يعتمد الحماية التفاضلية للمحول على مبدأ توازن المجموع الاتجاهي للتيار. نظرياً، داخل منطقة الحماية (التي تشمل محولات التيار)، إذا كانت ملفات المحول سليمة ولا توجد أعطال داخلية، يجب أن يكون المجموع الاتجاهي للتيارات في الجانبين عالي الجهد ومنخفض الجهد مساوياً للصفر:
حيث و
هما تيارا الجانبين عالي الجهد ومنخفض الجهد على التوالي، بعد تحويلهما إلى نفس الجانب للمقارنة.
التحديات الرئيسية في التطبيق العملي
1. تعويض المقدار (تصحيح النسبة)
تختلف تيارات التشغيل المقننة للجانبين عالي ومنخفض الجهد في المحول عادةً. يجب على المرحل تصحيح تيارات الجانب الثانوي لمحولات التيار لتعويض فرق المقدار، لمنع تيار الحمل من توليد تيارات تفاضلية زائفة.
2. تعويض الطور
على سبيل المثال، المحول ذو مجموعة المتجهات Yd11 (نجمة-دلتا) له إزاحة طورية قدرها 30° بين الجانبين عالي ومنخفض الجهد. يجب على المرحل تعويض فرق الطور هذا لتجنب فصل زائف.
3.تعويض مركبة التسلسل الصفري
عند حدوث عطل أرضي خارجي، تظهر تيارات التسلسل الصفري فقط على الجانب المتصل بنجمة. يمكن أن يؤدي هذا إلى "تيارات تفاضلية زائفة" لأن الجانب المتصل بدلتا يدور تيارات التسلسل الصفري داخلياً ولا يظهرها خارجياً. يجب على المرحل ترشيح مركبات التسلسل الصفري هذه لتجنب التشغيل الخاطئ.
تحليل مثال
لنفترض محولًا بقدرة 40 ميجا فولت أمبير، بجهد 63/20 كيلو فولت، ومجموعة توصيل Yd11:
التيار المقنن للجانب ذي الجهد العالي:
شركة كينغران لأجهزة اختبار المحولات المحدودة

