرف زکوندر ترانسفورماتورها جریان صفر یا نزدیک صفر خواهد بود، لذا رلة اتصال زمین بدون جریان می‌ماند.
رلة دیفرنسیال جریانهای دو طرف ترانسفورماتور را با در نظر گرفتن نسبت تبدیل و نوع اتصال می‌سنجد و مقایسه می‌کند.
همانطور که می‌دانیم مجموع جریانهای ورودی و خروجی ترانسفورماتور بدون عیب با در نظر گرفتن نسبت تبدیل آن باید برابر صفر باشد. ولی بعلت جریان مغناطیسی کننده و متفاوت بودن منحنی مشخصات ترانسفورماتورها و جریان و غیره نتیجة جریانها در دو طرف قدری بزرگتر از صفر خواهد بود.
از آنجا که جریانهای دو طرف ترانسفورماتور توسط رلة دیفرنسیال با هم مقایسه می‌شوند باید ترانسفورماتورهای جریانی که در دو طرف فشار قوی و ضعیف‌ ترانسفورماتور بسته می‌شوند، بطریق انتخاب شوند که جریانهای زکوندر ترانسفورماتورها جریان دو طرف ترانسفورماتور از نظر قدر مطلق و فاز با هم کاملاً برابر باشد.
جریانها از نظر قدر مطلق موقعی با هم برابر می‌شوند که نسبت ضریب تبدیل ترانسفورماتورهای جریان دو طرف فشار قوی و ضعیف برابر با عکس ضریب تبدیل ترانسفورماتور قدرت باشد.
رله دیفرنسیال که برای حفاظت ترانسفورماتور بکار برده می‌شود نباید دارای حساسیت زیاد باشد زیرا در ترانسفورماتورهای سالم نیز اغلب تفاوت جریانی در دو طرف سیم‌پیچی زکوندر (ثانویه) ترانسفورماتور جریان ظاهر می‌شود. این جریان ( تفاوت جریان) اولاً توسط جریان مغناطیسی ( جریان بدون بار) و در ثانی توسط برابر نبودن منحنی مغناطیسی ترانسفورماتورهای جریانی که در دو طرف ترانسفورماتور نصب شده است مخصوصاً در جریان خیلی زیاد ایجاد می‌شود..
از رلة ساده دیفرنسیال بعلت ناپایدار بودن آن در مقابل خطاهای ترانسفورماتور جریان در موقع عبور جریان اتصال کوتاه نمی‌توان در حفاظت استفاده کرد از اینجهت برای حفاظت شی از رلة دیفرنسیال پایدار مخصوصی استفاده می‌شود. برای پایدار کردن رله، مجموع قدرمطلق تمام جریانها تشکیل داده می‌شود. که این عمل توسط یکسو کردن یکایک جریانها و جمع کردن آنها بوسیله مدار جمع ‌کننده انجام می‌گیرد. در حفاظت شی‌های چندتایی باید نحوة حفاظت طوری باشد که هر کدام از شی ها دارای وسیلة حفاظتی مخصوص بخود باشد از این جهت برای حفاظت شینی‌های چندتایی به تعداد شی های رلة دیفرنسیال لازم است و هر کدام از این رله‌ها با یک رله فرعی که از سیش مخصوص خود ( توسط سکسیونر همان شی) فرمان می‌گیرد مرتبط است.
حفاظت شبکة فشارقوی توسط رله دیفرنسیال (روش مقایسه) بدو دسته طول، برای سیمهای موازی ( سیش دوبل) تقسیم می‌شود. این طریقه حفاظت به جهت اینکه فقط خطای موجود در محدودة خود را تعیین می‌کند و نمی‌تواند حتی بعنوان رزرو، حفاظت قسمتهای دیگر شبکه را بعهده بگیرد نسبت به رله‌های دیگر مثل رلة جریان زیاد زمانی و رلة دیستانس در درجة دوم اهمیت قرار دارد. لذا از اینجهت هیچگاه سیمی را فقط با روش مقایسه حفاظت نمی‌کنند. بلکه همیشه این روش حفاظتی در کنار رلة جریان زیاد زمانی و یا رلة دیستانس در شبکه بکار برده می‌شود.