حفاظت دیفرانسیلی ژنراتور یا آلترناتور

هرگونه خطای داخلی نزدیک سیم پیچی استاتور، عمدتا توسط حفاظت دیفرانسیلی ژنراتور یا آلترناتور، پاکسازی می شود. حفاظت دیفرانسیلی ژنراتور با استفاده از رله دیفرانسیل طولی صورت می گیرد.
در حالت کلی ، رله های مدل آرمیچر جذبی برای این اهداف استفاده می شوند، زیرا این رله ها دارای سرعت عمل بالایی بوده و همچنین تحت تاثیر حالت گذرای AC مدارات برقی،  قرار نمی گیرند.

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 می شوند، استفاده می شود. مشخصات همه ترانسفورماتورهای جریان ( CT) که در فاز مخالف نصب می شوند، 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.


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 می شود. با این کار اگر یکی از  CT ها اشباع شود، رله دیفرانسیلی عملکرد نامناسبی نخواهد داشت.
                                       

این کار همیشه بهتر از استفاده از ترانسفورماتور جریان اختصاصی برای حفاظت دیفرانسیلی می باشد، 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 می شود. برای جلوگیری از تاثیر نشت جریان ، در رله های دیفرانسیلی درصد بایاس تعریف شده است.

                                  

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