مقاله شبكه توزیع و انتقال برق تا مصرف

مقاله شبكه توزیع و انتقال برق تا مصرف

دانلود فایل

مقاله شبكه توزیع و انتقال برق تا مصرف  شبكه توزیع و انتقال برق تا مصرف  فهرست مطالب شبكه قدرت از تولید تا مصرف………………………………………………………………………………………….. 1 محدودیت تولید…………………………………………………………………………………………………………………… 1  انتقال قدرت ……………………………………………………………………………………………………………………… 1 توزیع و مصرف قدرت…………………………………………………………………………………………………………. 1 آرایش ترانسفورماتورهای قدرت ……………………………………………………………………………………….. 2 اجزاء یك پست انتقال یا فوق توزیع ………………………………………………………………………………… 2 ضرورت اتصال به زمین – ترانس نوتر ……………………………………………………………………………… 2 تانك رزیستانس …………………………………………………………………………………………………………………. 3 ضرورت برقراری حفاظت …………………………………………………………………………………………………… 3 انواع سیستمهای اوركارنتی ………………………………………………………………………………………………. 4 سیستم حفاظت اوركارنتی فاز به زمین …………………………………………………………………………… 4 حفاظت باقیمانده یا رزیجوآل ……………………………………………………………………………………………. 5 هماهنگ كردن رله های جریانی زمان ثابت ……………………………………………………………………. 5 اشكال رله های با زمان ثابت …………………………………………………………………………………………….. 5 رله های اوركانت زمان معكوس ………………………………………………………………………………………… 6 انواع رله های جریانی با زمان معكوس و موارد استفاده هر یك ……………………………………. 6 كاربرد رله های جریانی ……………………………………………………………………………………………………… 7 رله های ولتاژی ………………………………………………………………………………………………………………….. 7 حفاظت فیدر خازن ……………………………………………………………………………………………………………. 7 رله اتومات برای قطع و وصل بنكهای خازنی …………………………………………………………………… 8 حفاظت فیدر كوپلاژ 20 كیلوولت ……………………………………………………………………………………. 9 حفاظت فیدر ترانس 20 كیلوولت ……………………………………………………………………………………. 9 حفاظت جهتی جریان ……………………………………………………………………………………………………….. 9 حفاظت R.E.F …………………………………………………………………………………………………………………….. 10 رله های نوترال …………………………………………………………………………………………………………………… 10 حفاظت ترانسفورماتور  قدرت …………………………………………………………………………………………… 10 رله بوخهلتس ……………………………………………………………………………………………………………………… 11 رله های ترمیك یا كنترل كننده درجه حرارت ترانس ………………………………………………….. 12 رله دیفرنسیال …………………………………………………………………………………………………………………….. 13 چند نكته در رابطه با رله دیفرنسیال ……………………………………………………………………………….. 16 رله دیفرنسیل با بالانس ولتاژی …………………………………………………………………………………………. 17 رله بدنه ترانس …………………………………………………………………………………………………………………… 17 حفاظت جریانی برای ترانسفورماتور ………………………………………………………………………………….. 18 رله های رگولاتور ولتاژ ………………………………………………………………………………………………………. 18 رله اضافه شار …………………………………………………………………………………………………………………….. 20 حفاظت باسبار ……………………………………………………………………………………………………………………. 21 نوع اتصالی های باسبار ………………………………………………………………………………………………………. 22 خصوصیات حفاظت باسبار ………………………………………………………………………………………………… 22 انواع حفاظت باسبار …………………………………………………………………………………………………………… 22 حفاظت خط ……………………………………………………………………………………………………………………….. 23 نكاتی در خصوص رله های دیستانس ………………………………………………………………………………. 25 نوسان قدرت و حفاظت رله دیستانس در مقابل آن ………………………………………………………… 27 رله دوباره وصل كن …………………………………………………………………………………………………………… 29 كاربرد رله دوباره وصل كن ……………………………………………………………………………………………….. 31 ضد تكرار …………………………………………………………………………………………………………………………….. 32 رله واتمتریك ……………………………………………………………………………………………………………………… 33 رله مؤلفه منفی ………………………………………………………………………………………………………………….. 36 سنكرون كردن ……………………………………………………………………………………………………………………. 39 رله سنكرون چك ………………………………………………………………………………………………………………. 41 رله سنكرونایزینگ ( سنكرون كننده ژنراتورها ) ……………………………………………………………..  43 رله فركانسی – رله حذف بار …………………………………………………………………………………………….. 44 سیستم اینتریپ و اینترلاك ……………………………………………………………………………………………… 46 شبكه قدرت از تولید تا مصرف یك شبكه قدرت از نقطه تولید تا مصرف،شامل اجزاء و مراتبی است كه ژنراتور را بعنوان مولد و ترانسهاو خطوط انتقال را بعنوان  مبدل و واسطه در بر می‌گیرد . محدودیت تولید : ژنراتورها معمولاً” جریانهای بزرگ را تولید میكنند اما به لحاظ ولتاژ محدودیت دارند،زیرا عایق بندی شینه ها حجم و وزن زیادی ایجاد می‌كند و به همین لحاظ ژنراتورها در نورم های ولتاژی 6،11،21 و حداكثر 33 كیلو ولت ساخته می‌شوند . انتقال قدرت : بر عكس تولید كه به لحاظ ولتاژ محدودیت دارد، در انتقال قدرت،مشكل جریان مطرح است زیرا هر چه جریان بیشتر شود،مقطع سیمها بیشتر و در نتیجه ساختمان دكل ها بزرگتر و تلفات انتقال نیز فزونی می‌گیرد . به همین لحاظ سعی می‌شود كه پس از تولید جریان،با استفاده از ترانسفورماتورهای افزاینده،سطح ولتاژ افزایش و میزان جریان كاهش داده شود . ضمنا” عمل انتقال سه فاز،توسط  سه سیم صورت می‌گیرد ( به سیم چهارم نیازی نیست ) و برای تشخیص اتصال  كوتاههای احتمالی فاز به زمین،از شبكه زمین و نوترالی كه در پست مبدا ایجاد می‌كنند،سود می‌جویند  .  توزیع و مصرف قدرت : پس از انتقال قدرت تا نزدیكی های منطقه مصرف،سطح ولتاژ در چند مرحله پایین می‌آید تا قابل مصرف شود. در ایران درحال حاضر برای انتفال قدرت ازولتاژهای 400 و 230 كیلو ولت (فاز- فاز)  استفاده می‌شود و در مناطق شهری نیز این ولتاژها  به سطح 63 كیلو ولت ( شبكه فوق توزیع )كاهش پیدا می‌كند و با تبدیل 63 به 20 كیلو ولت،ولتاژ اولیه برای ترانسفورماتورهای توزیع محلی مهیا می‌گردد تا با ولتاژ 400 ولت ( فاز- فاز )،برق مورد نیاز مصرف كننده های عادی فراهم آید . آرایش ترانسفورماتورهای قدرت : ترانسفورماتورهای انتقال،از آرایش ستاره / مثلث برخوردارند . طرف ستاره به ولتاژ بالاتر و طرف مثلث به ولتاژ پایین تر متصل می‌شود تا در عایق بندی و حجم سیم پیچ ها صرفه جوئی شود . تپ چنجر نیز كه بعنوان تنظیم كننده ولتاژ بكار گرفته می‌شود معمولاً در طرف فشار قوی تعبیه می‌گردد تا عمل تغییر تپ (Tap) را در جریانهای كمتری انجام دهد و جرقه كنتاكتها به حداقل رسد . اجزاء یك پست انتقال یا فوق توزیع : یك پست انتقال یا فوق توزیع، معمولاً شامل خط یا خطوط ورودی،بریكرها،سكسیونر ها، باسبار طرف فشار قوی،ترانس قدرت، ترانس نوتر،ترانس مصرف داخلی،باسبار فشار متوسط،فیدر های خروجی،فیدرهای خازن و غیرو می‌شود و در هر پست پانلهای رله ای و متیرینگ،عمل حفاظت و اندازه گیری را بعهده دارند . باطریخانه و شارژرها نیز وظیفه تولید سیستم D.C.  را كه لازمه غالب رله ها می‌باشد انجام می‌دهند . ضرورت اتصال به زمین : تا زمانی كه  اتصالی با زمین در شبكه اتفاق نیفتاده باشد،نیازی به برقراری اتصال نوترال با زمین نمی‌باشد، اما به لحاظ امكان وقوع اتصال كوتاه های با زمین و برقراری سیستم حفاظتی برای تشخیص آنها،ناچار به داشتن سیستم نوترال خواهیم بود،به این ترتیب كه سه فاز شبكه را از طریق یك ترانس نوتر (معمولاً داری سیم پیچ زیگزاك ) به یكدیگر متصل و نقطه صفر یا خنثی (نول ) آنرا با زمین مرتبط می‌كنیم . این ترانس ضمن ایجاد نوترال برای شبكه،بدلیل راكتانسی كه دارد ،جریان اتصال كوتاه با زمین را نیز محدود می‌كند . تانك رزیستانس : عبارت از یك تانك فلزی پر از الكترولیت بسیار رقیق كربنات سدیم است . خاصیت این محلول آن است كه مقاومت الكتریكی آن به طور معكوس در برابر حرارت تغییر می‌كند . در صورت پیدا شدن جریان نشتی با زمین ایجاد حرارت در مایع و كاهش مقاومت آن،جریان عبوری افزایش یافته و به سرعت به حدی می‌رسد كه رله نوتر را تحریك نماید . بنابراین خاصیت این مقاومت،آشكار نمودن جریانهای نشتی كم و غیر قابل تشخیص بوسیله رله  نوترال اصلی می‌باشد تا از عبور جریان مداوم نشتی و داغ شدن ترانس نوتر و سوختن احتمالی آن جلوگیری بعمل آورد . خواص تانك رزیستانس به همین مورد محدود نمی‌شود بلكه مقاومت حالت نرمال آن و راكتانس ترانس نوتر،مجموعا” به حدی انتخاب می‌شود كه آمپر اتصال كوتاه را در حد مورد نظر محدود نماید . از مزایای دیگر آن،رزیستانس خالص آنست ( در نقطه مقابل ترانس نوتر كه تقریبا 97% راكتانس خالص است ) و بنابراین در مواردی كه انتخاب یك ترانس نوتر با راكتانس بالا به دلیل افزایش اندوكتانس  سلفی پست،از بروز و ظهور هارمونیكها جلوگیری می‌كنند تا عملكرد سلكتیو رله ها مختل نشود . ضرورت برقراری حفاظت : پس از برپایی یك سیستم قدرت،اول چیزی كه نیاز به آن احساس می‌شود،برخورداری سیستم از یك حفاظت اتوماتیك است . در اوایل پیدایش شبكه های قدرت،سعی می‌شد سیستم را در مقابل جریانهای اضافی ( Exess  Currents) حفاظت نماید و اینكار توسط فیوز انجام می‌شد اما با گسترش شبكه ها و تمایل به داشتن حفاظتی انتخاب كننده ( Selective )،یعنی آن نوع از حفاظت كه بواسطه آن برای هر خطا  ( Fault) ئی در هر نقطه از شبكه،مناسبترین عمل قطع انجام شود، سیستم حفاظت Over current    (كه اصطلاحاً ماكزیمم جریان گفته می‌شود) مطرح شد و گسترش یافت . البته نباید حفاظت اوركارنتی را با حفاظت over  load  ( اضافه بار )،كه بر مبنای ظرفیت حرارتی مدار منظور می‌شود،اشتباه گرفت . در حفاظت اخیر اگر بار از مقدار معینی ( معمولاً 2/1 برابر جریان نامی‌خط ) بیشتر شود،فرمان قطع رله  صادر می‌شود در حالیكه منظور عمده از طرح حفاظت اوركارنتی آنست كه در صورت بروز خطا، رله ها به ترتیب نزدیكی به نقطه اتصالی در نوبت قطع بایستند و در صورت عمل نكردن یك رله،رله بعدی فرمان قطع صادر كند . معمولاً در تنظیم گذاری رله های اوركارنت به گونه ای عمل می‌شود كه هر دو منظور حاصل شود.  انواع سیستمهای اوركارنتی : در جائیكه نیروگاه فقط یك بار منفرد را تغذیه می‌دهد، نیاز حتمی‌به وجود رله اوركارنت نیست و رله ای كه بتواند پس از تاخیر معینی مدار را قطع نماید،كافی به نظر میرسد . اما در یك شبكه توسعه یافته،كه هر باسبار بیش از یك خروجی را تغذیه می‌كند،رفتار سلكتیو بیشتری لازم است تا قسمت حذف شده و خاموشی حاصله به حداقل رسد . سیستم حفاظت اوركارنتی فاز به زمین : حفاظت اوركارنتی برای تك تك فازها ضروریست اما یك رله زمین Earth  Foult  = E/F برای هر سه فاز كافیست . غالباً نیاز به آن است كه رلهE/F   نسبت به جریانهای زمین بسیار حساس باشد . بعبارت دیگر،تنظیم رله زمین اغلب كمتر از مقدار تنظیمی‌رله فاز قرار می‌گیرد ( حدود20 % آن ). حفاظت باقیمانده یا رزیجوال : در صورتیكه بخواهیم رله زمین به جریانهای  بسیار كم زمین حساس باشد،از اتصال باقیمانده یا  Rsidual  Connection ) ) استفاده می‌شود،در این روش،سیم پیچهای ثانویه سه ترانس جریان – یكی برای هر فاز – بصورت موازی بسته می‌شوند و مشتركا” یك رله زمین را تغذیه می‌كنند . در حالتی كه وضعیت نرمال باشد،خروجی مجموعه این ترانس ها صفر است و همچنین در حالتی كه اتصال كوتاه دو فاز رخ دهد،این تعادل همچنان باقی می‌ماند . خط پارگی در یك فاز ( بدون اتصالی با زمین ) نیز باعث عمل رله نمی‌شود . از آنجائیكه رله زمین در حالت تعادل جریان (درحالت نرمال) تحریك نمی‌شود،می‌توان تنظیم آنرا پایین انتخاب نمود و آنرا برای هر مقدار جریان نشتی زمین حساس كرد . هماهنگ كردن رله های جریانی زمان ثابت : اگر تنظیم رله های پشت سر هم در یك شبكه را به گونه ای قرار دهیم كه دورترین رله نسبت به نقطه اتصالی،با فاصله زمانی معینی (نسبت به رله های ما قبل و ما بعد خود) فرمان قطع دهد،در آن صورت چنین هماهنگی رله ای را هماهنگی جریانی- زمانی و فاصله زمانی بین عملكرد یك رله و رله بعدی را پله زمانی یا Margin  می‌نامیم . در این شكل سیستم حفاظتی،رله های اوركارنت با عملكرد آنی (Instataneous R) نیز بعنوان راه انداز و یا آشكار ساز اتصالی بكار می‌روند. این رله ها می‌باید تنظیمات معینی داشته باشند . اشكال رله های با زمان ثابت ( Definite – time   ) : در صورتی كه در اتصالیهای ضعیف و شدید،رله ها به ترتیب تنظیمات زمان ثابت خود به عمل در آیند،المان های شبكه خسارت بیشتری می‌پذیرند و این مورد از نقاط ضعف رله های جریانی با زمان ثابت است . رله های اوركانت زمان معكوس ( invers –time  ) اشكال فوق در رله های زمان ثابت وجود داشت،در رله های با زمان معكوس كمتر می‌شود . در این رله ها در صورت زیاد شدن جریان عبوری،زمان عملكرد رله كوتاهتر می‌شودو در نتیجه ترانسفورماتور و سایر المان های شبكه،مدت كمتری تحت جریان اتصالی قرار می‌گیرند و لطمات كمتری متوجه آنها می‌شود . در عین آنكه منحنی های رله های پشت سرهم را می‌توان طوری انتخاب نمود كه انتخاب سطح سلكتیو برقرار بماند . انواع رله های جریانی با زمان معكوس و موارد استفاده هر یك : این رله ها بسته به شیب منحنی آنها،انواعی دارند،از جمله ؛ 1- رله های زمان معكوس نرمال(normally inverse) 2- رله های زمان معكوس دارای شیب بیشتر(very inverse) 3- رله های زمان معكوس دارای شیب تند(extremely inverse) نوع اول معمولاً”در همه شبكه ها كاربرد دارد.نوع دوم در جایی مناسب است كه جریان اتصال كوتاه به نسبتی كه از منبع دور می‌شویم،كاهش قابل توجهی داشته باشد .منحنی این رله ها به صورتی است كه زمان عملكرد آنها با دو برابر شدن جریان ،حدودا”نصف می‌شود . نوع سوم در آن تیپ از شبكه های توزیع مناسبت دارد كه در آنها بهنگام كلید زنی،جریان زیاد و نسبتا” طولانی كشیده می‌شود .چنین جریانهایی با در مدار باقی ماندن وسایلی از قبیل پمپها ،یخچالها و غیره ایجاد می‌شود بنابراین لازم است ازآن نوع منحنی استفاده شود كه زمان عملكرد تاخیری طولانی بهنگام جریان دادن فیدر داشته باشد و بعلت این خاصیت ویژه است كه این رله كاربرد می‌یابد ،در عین آنكه می‌توان آنرا با فیوزهای بعد از آن نیز هماهنگ نمود(منحنی این رله بسیار نزدیك به منحنی عملكرد فیوزها می‌باشد ). كاربرد رله های جریانی  از رله های جریان با زمان ثابت و زمان معكوس ،در غالب فیدرهای ورودی یا خروجی كاربرد دارد.در فیدرهای خروجی 20كیلو ولت و پایین تر ،ازدورله جریانی در دو فاز و یك رله زمین استفاده می‌شود .حذف رله جریانی از فاز وسط به جهت صرفه جویی صورت می‌گیرد و اشكالی نیز بوجود نمی‌آورد ،اما در ولتاژهای بالاتر ،هر سه فاز از رله جریانی برخوردارند و رله زمین  نیز بر سر راه نقطه صفر ترانس جریانها و انتهای سه رله فازها بسته می‌شود . رله های ولتاژی : كاربرد رله های ولتاژی محدود است و دو تیپ عمده دارند: 1- رله ولتاژی كه در اثر كاهش ولتاژ به عمل در می‌آید(Under Voltage). 2- رله ولتاژی كه در اثر افزایش ولتاژ تحریك می‌شود (Exess Voltage). از این رله ها در حفاظت فیدرهای خازن ،رگولاتور ولتاژ ترانسفورماتور و حفاظت خطوط ورودی به پست استفاده می‌شود . حفاظت فیدر خازن: در مجموعه حفاظتی فیدر خازن از رله های مختلفی استفاده می‌شود از آن جمله : 1- رله های اوركارنت برای هر فاز 2- رله های كاهش و افزایش ولتاژ 3- رله نامتعادلی در خصوص رله نامتعادلی باید گفت یك رله ولتمتریك حساس است و دو كار انجام می‌دهد ؛ 1- با ایجاد نامتعادلی در نوتر خازنها ،آلارم و سپس فرمان قطع صادر می‌كند . 2- با بی برق شدن فیدر ترانس مربوطه،فیدر خازن را از مدار خارج می‌سازد . معمولاً خازنهای موازی ( منصوب روی باسبار 20 یا 63 كیلو ولت )،بصورت ستاره دوبل بسته می‌شود و بر سر راه ارتباط دو صفر ستاره،از یك ترانس ولتاژ استفاده می‌شود  تا در صورت بروز اشكال در هر یك از خازنها ،این ترانس حاوی ولتاژ شده و رله را تحریك نماید . معمولاً محدوده عملكرد آلارم این رله،پایین تر از حد نرمال فرمان قطع آنست . بهنگامی‌كه خازنهای طرفین از بالانس خارج شود (در اثر طول عمر یا قرار گرفتن بنك های خازن در شرایط متفاوت مثلاً آفتاب و سایه )،آلارم خواهیم داشت اما ضعف هر خازن و تغییر ظرفیت نسبتاً شدیدتر باعث صدور فرمان قطع خواهد شد . در صورتی كه باسبار ( كه خازنها روی آن نصب هستند ) بی برق شود،این رله باز هم فرمان قطع خواهد داشت و بنك های خازنی را از مدار خارج می‌سازد تا بهنگام برقدار شدن مجدد باسبار،پدیده‌ سوئیچینگ باعث انفجار خازن‌ها نگردد . ضمناً ازتعدادی  رله زمانی نیز در حفاظت بنكهای خازنی استفاده می‌شود ،از جمله آنكه یك رله زمانی با تأخیر طولانی در وصل ،باعث می‌شود كه هر بار پس از قطع فیدر خازن ،تا مدتی (حدود 10دقیقه )از وصل مجدد آن جلوگیری نماید و این مسئله به آن خاطر است كه در ابن مدت ،خازنها فرصت كافی برای دشارژ داشته باشد و باقیمانده شارژ باعث بروز انفجاردر آنها نشود. رله اتومات برای قطع و وصل بنكهای خازنی : این وسیله معمولاً به قدرت راكتیو حساس است و می‌تواند در محدوده تنظیمی‌خود ،بنكهای خازنی را یكی پس از دیگری و به ضرورت در مدار آورده یا از مدار خارج سازد . در بعضی موارد ،امكان دیگری نیز در این رله ها تعبیه می‌شود تا متناسب با كاهش ولتاژ شبكه ،خازنها را وارد مدار نماید و این ارتباط از آن جهت است كه ولتاژ شبكه بستگی به میزان بار و همینطور Cos j شبكه دارد و با كم شدن Cosj،شدت جریان افزایش یافته ،افت بیشتر ولتاژ مدار را باعث می‌شود و به این ترتیب، می‌توانیم رله را طوری تنظیم كنیم كه ولتاژ شبكه از حد محاسبه شده پایین تر آید ،فرمان وصل به فیدر خازن و در حالت عكس آن فرمان قطع صادر كند . برای آنكه این رله بدرستی و دقت عمل نماید ،داشتن منحنی بار مصرفی یك شبانه روز شبكه ضروری خواهد بود . نقاطی كه خازنها باید وارد مدار ویا از آن خارج شوند ،بر مبنای همین منحنی تعیین و به صورت تنطیم روی رله قرار می‌گیرد .دراین صورت می‌توان Cosjمدار را در طول شبانه روز به طور خودكار و در حد دلخواهی حفظ نمود .در ضمن ،زمان تأخیری لازم برای در مدار در آوردن خازنها روی همین رله تنظیم می‌شود. حفاظت فیدر كوپلاژ 20كیلو ولت: این حفاظت معمولاً سه رله جریانی را شامل می‌شود تنظیم آن به خاطر هماهنگی تا رله های فیدرهای خروجی و فیدر ترانس ،حد وسط این دو قرار می‌گیرد.بنابراین در مواقع بروز اتصالی در یك فیدر و در صورت عدم عملكرد آن فیدر ،این فیدر قطع می‌شود تا فیدر ترانس مربوطه دچار قطع بی مورد نگردد. حفاظت فیدر ترانس20كیلو ولت: این حفاظت به لحاظ تركیب تقریباً مشابه هریك از فیدرهای خروجی می‌باشد با این تفاوت كه معمولاً در هر سه فاز از رله جریانی برخوردار است .در صورتیكه ازرله نوع زمان ثابت استفاده شده باشد ،زمانی حدود 2/1ثانیه خواهد داشت (با در نظر گرفتن زمان تنظیمی‌4/0ثانیه برای فیدرهای خروجی و 8/0ثانیه برای فیدر كوپلاژ).زمان4/0ثانیه بعنوان margin بین هر دو رله پشت سر هم ،زمان مطلوبی خواهدبود. حفاظت جهتی جریان: معمولاً”در مواردی مثل حفاظت ژنراتور در نیروگاه و حفاظت فیدرهای ترانس،از رله های جریانی حساس به جهت جریانDirectional Over Current = D.O.C))استفاده می‌كنند و این امر به خاطر آن است كه در مواقع قطع تحریك ژنراتور یا بی برق شدن ترانس ،از معكوس شدن جریان جلوگیری بعمل آید. حفاظت R.E.F: R.E.F مخفف  Restricted Earth Faultبه معنای اتصال زمین محدودی یا محدود شده می‌باشد و این وجه تسمیه به خاطر آنست كه محدوده معینی از مدار مثلاً یك تكه كابل (مثلاً كابل پرتولین حدواسط ترانس و باسبار) را حفاظت می‌نماید .رله دیفرانسیال نیز – كه شرح آن بعداً خواهد آمد – همانند این رله ولی به شكل كامل تر،محدوده معینی مثل ترانسفورماتور و یا یك لكه كابل یا خط را حفاظت می‌كند .بنابراین در مواردی كه خارج از این محدوده یا ناحیه تعریف شده ،اتصال كوتاه پدید آید،لازم است كه این رله به عمل در نیاید .در عین آنكه می‌باید برای اتصای های واقع در محدوده آن ،بسیار حساس باشد . رله R.E.F یك رله آمپریك بسیار حساس است كه در یك مدار دیفرانسیالی (مقایسه كننده جریان ها )قرار گرفته است.این رله به طور موازی بین ترانس جریان نوترال و مدار رزیجوآلی ترانس جریان های فیدر ترانس نصب می‌شود .با یك تحلیل ساده می‌توان نشان دادكه در صورت بروز اتصالی در خارج از محدوده مورد حفاظت این رله ،تحریكی صورت نمیگیرد ولی در صورت وقوع اتصالی در محدوده آن، به سرعت به عمل در می‌آید. عملكرد این رله لحظه ایست. برای غیر حساس كردن رله به خاطر پرهیز از عملكردهای بی مورد،مقاومتی (حدود10اهم)با آن سری می‌شود . رله های نوترال:     جریان های اتصال كوتاه با زمین و هرگونه جریان نشتی شبكه20كیلو ولت،ازطریق نوترال به شبكه باز می‌گردد . اتصال با زمین در هر یك از خروجی ها،رله ای زمین مربوطه و همچنین رله های نوترال را تحت تاثیر قرار می‌دهد و در صورت گذر از حد تنظیمی‌رله ها باعث تحریك آنها می‌شود،بنابراین لازم است كه به لحاظ زمانی نوعی هماهنگی بین رله های زمین خروجی ها و رله های نوترال وجود داشته باشد و بیش از عمل رله نوترال ،رله زمین فیدر حروجی مربوطه فرمان قطع صادر می‌كند . غالباً یكی از رله  های نوترال – معمولاً با تنظیم بالا – دارای چنین هماهنگی با  هر یك از خروجی ها است . رله دیگری روی نوترال نصب می‌شود كه نصب به جریانهای بسیار كم نیز حساس است و اصطلاحاً Sensetive  Earth)  Fault   ) گفته می‌شود اما دارای زمان تاخیر طولانی ( معمولاً یك دقیقه برای آلارم و سه دقیقه برای فرمان قطع ) می‌باشد . این رله،جریانهای نشتی پابدار یا مقاوم (tand by) را دیده و باعث قطع فیدر ترانس می‌شود . چنین رله ای را رله دو مرحله ای می‌نامند . در مواردی كه از تانك رزیستانس بر سر راه ترانس نوتر استفاده نشده است،وجود چنین سیستمی‌ضروری می‌نماید . حفاظت ترانسفورماتور قدرت : ترانسفورماتور قدرت به دلیل ارزش اقتصادی آن،با مجموعه از رله های مختلف حفاظت می‌شود .از جمله رله های اصلی حفاظت كننده آن،رله بوخهلتس و رله دیفرانسیل هستند، رله‌های ترمیك نیز ترانسفورماتور را به لحاظ حرارتی كنترل می‌كنند و بسته به درجات تنظیمی‌آنها،سیستم های خنك كنندگی ( همانند فن ها و پمپ روعن ) را بكار می‌اندازد و یا در صورت افزایش بیش از حد حرارت،آلارم و یا فرمان قطع صادر می‌كند . رله بوخهلتس :  از این رله مكانیكی جهت حفاظت ترانسفورماتورهای روغنی استفاده می‌شوند . این رله بر سر راه مخزن ذخیره روغن و تانك اصلی ( و یا تانك رگولاتور ) ترانس نصب می‌شود و در محفظه پر از روغن خود دارای دو شناور  می‌باشد . به هنگام ایجاد جرقه در داخل روغن ترانس ( به دلایل مختلفی از جمله بروز اتصال حلقه در سیم پیچها،اتصال بدنه و … ) و رانش روغن در این وسیله به دلیل هجوم گازها به داخل رله،به عمل در می‌آید و با اتصال كنتاكتهای آن توسط گویهای شناور،فرمان آلارم یا قطع صادر میكند و در این صورت بریكر های طرفین ترانس قطع و ترانس از مدار ایزوله می‌شود . قابل توجه آنكه علی رغم هیئت مكانیكی،این وسیله سرعت عمل بالایی دارد ( حدود 35 میلی ثانیه  ) و از این نظر،با رله دیفرانسیال رقابت می‌كند در كشوری مثل آلمان این رله،حفاظت اصلی ترانس به حساب می‌آید . از این رله در حفاظت تانك ترانس نوتر و ترانس داخلی نیز استفاده می‌شود .  رله های ترمیك یا كنترل كننده درجه حرارت ترانس : قسمت حس كننده حرارت ( ترموكوپل ) می‌تواند در داخل سیم پیچ،روغن و یا روی بدنه ترانس نصب شود و به این طریق درجه حرارت هسته،روعن و یا بدنه ترانس را سنجش كند . در یك ترانس در حال كار،دمای هسته،روغن و بدنه متفاوت است . معمولاً كارحانه سازنده ترانس،منحنی ازدیاد دمای هسته،روغن و بدنه را در یك گراف در اختیار مصرف كننده قرار  می‌دهد . در یك نمونه ترانس ردكونكور،اختلاف این سه دما به طور تقریبی حدود 10 درجه است ؛ از همین رو تنظیمات دمای ترمومتر های این سه مورد را با اختلاف 10 درجه نسبت به هم قرار می‌دهند . برای مثال،چنانچه برای راه انداختن فن ها از ترمومتر هسته استفاده شده و تنظیم آن روی 60 در جه قرار گیرد،در خصوص ترمومتر روغن و بدنه همین ترانس می‌باید به ترتیب درجات 50 و 40 منظور شود . برای ترانسفورماتور های خشك و یا راكتورهای غالباً از كنترل كننده حرارتی استفاده نمی‌شود ولی در صورت لزوم می‌توان با قرار دادن ترموكوپل در داخل سیم پیچهای آنها،كنترل حرارتی را بر قرار نمود . این گونه وسایل معمولاً از طریق رله‌های جریانی حفاظت می‌شوند رله دیفرنسیال : برای حفاظت ژنراتور،ترانسفورماتور و خطوط یا كابل های كوتاه از رله دیفرنسیال استفاده می‌شود . این رله تفاوت جریانهای ورود و خروج را سنجیده و در صورت وجود تفاوت بین آنها،به عمل در می‌آید با توجه به آنكه جریانهای طرفین ترانس،از طریق،ترانسهای جریان حاصل می‌شود و از آنجائیكه ترانس های جریان با هر مقدار دقت و هم كلاس بودن از لحاظ موقعیت نقطه اشباع با هم تفاوتهایی دارند،بنابراین بروز اختلاف و عمل بی مورد رله محتمل خواهد بود . برای خروج رله از این حالت ناپایداری،مدار را به صورتی تغییر می‌دهند كه جریان مجموع یا دور زننده ،مقداری از نیروی جریان عمل كننده را خنثی . با اندازه ای از شدت حساسیت رله كاسته و حالت پایداری بوجود آید . كویل نگهدارنده عامل این باز دارندگی است و به گونه ای در مدار جریان دور زننده تعبیه می‌شود كه نیمی‌از كویل در طرف اول و نیم دیگر در طرف دوم مدار قرار گیرد . با این حساب،آمپر دور این كویل نگهدارنده به دو قسمت تقسیم می‌شود ؛ یكی  و دیگری   و مجموع این دو  متوسط جریان نگهدارنده Restraining  Current)  ) نیز  خواهد بود . هنگامی‌كه اتصال كوتاه در خارج از محدوده رله دیفرانسیال رخ مب دهد هر دو جریان ( I1+I2 ) افزایش می‌یابد و از این رو گشتاور كویل نگهدارنده نیز بیشتر شده و و مانع از عمل رله می‌گردد . حاصل تقسیم جریان عمل كننده یعنی ( I1-I2 ) به متوسط جریان نگهدارنده یعنی(I1+I 2) ثابت است و می‌توان آن را به صورت در صدی بیان نمود و لذا این رله را می‌توان یك رله دیفرانسیل در صدی نامید . به عبارت دیگر،همیشه با مقداری از جریان نگهدارنده می‌توان مقداری از جریان عمل كننده را خنثی و یا كنترل نمود . مرز تعادل این دو نیرو عبارت از خط مستقیمی‌است كه با شیب معین در صفحه مختصات دو محور ( I1+I2 )و ( I1-I2 ) رسم میشود و در حقیقت این خط حد واسط دو ناحیه ( عملكرد ) و ( عدم عملكرد ) رله می‌باشد .و حالا این نكته قابل درك است كه چرا به این رله ( Biased  differencial  Relay ) یا رله دیفرانسیل كنترل شده اطلاق می‌شود و این نامگذاری حاكی از آن است كه كویل نگهدارنده،همانند یك كویل كنترل كننده ( Biased Coil ) عمل می‌كند . تنظیم این رله هم در دو قسمت متمایز صورت می‌گیرد ؛ تنظیم جریان پایه برای كویل عمل كننده یا تنظیم مقدار پایه . تنظیم جریان برای كویل نگهدارنده . كمترین جربانی كه موجب عمل رله می‌شود جریان نامی كویل عمل كننده تنظیم جزیان پایه برای كویل عمل كننده به صورت زیر تعریف می‌شود ؛ و این در حالی است كه جریان در كویل نگهدارنده برابر صفر باشد . مقدارجریان دركویل عمل كننده له نحوی كه رله به عمل درآید جریان دركویل نگهدارنده و تنظیم جریان عمل رله هنگامی‌كه از كویل نگهدارنده یا كنترل كننده هم جریانی عبور می‌كند،با رابطه زیر تعریف می‌شود ؛ به عبارت دیگر،مقدار جریانی كه رله در آن عمل ( pick up) می‌كند به صورت فرمولی،شكل زیر را خواهد داشت : برای آن كه رله دیفرنسیال عملكرد های به خطا و بی مورد نداشته باشد لازم است كه در این تنظیم موارد زیر  لحاظ شود ؛ خطاهای ترانس های جریان طرفین .  خطای حاصل از افزایش تپ ترانس ( این افزایش در حقیقت نسبت تبدیل ترانسفورماتور را تغییر می‌دهد ) . مقاومت سیم های رابط ( این مورد بویژه در رله های دیفرنسیال مورد استفاده در حفاظت كابل هایی كه از طول كافی برخوردارند،قابل ملاحظه خواهد بود و به همین دلیل ساختمان و طرح رله های دیفرنسیال كابل،متفاوت از رله های دیفرانسیل ژنراتور یا ترانس می‌باشد . در بخش  رله دیفرنسیال طولی به این مسئله پرداخته خواهد شد )  نا پایداری در مقابل اتصال كوتاههای شبكه ( بروز اتصال كوتاههای شدید در شبكه گاهاً پایداری رله را مختل كرده و رله را به عملكرد نا خواسته می‌كشاند .از این رو می‌یابد در صدی از تنظیم را به این مسئله اختصاص داده ) . معمولاً برای ترانسفورماتور های قدرت،تنظیم جریان عمل كننده با جربان پابه را 20 درصدو تنظیم جریان درصدی رله را 25 در صد قرار می‌دهند . در یك نمونه رله دیفرنسیال در حالتی كه جریان نگهدارنده به كویل مربوطه اعمال نمی‌شود،در حساس ترین حالت آن ( وقتی پایین ترین منحنی انتخاب می‌شود یعنی P=0.3  ) رله با حدود A   4/1 به عمل در می‌آید،اعمال حدود A   3  به كویل نگهدارنده نیز همین نتیجه را دارد . تا اینجا مسئله مربوط به ناحیه افقی منحنی می‌شود و در حقیقت اگر كویل عمل كننده با مقداری كمتر از A  4/1 به عمل در نمی‌آید به علت اصطكاك های داخلی رله و نیروی بازدارنده فنرها می‌باشد كه البته در رله های نوع استاتیك این مقدار به مینیمم می‌رسد . با افزایش جریان نگهدارنده تا مرز A 5  ،مقدار جریان كویل عمل كننده نیز فزونی می‌گیرد و به مقدارA  45/1 می‌رسد و جریان نگهدارنده A  7،جریان عمل كننده A 75/1 را نیاز خواهد داشت به همین ترتیب وقتی جریان نگهدارنده به A 15 می‌رسد،جریان عمل كننده به مقدار A 2/4 خواهد دیبد . به این ترتیب با به دست آوردن مقادیر عملكرد رله در آزمایشگاه می‌توان تمام نقاط مرز عملكرد رله و در حقیقت صحت عملكرد آن مطالق منحنی داده شده از طرف كارخانه سازنده را مشاده نمود . چند نكته در رابطه با رله دیفرنسیال :  به جهت آنكه در ترانس قدرت،جریان ثانویه مطابق با  گروه برداری ترانس نسبت به اولیه می‌چرخد،بنابراین یكسان نمودن اندازه جریانهای طرفین رله دیفرنسیال، كفایت نمی‌كند و لازم است از ترانس واسطه یا ترانس تطبیق كه همان گروه برداری  ترانس قدرت را داشته باشد استفاده كنیم تا چرخش حاصله را جبران نماید .   در ترانس واسطه  سرهای مختلفی وجود دارد و این امر به دلیل وجود تپ در ترانس قدرت است . به هنگام عملیات راه اندازی اولیه یك پست لازم است كه جریانهای اولیه و ثانویه و اختلاف كه همان جریان دیفرانسیال (I1-I2)  می‌باشد،در پایین ترین . بالا ترین تپ اندازه گزفته شده و مناست ترین تپ برای ترانس ترانس واسطه انتخاب یشود تا حداقل جریان عمل كننده را داشته باشیم . رله های دیفرنسیال مغناطیسی،مصرف زیاد تری دارند و مخصوصاً اگر ( I1-I2  ) بهنگام بار زیاد ترانس قابل توجه شود،گرمای زیادی را به رله تحمیل خواهد كرد و ضمناً بدلایلی كه گفته شد، ناپایداری رله را افزایش خواهد داد .  بهنگام تحت تانسیون قرار دادن قدرت از  آنجا كه ثانویه باز بوده  و جریان مغناطیس‌كننده فقط در اولیه جاری می‌شود،جریان ( I1-I2 ) افزایش می‌یابد كه البته به دلیل كم بودن جریان مغناطیس كننده و تنظیم 25 % جریان ( ‍Pick Up) غالبا عملكردی نخواهیم داشت اما نكته قابل توجه آن است كه در هنگام وصل،جریان هجومی‌( Inrush current ) در اولیه خواهیم داشت و این جریان در چند سیكل اول مقدار بالایی دارد و می‌تواند رله را تحریك نماید . اما با در نظر گرفتن آنكه این جریان حاوی هارمونیك های زوج ( بویژه 2 و 4  ) می‌باشد،می‌توان با قرار دادن یك واحد حساس به این هارمونیك ها و باز نمودن لحظه ای كنتاكت فرمان فطع ( از طربق یك كنتاكت كه بر سر راه كنتاكت فرمان قطع واقع شده باشد )،از عملكرد بی مورد رله دیفرنسیال جلوگیری به عمل آورد . اجازه دا د تا ترانس برقدار شود . این واحد كه به واحد هارمونیك گیر ( Harmonic trap ) معروف است در همه رله های دیفرنسیال تعبیه شده است . رله دیفرنسیال با بالانس ولتاژی : اساس كار این نوع رله، تقابل و رو در رو قرارگرفتن ولتاژ های آمده از ترانس جریانهای طرفین خط است . برای این كار اولاً مدار به صورت ضربدری بسته می‌شود تا قطب های همنام مقابل هم قرار گیرند و ثانیاً برای تبدیل جریان هر یك از C . T   ها  به ولتاژ – برای پرهیز از ایجاد افت در طول مدار – از ترانس اكتور ( Trans actor ) استفاده می‌شود این وسیله،جریان آمده از C.T   را متناسباً به ولتاژ تبدیل می‌كند . در یك نمونه از آن جریان A 5 به v 125/ 0 تبدیل می‌شود كه در سوكت دستگاه،قابل اندازه گیری است و با اندازه گیری ولتاژ مریوطه می‌توان مقدار جریان ورودی را دریافت . در هر حال،آنچه كه بین رله های طرفین مبادله می‌شود ولتاژ و گاهاً یك فركانس كد گذاری شده است كه در صورت برابری جریانهای طرفین،در محدوده باند فركانسی خاصی خئاهد بود و در صورت به هم خوردن بالانس جریانها ( به هنگام بروز اتصلبی كوتاه در مسیر )،فركانس یا فزكانسهای متفاوتی به طرفین ترسال خواهد شد . معمولاً در هر طرف،واحد های Send , Receive  وجود دارد و اطلاعات به سرعت مبادله می‌شود . طبیعی است كه در خصوص حفاظت دیفرنسیالی كابل نیازی به ترانس واسطه نخواهد بود و واحد هارمونیك گیر نیز ضرورتی نخواهد داشت . رله بدنه ترانس ( Transformer Body  Relay  ) : در ترانس های قدیمی‌كه معمولاً برای آنها از رله دیفرنسیال استفاده نشده است و به خاطر ایجاد حفاظتی در برابر برقدار شدن بدنه آنها كه غالباً توسط پرندگان و غیره به صورت اتصال فاز به بدنه به وجود می‌آید از رله بدنه استفاده می‌شود . برای مشخص كردن جریان حاصل از اتصالی،چرخشهای ترانس قدرت از زمین عایق شده و بدنه فقط از یك نقطه زمین می‌گردد و بر سر راه آن ترانس جریان قرار داده می‌شود تا با واسطه یك رله آمپریك (با فرمان قطع سریع)،ترانس بی برق شود . اتصالی احتمالی ولتاژ هایD.C    موجود در باكس های واقع بر ترانس با بدنه نیز به همین روش آشكار خواهد شد . در جائیكه از رله دیفرنسیال استفاده شود نیازی به ایزوله كردن ترانس از زمین و استفاده از رله بدنه نخواهد بود . حفاظت جریانی برای ترانسفورماتور : معمولاًدر هر دو طرف ترانس قدرت با استفاده از C.T  ها رله های اوركانت (برای هر سه فاز) نیز تعبیه می‌شوند و البته این رله ها از جمله حفاظت های اصلی ترانس به حساب نمی‌آیند اما با سایر رله های اوركانت شبكه هماهنگ هستند و در صورت عمل نكردن رله‌های پیش روی خود و پس از گذشت زمان تنظیمی بعمل در می‌آیند . البته از آنجا كه در غالب رله‌های اوركانت، واحد جریان زیاد لحظه ای هم وجود دارد،در صورت تنظیم دقیق این واحدها و افزایش ناگهانی جریان به طوری كه از حدود تنظیمی‌آنها فراتر رود فرمان قطع سریع خواهند داشت . رله های رگولاتور ولتاژ: تپ چنجر قابل عمل زیر بار یكی از اجزا ضروری ترانس قدرت است و برای بكارگیری اتوماتیك آن و بویژه بهنگام كار موازی ترانس ها ،از یك مجموعه رله‌ای استفاده می‌شود. مهمترین این رله ها عبارتند از : 1- رله ولتمتریك ساده :این رله،ولتاژ فیدر ترانس را می‌بیند و چنانچه ولتاژ از حد پیش بینی شده –كه روی رله تنظیم شده است-كمتر شود(برای مثال ولتاژ ترانس تا آن اندازه پایین آمده باشد كه با استفاده از رگولاتور ولتاژ غیر قابل جبران باشد)،در آنصورت این رله ،سیستم اتومات رگولاتور را از مدار خارج خواهد كرد.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      2- رله رگولاتور با مبنای جریانی :اساس كار این رله بر این اصل استوار است كه با ازدیاد مصرف یا بار ،افت ولتاژ فزونی می‌گیرد .بنابر این پارامتر مبنای كار رله ،جریان و فرمان رله برای رگولاتور ،تغییر ولتاژ(در جهت افزایش یا كاهش)خواهد بود. 3- رله رگولاتور با مبنای ولتاژی :این رله در صورت كاهش ولتاژ،فرمان افزایش و در صورت عكس آن،فرمان كاهش ولتاژ را به رگولاتور صادر می‌كند.سه گونه تنظیم روی این رله قرار داده می‌شود ؛ (1)ولتاژ نرمال ترانس كه در حقیقت ولتاژ مرجع (reference v. )برای رله می‌باشد.در یك ترانسفورماتور با ثانویه 20 كیلو ولت،وبا یك ترانس ولتاژ  (رابط باسبار 20كیلو ولت و رله)،ولتاژ مرجع ،100ولت خواهدبود. (2)  یا محدوده تغییرات ولتاژ به ولتاژ مرجع .در مثال فوق،هر یك كیلو ولت تغییر در ثانویه ،متناسباً یك ولت تغییر در ورودی رله ایجاد می‌كند و چنانچه تنظیم ، یك ولت انتخاب شده باشد ،با كاهش ولتاژ ثانویه ترانس تا مرز 19كیلو ولت،این رله فرمان افزایش وبا افزایش ولتاژ ترانس تا مرز 21كیلو ولت، رله فرمان كاهش ولتاژ را صادر خواهد كرد.بدیهی است كه این تنظیم می‌باید باتوجه به افزایش ولتاژ ترانسفورماتور به ازای عمل هر تپ آن بوده و به گونه ای باشد كه با تغییرات ولتاژ شبكه ،رگولاتور ولتاژ ،پیوسته فعال نشود. (3) رله زمانی :این رله تاخیر زمانی در ارتباط با مدار فرمان رله رگولاتور ولتاژ قرار می‌گیرد و این فرصت را ایجاد می‌كند تا چنانچه در محدوده تصمیم گیری رله برای ارسال فرمان، ولتاژخروجی ترانس به حالت نرمال خود نزدیك شد،از فعالیت بی مورد تپ چنجر جلوگیری شود. در رله استاتیك جدید،معمولاً”هر دو رله آمپریك و ولتمتریك،بصورت مجتمع و در یك واحد،گرد آمده اند.در چنین طرحی،بدلیل كنار هم بودن پارامترها و استفاده از گیت های رمانی مختلف،دقت عمل رله افزایش می‌یابد. رله اضافه شار(over flux): عواملی كه در تخریب ترانسفورماتور نقش دارند عبارتند از : اضافه بارها،جریان های اتصال كوتاه،اضافه ولتاژها و همچنین كاهش فركانس . اضافه بار،تلف مس و بالارفتن دما را بدنبال می‌آورد .جریان های اتصال كوتاه نیز هر چند كوتاه مدت هستند اما  گرمای زیاد و تنش های مكانیكی ایجاد می‌كنند و وقتی به دفعات تكرارشوند،آسیبهای جدی به سیم پیچ ها وارد می‌سازند و این آسیب در سیكل اول جریان اتصالی بیشترین مقدار خود را دارد و حفاظت خودكار نیز،نمی‌تواند نقشی در رفع آن داشته باشد .اضافه ولتاژهای مرتبت برترانس ها به دو دسته تقسیم می‌شوند ؛اول، اضافه ولتاژهای گذرا كه معمولاً ناشی از صاعقه و سوئیچینگ هستند و در صورت خنثی نشدن توسط برقگیرها،به شكل ایمپالس وارد ترانس شده و تاثیرات مخرب خود را باقی می‌گذارند . دوم،اضافه ولتاژهای فركانس قدرت هستند كه افزایش شار هسته و بدنبال آن، افزایش نامتناسب و بزرگ جریان مغناطیس كننده را بوجود می‌آورند .شار حاصله از  ورقه های هسته می‌گذرد و همینطور در ساختمان فلزی بدنه ترانس بطور پراكنده می‌پیچد و در مجموع در قسمتهای انحنادار و نامتقارن سیم پیچ ها ایجاد گرمای شدید می‌كند كه در صورت ادامه دار بودن،موجب خرابی عایق ها می‌شود .همین حالت را كاهش فركانس –كه افزایش جریان و افزایش شار را بدنبال دارد-نیز بوجود می‌آورد. كلا” بنا به ملاحظات اقتصادی،طراحی ترانسفورماتورها به صورتی انجام میشود كه مقدار كمی‌اضافه ولتاژ فركانس قدرت را در دراز مدت تحمل می‌كند اما بكار گرفتن این وسایل در ولتاژهای بالاتر،بویژه اگر با كاهش فركانس نیز توام شود،نمیتواند ادامه یابد.به همین خاطر،تاثیر این دو پارامتر،در این،رله،به صورت نسبت ولتاژ نامی‌(به صورت پریونیت) سسنجیده می‌شود و چنانچه این نسبت از واحد تجاوز كند،رله به عمل در می‌آید.فرمول پایه به كار گرفته شده در ساختار رله به صورت زیر است ؛ در این رابطه،منظور از ولتاژنامی،بالاترین ولتاژی است كه ترانسفورماتور برای آن طراحی شده است.گفتنی است كه در این حفاظت، نیاز  به عملكرد سریع نبوده و قطع آنی مورد نظر نمی‌باشد،اما چنانچه شرایط غیرعادی حدود یك دقیقه ادامه یابد، جداكردن ترانس ضروری خواهد بود.حفاظت اضافه شار عمدتاً در ترانسسفورماتورهای نیروگاه كه بیش از سایربن در معرض وقوع این پدیده هستند كاربرد دارد، گرچه در نظر گرفتن آن برای تمامی‌ترانس های قدرت نیز خالی از حكمت نخواهد بود. حفاظت باسبار: در اوایل تاسیس شبكه ها بدلیل توسعه نیافتگی طرح رله ها،لزوما” حفاظت شبكه را كلی در نظر می‌گرفتند و نه موضعی. اما بعدها كه حفاظت های مقطعی برای ترانس، كابل و خط در نظر گرفته شد، باسبار هم حفاظت مخصوص به خود را طلب نمود بویژه آنكه باسبارها رفته رفته به صورت نقاط متمركز قدرت اتصال كوتاه و به ضرورت،به چند قسمت تقسیم شدند و هر قسمت حجم زیادی از قدرت را توزیع می‌كرد و چنانچه اتصالی در یك قسمت اتفاق می‌افتاد،روا نبود كه مجموعه باسبار از شبكه خارج شود و خاموشی گسترده ایجاد كند. به این خاطر بود كه حفاظت باسبار ،حفاظت ویژه ای شد و امروزه از كیفیت پیشرفته و سریعی برخورداراست به صورتیكه بروز اختلال در كار آن، ممكن است پایداری سیستم رابه خطر اندازد. نوع اتصالی های باسبار: زبان آمار می‌گوید كه غالباً اتصالی های حادث در باسبارها، از نوع فاز به زمین اند .البته اتصال فاز به فاز هم با درصد كمی‌بوجود می‌آید.ضمناً  همین آمارها حاكی از آنند كه غالب اتصالیهای باسبار ها از خاهای انسانی ناشی می‌شود و نه از خرابی تجهیزات؛ مثلاً  باز كردن سكسیونر زیر بار و یا بستن به خطای سكسیونر زمین،فراموش كردن برداشتن سیم های ارتینگ و تماس های اتفاقی با باسبار (بهنگام عبور دادن وسایل از زیر آنها)، درصد بالایی از حوادث روی باسبار ها را شامل می‌شود . البته پیدایش جرقه،شكستن ایزو لاتورهای نگهدارنده،تركیدن ترانسهای جریان و بروز نقص در بریكرها و گاهاً پیدایش فروزونانس هم موجب بروز آرك و اتصالی روی باسبارها می‌گردند . خصوصیات حفاظت باسبار : داشتن سرعت عمل برای نوع حفاظت حیاتی است ؛ زیرا كه اولاً قدرت اتصال كوتاه باسبار زیاد بوده،و هر نوع تاخیر در قطع،میزان خسارت را گسترش می‌دهد. ثانیاً این حفاظت می‌باید از حفاظت پشتیبان خود – كه گاهاً یك رله دیستانس از نوع امپدانس كم                           ( Iow impedance) می‌باشد – سریعتر عمل نماید و گرنه ممكن است حفاظت سلكتیو قسمتهای مختلف آن را از دست برود . پارامتر مهم بعدی،حفظ پایداری سیستم است كه عامل سرعت،در آان نقش عمده دارد . انواع حفاظت باسبار : در حفاظت های قدیمی‌باسبار،از حفاظت دیفرنسیالی – مبتنی بر مقایسه جریانهای ورود و خروج بود استفاده می‌شد . زمان عملكرد آنها هم كوتاه نبود و گاه به بیش از 2 ثانیه  بالغ می‌شد . حفاظت جریانی جهت دار بلوكه كننده نیز بكار می‌رفت كه امروز منسوخ شده است . حفاظت نوع دیفرنسیالی،خود انواع مختلفی دارد و از جمله مهمترین آنها،مجموع سنجی جریانهای رزیجوآل هر یك از فیدر هاست . این نوع حفاظت را برای باسبارها ی سه تائی هم مورد استفاده قرارداده اند ؛ با این خصوصیت كه هر باسبار به مثابه یك منطقه مجزا در نظر گرفته شده است و در صورت بسته شدن هر بریكر كوپلاژ، مسیر جریانهای هر باسبار از طریق كنتاكتهای كمكی همان بریكر كوپلاژ به سایر باسبار ها مرتبط شده و بالانس جریانی برقرار می‌شود  . طبیعی است كه در چنین سیستمی،كنتاكنهای سریع العمل لازم خواهد بود تا اطمینان حاصل شود كه هم پای بسته شدن بریكر كوپلاژ،مسیر جریانها نیز بسته می‌شود . از طرفی تشخیص اتصالی در هر باسبار یا هر قسمت ( Section  ) از آن می‌باید به قطع سریع و ایزوله شدن همان قسمت منجر شود و سایر قسمتها در وضعیت نرمال خود باقی بمانند . ترانس های جریان بكار رفته در این سیستم ها نقش عمده دارند و در صورت اشباع شدن یكی یا دسته ای از آنها نظام متعادل سیستم مختل خواهد گشت . حفاظت خط : استفاده از حفاظت نوع ( جریانی – زمانی ) به صورت رله های اوركارنت خط،هر چند كه كاربرد دارند اما به دلیل تاخیر زیادی كه دارند، جزو حفاظت های اصلی محسوب نمی‌شوند . از طرفی،در مواقعی كه شبكه دارای چند منبع تغذیه باشد، هماهنگ نمودن رله های جریانی كه مشكل و گاهاً غیر ممكن است . رله دیستانس ـ كه بر اساس سنجش راكتانس، امپدانس و غیره كار می‌كند – حفاظت دقیق تر و مطمئن تری به حساب می‌آید و در شبكه های از چند سو تغذیه و تار عنكبوتی نیز عملكرد مناسب‌تری دارد. برای سنجش امپدانس،هر دو پارامتر ولتاژ و جریان مورد تیاز است و از تركیب U  و I    علاوه بر  Z  ، زاویه هم بدست می‌آید و كار تشخیص جهت آسان می‌شود از آنجا كه امپدانس خط انتقال متناسب با طول آن است، بنابراین با استفاده  از رله امپدانسی، فاصله تقطه اتصالی بدست می‌آید و از این خاصیت برای هماهنگی رله های دیستانس پشت سر هم استفاده می‌شود . واقعیت آن است كه برای یك اتصالی واقع در انتهای خط،طبیعی است كه جریان اتصالی كمتر باشد (بواسطه امپدانس بیشتر) و در عین حال، ولتاژی كه در پای ترمینالهای رله دریافت می‌شود به واسطه دوری از نقطه اتصالی زیادتر خواهد بود و بالعكس در اتصالی های نزدیك به رله،جریان اتصالی بزرگتر و ولتاژ در یافتی در ترمینالهای رله كوچك و نزدیك به صفر خواهد بود . بنابراین این رله  برای اتصالی های دور نسبت به اتصالی های میانه خط، جریان كمتر. ولتاژ بیشتری دریاقت می‌كند و حاصل تقسیم این دو یعنی   امپدانس بزرگتری بدست می‌دهد . برای اتصالی های نزدیك به رله،ولتاژ كمتر و جریان بیشتر خواهد بود و در نتیجه امپدانس كوچكتری سنجش می‌شود و به این ترتیب، وجه تمایز بین اتصالی های دورتر و نزدیكتر حاصل می‌گردد كه بواسطه همین تشخیص فاصله،می‌توان آن را ناحیه بندی كرد و برای ناحیه نزدیكترزمان قطع سریعتری منظور نمود و برای نواحی دورتر،تاخیر زمانی بیشتری در نظر گرفت و به این ترتیب،توانایی و انتخاب در قطع را به دست آورد . واحد اندازه گیر رله دیستانس در اصل،یك رله نسبت سنج است و طوری طراحی شده كه به عضو سنجشی آن دو گشتاور وارد می‌شود ؛ گشتاور جریان گشتاور حاصل از ولتاژ این دو گشتاور بر ضد هم عمل می‌كنند و ظرایف طراحی به گونه ای است كه در حالت نرمال شبكه برایند این دو گشتاور ناچیز بوده و رله بدون عكس العمل می‌ماند اما به هنگام بروز اتصالی ( افزایش جریان و كاهش ولتاژ )،توازن رله به هم خورده و گشتاور جریان بر گشتاور ولتاژ فزونی می‌آید و رله به عمل در می‌آید . طبیعی است كه برای اتصالی بسیار دور از رله،امكان عمل رله كم می‌شود و به این ترتیب می‌توان رله را طوری طراحی نمود كه از فاصله معینی به بعد، به عمل در نیاید و به عبارت دیگر رله را طوری ساخت كه برای فاصله ای از پیش تعیین شده كاربرد داشته باشد و از همین جاست كه رله‌های دیستانس با برد كوتاه، متوسط و بلند ساخته می‌شوند . مكان هندسی نقاطی كه در آنها گشتاور عمل كننده جریان و گشتاور باز دارنده ولتاژ برابر می‌شوند، مشخصه مرزی رله یا منحنی مشخصه رله                ( Relay- charactrestic) نامیده می‌شود و از آنجا كه این رله‌ها بسیار دقیق ساخته می‌شوند، امپدانس سنجش شده توسط آنها، تقریباً به صورت ایده ال،نسبت ولتاژ به جریان و زاویه بین آن دو خواهد بود و به این ترتیب می‌توان عملكرد امپدانس رله را بر روی نمودار R –X                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      رسم نمود . نكاتی در خصوص رله های دیستانس : 1- عملكرد رله های دیستانس بر حسب دقت برد یا شعاع عملكرد ( Reach ) آنها تعریف می‌شود و طبیعی است كه برای خطوط كوتاه، متوسط و بلند،رله های دیستانس یكسانی به كار گرفته نمی‌شود . 2- برای نقاطی بسیار نزدیك به رله،كه ولتاژ ورودی به رله بسیار كم می‌شود،دقت رله نیز پایین می‌آید و حتی در پاره ای موارد به عدم عملكرد رله منجر می‌شود و این امر به چگونگی طراحی رله بر می‌گردد و از عوامل دخیل در آن، امپدانس منبع تغذیه می‌باشند .  برای آنكه رله های دیستانس را همانند رله های (جریانی – زمانی) بتوان به صورت پشتیبان یكدیگر به كار گرفت عملكرد آنها را نسبت به فاصله پیش روی آنها، ناحیه          ( Zone)بندی می‌كنند. برای چند رله دیستانس پشت سر هم،كه هر كدام برای مقطعی از خط – یك نیروگاه تا نیروگاه بعد – به كار گرفته شده اند، هر یك از آنها  در وهله نخست موظف است كه مقطع خود را در زون اصلی (زون یك) حفاظت نماید و چنانچه رله بعدی، از عمل در زون اصلی خود قاصر ماند، به عنوان پشتیبان در زون دوم (با زمان بیشتر) به عمل در آید .  در عمل،زون اول یك رله دیستانس را به دلایلی نمی‌توان تا آستانه نیروگاه بعدی گسترش داد . در واقع اگر تمامی‌این فاصله می‌توانست در زون نخست قرارگیرد، ایده ال می‌بود، اما مواردی از قبیل خطای C.T   ها و P. T  ها، خطای ناشی از شرایط شبكه خطای محاسبات،خطای ناشی از محدودیت تنظیم گذاری رله خطای ستجش رله و غیره ،كه گاهاً روی هم جمع شده و امكان آن دارد كه  برد رله تا آن سوی رله بعدی (مقطع بعدی خط) توسعه یافته و حالت حفاظت انتخابی را دچار مشكل نماید، باعث می‌شود از روی احتیاط،حدود 15 تا 20  عقب نشینی را جایز بدانیم و زون نخست را بیش از 85 در صد مقطع مورد حفاظت قرار ندهیم . 15 در صد باقی مانده خط،كه به عهده زون دوم رله واگذار می‌شود و با تأخیر بیشتری قطع می‌گردد، اصطلاحاً به زون مرده ( Dead zone) معروف است . زون دوم این رله معمولاً 20 در صد از قسمت بعدی خط را می‌پوشاند و زون‌های حتی بعدی نیز بستگی به شرایط شبكه و هنر تنظیم گذاری  دارد . در رله دیستانس،هر زون زمان عمل مخصوص به خود را دارد تا عملكرد هر زون از زون‌های دیگر قابل تمیز باشد ضمن آنكه برای رله های دیستانس پشت سر هم،تداخل به وجود نیاید . معمولاً این زمان ها برای زون اول لحظه ای (حدود یك سیكل یا 20 میلی ثانیه)، زون دوم    6 /0 ثانیه، زون سوم 2/1 ثانیه، و زون چهارم 8/1 ثانیه تنظیم می‌شود .   طراحی یك رله دیستانس معمولاً بر اساس اتصال كوتاه سه فاز صورت می‌گیرد و بنابراین برای انتقال كوتاههای با زمین ( یك فار یا دو فاز و یا سه فاز با زمین ) و منطبق شدن نواحی عملكرد رله در اتصالی های مختلف لازم است كه شرایط سیستم زمین هم لحاظ گشته  در رله به صورن یك تنظیم با عنوان ضریب زمین قرار داده شود البته گفتنی است كه در دقیق ترین رله ها نیز این انطباق به صورت 100 درصد به دست نمی‌آید و مشخصه عملكرد آنها برای انفالی كوتاه‌های فازی و اتصالی های با زمین اندكی متفاوت است . مقدار ضریب زمین،به صورت زیر محاسبه می‌شود ؛         X0   راكتانس مؤلفه صفر و X1   راكتانس مؤلفه مثبت است . نسبت  نیز با ضریب K  تعریف می‌شود و معمولاً برای تمام المان های شبكه و از جمله خط ثابت و ضریب كمپنزاسیون یا جبران معروف است. این ضریب برای خطوط 33 كیلو ولت برابر 5/2 می‌باشد و در رله های دیستانس به عنوان پارامتری جهت سنحش صحیح تر اتصالی های زمین بكار می‌رود.رابطه  وK  نیز از رابطه فوق بدست می‌آید؛ لذا مقدار ضریب زمین یك خط 63كیلو ولت با مشخصه  چنین خواهد شد؛ نوسان فدرت و حفاظت رله دیستانس در مقابل آن(Power Swing blocking): وقتی در بارگیری از یك خط از دو یا چند سو تغذیه، تغییر شدید و ناگهانی رخ می‌دهد، در شكل ولتاژی شبكه، نوسانی ایجاد می‌كند كه به نوسان قدرت تعبیر می‌شود در برخی حالات می‌تواند تحریك رله دیستانس و فرمان بی مورد آن را باعث شود . به طور كلی نوسان در یك شبكه فشار قوی، ناشی از نویانات موج ولتاژ ژنراتورهای موجود نسبت به یكدیگر بوده و می‌تواند در شرایط بروز اتصال كوتاه و یا ضربه های حاصل از خروج و یا ورود بارهای سنگین به وجود آید،در عین آن كه پیدایش  این شرایط در شبكه نباید موجب عملكرد رله ها و قطع های ناخواسته و ناپایدار شدن سیستم گردد و از این نظر لازم است كه رله های دیستانس،بین این پدیده و اتصال كوتاهها تفاوت قائل شده و عكس العمل های مناسب را در هر مورد از خود ظاهر سازند . پدیده نوسان قدرت به صورت بر هم خوردن تعادل سه فاز شكل می‌گیرد به نحوی كه می‌توان آن را مشابه چرخش ولتاژهای منابع طرفین نسبت به یكدیگر فرض نمود . رله دیستانسی كه در طرف ژنراتور G   منصوب است، امپدانس  را دریافت می‌كند و این امپدانس از لحاظ مقدار و زاویه تغییرات وسیعی دارد . تغییر مكان هندسی این امپدانس و بویژه آنجا كه از مقادیر تنظیمی‌رله كمتر می‌شود،به مثابه اتصالی تعبیر و باعث عمل آن می‌گردد . اما آن چه كه پدیده نوسان قدرت را از اتصال كوتاه متمایز می‌گرداند آن است كه در نوسان قدرت،تغییر امپدانس به كندی صورت می‌گیرد در حالی كه در صورت رخداد اتصال كوتاه كاهش امپدانس تقریبا لحظه ای است و همین تفاوت اساس تكنیك رله ( Power   Swing Blocking )  را تشكیل داده است . نیز به آن جهت كه پدیده نوسان قدرت به صورت یكسان و هم نواخت در هر سه فاز اتفاق می‌افتد بنابراین می‌توان آن را در یك فاز مبنا مورد سنجش قرار داد در عین آنكه مشخصه یك فاز رله دیستانس نیز با تنظیمی‌جدید ( امپدانس بلوكه كنندگی در برابر نوسان قدرت = ZP.S.B    ) كافی خواهد بود . و البته ابن تنظیم باید بیشتر از امپدانس عملكرد زون سوم رله دیستانس باشد . حال،زمان تاخیری لازم برای آن كه این نوسان قدرت زمان حد فاصل بین دو مشخصه (مشخصه امپدانس زون سوم و مشخصه ZP.S.B)  را لازم بپیماید، اندازه گیری شده و با زمان عمكرد زون سوم مقایسه می‌شود و اگر این زمان طولانی تر از آن باشد مبین آن خواهد بود كه پدیده نوسان قدرت اتفاق افتاده و لازم است كه مدار فرمان قطع باز شود و به عبارتی دیگر رله دیستانس بلوكه گردد و چنانچه این زمان كوتاهتر از زمان تنظیمی‌زوم سوم باشد در آن صورت شرایط خطا  ( اتصالی ) پیش آمده و می‌باید رله دیستانس فرمان طبیعی خود را صادر نماید . معمولاً Zp.s.b را تا آنجا بزرگ انتخاب می‌كنند كه حتی‌المقدور از بارهای سنگین (امپدانس كم) تمیز داده شود . ضمناً لازم است كه زمان تاخیری رله P.S.b كوتاهتر از سریعترین زمان نوسان قدرت انتخاب شود . رله دوباره وصل كن : اطلاعات آماری اتصالی های واقع شده روی خطوط تا سطح 63 كیلوولت حاكی از آن است كه حدود 20 درصد آنها اتصالی های گذرا هستند و بنابراین در این گونه خطوط نیازی به رله های دوباره وصل كن نخواهد بود . در صد های بالاتر گذرا بودن اتصالی ها مربوط به خطوط فشار قوی و فوق قوی می‌شود. بروز جرقه های موقت روی مقره ها، اتصالی فازها با یكدیگر در اثر باد و عبور پرندگان از بین فاز، تخلیه های موقت در اثر اضافه ولتاژها و برخورد شاخه درختان،از جمله عوامل پیدایش این گونه اتصالی ها بوده و پیداست كه قطع شدن كامل خط در این موارد به صلاح نخواهد بود . در بعضی حالات مثل نردیك شدن شاخه یك درخت و ایجاد حالاتی بینابین حالاتی گذرا و دائم نیز با قطع خط توسط بریكر و وصل مجدد سریع آن مشكل بر طرف نمی‌شود . و بلكه تأخیری كوتاه لازم است تا در خلال آن،عامل بوجود آوررنده خارجی بسوزد  یا به اطراف پرتاپ شود . تجربه نشان داده است كه در غالب اتصالی‌ها، چنانچه خط پس از قطع توسط بریكر و پس از تأخیر زمانی كوتاهی – كه منجر به زدوده شدن فضای یونیزه حاصل از جرقه می‌شود – محدداً (به صورت خودكار) وصل گردد،عمل وصل موفقیت آمیز خواهد بود. در خطوط فشار قوی و فوق قوی پس از به وجود آمدن اتصالی گذرا در یك فاز،حتی ضرورت نخواهد داشت كه بریكر ها فرمان قطع سه فاز صادر كنند و فرمان قطع به بریكرفاز اتصالی شده و سپس وصل مجدد آن كافی بوده و این رفتار برای پایدار نگه داشتن سیستم نیز مفید خواهد بود . كلاً در ساخت رله های دوباره وصل كن، طرحهای مختلفی بكار كرفته می‌شود و در محاسبات و تنظیم گذاری آنها اصطلاحات ویژه ای مورد استفاده قرار می‌گیرد،كه ذیلاً به بعضی از آنها اشاره می‌شود؛ 1- زمان جرقه :زمانی است كه از لحظه جدا شدن كنتاكتهای بریكر تا خاموش شدن جرقه به طول می‌انجامد . 2- زمان وصل رله :زمانیكه این رله از لحظه اخذ فرمان ،صرف می‌كند تا كنتاكتهای خودرا ببندد . 3- زمان وصل:حدفاصل زمانی بین فرمان گرفتن بریكر برای وصل مجدد تا لحظه بسته شدن كنتاكتهای آن 4- زمان مرده رله (Relay dead time ):حدفاصل زمانی بین فرمان گرفتن رله برای وصل مجدد تا لحظه ای كه فرمان به كنتاكتهای بریكر داده می‌شود (این زمان شامل زمان تأخیری وصل كنتاكتهای بریكر نمی‌شود ). 5- زمان مرده بریكر (Breaker dead time):زمانیكه بین خاموش شدن جرقه و لحظه بسته شدن مجدد كنتاكتهای بریكر صرف می‌شود . 6- زمان رفع یونیزاسیون :زمانیكه بعد از رفع جرقه نیاز است تا یونهای حاصل از جرقه در هوا پراكنده شوند تا پس از وصل مجدد ،تكرار جرقه اتفاق نیفتد. 7- زمان عملكرد حفاظت :حد فاصل زمانی بروز اتصالی تا بسته شدن كنتاكتهای فرمانقطع بریكر (و نه پلهای بریكر)است . 8- زمان بازیافت(Reclose time ):زمانیست كه در آن ،عمل وصل موفقیت آمیز صورت می‌پذیرد. شروع این زمان، لحظه بسته شدن كنتاكتهای رله دوباره وصل كن و خاتمه آن،وصل مجدد بریكر خواهد بود . 9- زمان قطع سیستم : زمان ما بین بروز اتصالی و بسته شدن  كنتاكتهای رله دوباره وصل كن در یك عمل موفق است . 10- قفل شدن  ( Blocking ) : بخشیاز طرح رله دوباره وصل كن است كه  در صورت استفاده از آن،پس از قطع مجدد بریكر از وصل مجدد آن جلوگیری می‌كند . 11- وصل دوباره تأخیری : طرحی كه در اثر آن،رله دوباره وصل كن،پس از صدور فرمان وصل ناموفق و قطع شدن دوباره خط ( توسط رله حفاظتی ) پس از یك تأخیر (معمولاً بزرگتر از یك ثانیه و گاهاً تا 5 ثانیه ) اقدام به وصل دیگری می‌كند. 12- دوباره وصل كن با سرعت زیاد : طرحی است كه در آن حد فاصل زمان قطع و وصل مجدد یك ثانیه می‌باشد . 13- وصل چندگانه : طرحی كه به موجب آن، فرمان رله دوباره وصل كن تا رسیدن بریكر به مرحله قفل شدن، چند بار تكرار می‌شود . 14- زمان باز شدن بریكر : حد فاصل زمانی بین فرمان گرفتن و بین قطع بریكر و باز دن كمناكتهای آن است. 15- زمان عملكرد بریكر : حد فاصل زمانی بین فرمان گرفتن قطع بریكر و خاموش شدن جرقه مابین كنتاكتهای آن را گویند . كاربرد رلع دوباره وصل كن : در شبكه های فوق توزیع این رله معمولاً در خطوط شعاعی ( كه مركز ثقل پایداری سیستم نیست  ) به كار می‌رود و می‌تواند زمان خاموشی ها را به حداقل رساند . این مورد در پستهای تحت اسكن و فاقد اپراتور اهمیت بیشتری می‌یابد و از هزینه كاركنان اضافی بویژه در مناطق دور دست می‌كاهند . همچنین در شبكه هایی كه حفاظت اوركارنت و واحد (جریان زیاد آنی) دارند، می‌نوان تنظیمات را برای اتصالی های شدید حساس تر نمود تا به واسطه آن،پس از وقوع اینگونه اتصالی ها قطع آنی و سپس وصل مجدد صورت گیرد . به این ترتیب زمان استمرار جرقه به حداقل رسیده و میزان خسارت اندك شده و در پاره ای موارد از توسعه یك اتصالی گذرا به یك اتصالی دائمی‌جلوگیری شود . البته قابل ذكر آن است كه استفاده از حفاظت جریان زیاد آنی در شرایطی می‌تواند موجب به هم خوردن هماهنگی رله ها شود . در شبكه های فشار قوی و فوق قوی همانطور كه گفته شد از بریكر های تك فاز سود جسته می‌شود و مهم ترین دلیل این انتخاب و استفاده از رله های دوباره وصل كن حفظ پایداری سیستم می‌باشد . در این شبكه ها كه معمولاً شعاعی نیستند در صورت بروز اتصالی بریكر های طرفین خط معیوب همزمان باز می‌شوند و همین هم مشكلاتی را برای طرح های وصل مجدد بوجود می‌آورد و ایجاب می‌كند كه منحنی پایداری سیستم حتماً مد نظر قرار گیرد .و از جمله لازم می‌آید كه در آنها از حفاظت های سریع و بریكر های با سرعت بالا استفاده شود . ضمناً در تنظیم رله های دوباره وصل كن لحاظ زمان كافی برای دی یونیزاسیون محیط جرقه ضروری است و همین مسئله باعث می‌شود تا سطح واتاژ مدار،سرعت باد و بسیاری موارد دیگر را در محاسبات  منظور كنیم و همین جاست كه نوع بریكر های مورد استفاده (روغنی،گازی،بادی و غیره) نیز مطرح می‌شوند و خلاصه آن كه به كار گرفتن دوباره مصل كن‌ها در سطوح فشار قوی، تخصص بالا و امكانات ویژه ای می‌طلبد. صد تكرار (Anti pumping) : این وسیله كه به آن  Anti hunting نیز اطلاق می‌شود،عبارت از طرح مركبی است كه در رابطه با دوباره وصل كن ها و بریكر ها به كار گرفته می‌شود و به موجب آن در مواقعی كه اتصال كوتاه دائمی‌رخ داده و قطع و وصل ها تكرار شده و در این تكرارها زمان انجام گرفتن وصل مجدد طولانی تر از مجموع زمان عملكرد رله حفاظتی مربوطه و زمان عمل مكانیكی بریكر شوند از تكرار عملیات بریكر جلوگیری می‌نماید . این تكنیك برای ممانعت از عملیات قطع و وصل بریكرها در زیر جریانهای اتصال كوتاه كه گاها باعث انفجار آنها می‌گردد وضع شده است . گهگاه دیده می‌شود كه در پستهای تحت اسكن – مورد كنترل از طرق سیستم های  اسكادا- در اثر اختلاط فرامین از راه دور، بریكری به قطع و صل های پشت سر هم و منهدم كننده دچار می‌شود و در صورت تعبیه بودن این وسیله در آن بریكر قفل می‌شود و از تخریب و احیاناً انفجار آن ممانعت به عمل می‌آید . رله واتمتریك :  ایده استفاده از رله های واتمتریك از آنجا بوجود آمده كه تشخیص جهت جریان مورد نظر بوده است و از آنجا كه در ساختمان این رله ها ناچار به استفاده از دو پارامتر جریان و ولتاژ هستیم بنابراین رله های با ساختار دو كمیتی ( از نوع جذب كننده یا حاصل ضرب سنج ) به كار گرفته می‌شوند . در رله ضرب كننده گشتاور منتجه متناسب با توان  است و با انتخاب یك زاویه جبران كننده مناسب می‌توان آن را به یك رله جهتی مبدل ساخت . توضیح آن كه وقتی اتصال كوتاه اتفاق می‌افتد، به ویژه در اتصالیهای كوتاه با زمین،زاویه بین جریان و ولتاژ اعمال شده به رله كه همان زاویه اتصال كوتاه ( Short  Circuit  Angle ) است،تقریباً به مشخصه خط بستگی خواهد داشت و نه به بار ؛ زیرا كه در چنین شرایطی،تأثیر بار تقریباَ صفر می‌شود و فقط R و X  خط تا نقطه اتصالی (و كمی‌هم مقاومت جرقه،كه از جنسR    است) باقی می‌ماند . مثلاً برای یك خط KV63  از جنس Almelec با مقطع   mm2 288 با مشخصه  Z =0.15+j0.4[p.k] ، مقدار زاویه اتصال كوتاه خواهد شد :  بیشترین  مقدار گشتاور در رله های ضرب كننده در زاویه صفر بدست می‌آید؛ یعنی وقتیكه بین جریان و ولتاژ اعمال شده به رله، زاویه‌ای وجود نداشته باشد. اما درخط موردمثال، زاویه º69 است و بنابراین متناسب با º69 Cos، این گشتاور كم خواهد شد.حال اگر درساختار له، همین زاویه º69 درجهت عكس بنحوی تعبیه شده باشد كه از تأثیر زاویه خط بكاهد، گشتاور ایجاد شده در رله ماكزیمم خواهد شد. كلاً اگر زاویه خط را ø و زاویه تعبیه شده در رله را x را بنامیم، وات حاصله خواهد شد: چنین روشی كه برای حساس‌ترنمودن رله و سرع بخشیدن به عملكرد آن انجام می‌شود، جبران‌سازی زاویه نامیده می‌شود و مقدار زاویه تعبیه شده در داخل رله، بستگی به جایگاه مورد استفاده آن (نوع خط، وسطح ولتاژ آن) دارد. بعضی از انواع این رله‌ها دارای یك سری منحنی عملكرد معكوس (inverse) هستند (همانند رله P.S.W.) و هرچه گشتاور ایجاد شده درآنها بیشتر باشد، سرعت عملكرد بیشتری خواهند داشت و به این ترتیب دو مزیت درآنها بوجود می‌آید؛ 1-    امكان رفع اتصال كوتاههای شدیدتر در زمان كمتر، و 2-    امكان هماهنگ نمودن (coordination) رله‌های واتمتریك پشت سرهم درشبكه. این رله‌ها را می‌توان یك فاز یا سه فاز ساخت. رله. P.S.W. ی موردبحث، از نوع تكفاز است با این تفصیل كه ولتاژ آمده به ترمینالهای رله ولتاژ رزیجوآل و جریان ورودی به آن نیز جریان رزیجوآل خط می‌باشد و بنابراین هرگونه اتصال كوتاه با زمین – كه تأثیر خود را برولتاژ و جریان رزیجوآل می‌گذرد – توسط این رله احساس می‌شود. در رله P.S.W. ، جریان رزیجوآل مستقیماً به رله واتمتریك وارد نمی‌شود و ابتدائاً یك رله جریانی (بازمان ثابت) را تحریك می‌كند. جریان تحریك این رله را می‌توان طوری تنظیم كرد كه برای همه مقادیر نشت با زمین به عمل در نیاید . وقتی جریان رزیجوآل از حد تنظیم شده فراتر رود،رله تحریك شده و با بسته شدن كنتاكت آن،تایمری بكار می‌افتد و پس از گذشت تاخیر لازم،مدار ولتاژ بسته می‌شود . همانطور كه گفته شد این مدار شامل ولتاژ رزیجوآل آمده از سه P.T    خط،مقاومت و خازن و بوبین ولتاژی رله واتمتریك است كه به طور سری قرار گرفته است . حالا در رله واتمتریك،هر دو عامل مورد سنجش یعنی جریان رزیجوآل و ولتاژ رزیجوآل حضور دارند و این دو عامل در ساختمان رله حاصل ضرب سنج واتمتریك، گشتاورهای خود را اعمال می‌كنند .  مقاومت و خازنی هم كه ذكرشان آمد، پس فاز جبرانی را ایجاد كرده و در مجموع چنانچه گشتاور حاصل به اندازه كافی باشد، رله تحریك و در صورت استمرار اتصالی فرمان قطع صادر می‌شود . با تفصیلی كه فوقاً آمد، می‌توان رله P.S.W  را  به دلایل زیر یك رله واتمتریك زمین جهتی قلمداد نمود ؛ 1- رله واتمتریك است،از آن رو كه علاوه بر سنجش جریان، ولتاژ رزیجوآل را دریافت كرده و با ضرب كردن آن در جریان رزیجوآل زمین (باتوجه به هر دو زاویه خط و رله )،وات حاصله را می‌سنجد . 2- رله زمین است به دلیل آن كه فقط در رابطه با اتصال های كوتاه با زمین بكار می‌افتد ( و نه اتصال های كوتاههای فازی ) 3- جهتی است از آن رو كه به جهت جریان زمین حساس است ( در نیم صفحه محور های مختصات عمل می‌كند و در نیمی‌دیگر بدون عكس العمل باقی می‌ماند ) . از این رله معمو لاً به عنوان پشتیبان برای رله دیستانس تیپ RXAP    كه رله ای از نوع راكتانسی است استفاده می‌شود . در مواقعی كه خط مورد استفاده از مناطق بیابانی و كوهستانی گذشته و احتمال خطر پارگی و رها شدن فاز روی مواضع سنگلاخی و پر مقاومت می‌رود  و جریان گاهاً كم زمین قادر به تحریك رله دیستانس نمی‌باشد،این رله با تنظیم حساس خود می‌تواند به عمل در آمده و سنجش دقیق واتمتریك خود را انجام دهد . رله مؤلفه منفی (Negative  phase sequence relay ) : گاهی در شبكه عیوبی بوجود می‌آید كه توسط رله های معمولی قابل تشخیص نیست . مثلاً خط پارگی (Broken Wire یاOpen circuit ) كه بدون ایجاد اتصالی اتفاق میافتد و این مسئله حتی از دید رله های دیستانس به دور می‌ماند . چنین مواردی تا آنجا كه مربوط به خطوط و ترانس ها شود حادثه ای به بار نمی‌آورد،اما در ژنراتورها و موتورهای سه فازه وضع به صورت دیگری است . می‌دانیم وقتی كه جریانهای سه فازه،نامتقارن می‌شود مؤلفه منفی بوجود می‌آید . این مؤلفه با سرعت سنكرون اما در جهت مخالف گردش روتور می‌چرخد و برآیند دو میدان جریان با فركانس دو برابر را در روتور القاء و در نتیجه گرما ایجاد می‌كند . گرمای حاصل از جریان مؤلفه منفی متناسب است با  جریان مؤلفه منفی است و بنابراین طولانی شدن عبور این مؤلفه خطر ساز می‌شود و لازم است كه ژنراتور را در برابر آن حفاظت نمود . جریان مؤلفه منفی را می‌توان توسط یك رله اوركارنت تشخیص داد اما مسئله آن است كه چگونه این مؤلفه را از سایر مؤلفه ها تفكیك كنیم . در این رابطه روش های مختلفی به كار گرفته شده است و رله های مؤلفه منفی موجود طرح های كم و بیش متفاوتی دارند . در یكی از روش های رایج ابتدا با استفاده از مقابل قرار دادن جریان های آمده از ترانس های جریان  كاری می‌كنند كه اگر جریان مؤلفه منفی بوجود آید در خروجی مدار تقویت شده و قابل آشكار سازی باشد و چنانچه در مدار فقط جریان مؤلفه مثیت وجود داشته باشد،تقویتی  صورت نگیرد . جریان مؤلفه صفر را هم به صورتی فیلتر می‌كنند و رله جریانی منصوبه، با تنظیمی‌ كه دارد فقط در قبال جریانهای مؤلفه منفی به عمل در می‌آید . سربندی ثانویه ترانس‌های جریان به نحوی است  كه از طرفی منتجه ( Ia -Ib  ) و از طرفی دیگر برایند  بدست می‌آید و حال چنانچه در سیستم منفی برایند این دو جریان بهروش برداری رسم شود حاصلی خواهد داشت كه سه برابر جریان فازa   می‌باشد در صورتی كه در سیستم  مثبت چنین مقدار قابل توجهی تولید نمی‌گردد و به این ترتیب كار برای تشخیص این مؤلفه آسان می‌شود . علاوه بر طرح تفاضلی كه شرح آن آمد، یك روش تكمیلی هم به كار گرفته شده است تا وقتی جریان عادی (مؤلفه مثبت) برقرار است دو سر رله اوركارنت اتصال كوتاه شود و از آن جریانی نگذرد . تفصیل این روش چنین است كه بر سر راه ترانس جریان فاز A  امپدانس ZAقرار داده شده و بر سر راه ترانس جریان فاز C   امپدانسی تركیبی ZA   ( كه مركب از یك چوك و یك مقاومت است تعبیه شده است . ZA  و ZC   به لحاظ مقدار، برابر اختیار شده‌اند اما كیفیت ZC  طوری است كه ضریب قدرتی برابر  و پس از فاز ایجاد می‌كند و با این حساب ترانس جزیانهای دو فاز A و C  كه قبلاً 120 درجه نسبت به یكدیگراختلاف فاز داشتند اینك 180 درجه اختلاف فاز خواهند داشت به عبارتی دیگر كاملا در خلاف جهت هم  عمل خواهند كرد و منتجه ولتاژی آنها صفر خواهد شد و به این ترتیب نقاط P و R  هم پتانسیل شده در حكم اتصال كوتاه خواهند بود و لذا  جریانی از رله ZL نخواهد گذشت .اما هنگامیكه در ثانویه ترانسهای جریان ،مؤلفه منفی بوجود می‌آید ،افت ولتاژهای حاصله در دو سر ZAو ZC یكدیگر را خنثی نمی‌كنند و اختلاف پتانسیل نقاط P وR باعث عبور جریان مؤلفه منفی (كه در این مدار توسط طرح تفاضلی ترانس جریانهای كمكی به سه برابر افزایش پیدا كرده است)از رله ZLو تحریك آن خواهد شد . تجربه عملی با این مدار نشان داده است كه در شرایط متقارن بودن بار ،یعنی وقتی جریان مؤلفه منفی وجود ندارد ،اگر بار را تا حدود سه برابر نیز افزایش دهیم ،رله عمل نخواهد كرد.تنها  مسئله ای كه باقی می‌ماند حضور جریانهای صفر است كه در بعضی حالات، می‌تواند منجر به عمل نا بجای رله مؤلفه منفی شود در این خصوص،چند نكته قابل ذكر است ؛ اولاً ؛ مؤلفه صفر جریان موجب گرم شدن روتور نمی‌شود . ثانیاً ؛ در تركیب ژنراتور – ترانس، این جریان باعث عملكرد رله مؤلفه منفی نمی‌گردد زیرا كه در این تركیب نمی‌تواند به داخل ژنراتور نفوذ كند . ثالثاً ؛ در ژنراتور تنها، جریان مؤلفه صفر گاهی منجر به عملكرد بی مورد رله منفی مؤلفه می‌شود و در این حالت است كه از فیلتر هارمونی سوم استفاده می‌شود . این فیلتر عبارت از یك مدار مثلث بسته است كه از عبور هارمونیك های سوم به مدار رله جلوگیری می‌كند . فرمان قطع این رله نباید سریع باشد و به همین خاطر رله از نوع اوركارنت زمان معكوس انتخاب می‌شود ؛ دلایل این كار موارد مختلفی  است از آن جمله ؛ 1- مدت زمانی كه یك ژنراتور می‌تواند تحت شرایط حضور مؤلفه منفی به كار خود ادامه دهد بستگی به نوع ژنراتور دارد . 2-گرمای حاصل از جریان مؤلفه منفی در روتور متناسب است باt I22. و خود این رابطه یكی از مشخصه های طبیعی ژنراتور است . 3- هر ژنراتوری حفاظتی از نوع حرارتی دارد و بنابراین فرمان رله مؤلفه منفی باید با این حفاظت هماهنگ باشد . 4- ژنراتورها معمولاً می‌توانند تا حدودی – به طور پیوسته – در مقابل نامتعادل شدن جریانهای سه فاز پایدار بمانند به همین خاطر پیدایش جریان مؤلفه منفی را به صورت درصدی بیان كرده و زمان عملكرد رله راتابعی از آن اختیار می‌كنند مطابق رابطه زیر : در این رابطه جریان نامی‌ژنراتور I2 جریان مؤلفه منفی و K   مقداری ثابت ( با دیمانسیون ثانیه و وابسته به مشخصه ژنراتور ) می‌باشد . از این رابطه ی تواند زمان مجاز عبور جریان مؤلفه منفی را به دست آورد . تنظیم این رله را معمولاً حدود 40 درصد جریان ژنراتور قرار می‌دهند . سنكرون كردن : غالب اوقات بار زیاد می‌شود مجبور می‌شویم ژنراتور دیگری را به مدار اضافه كنیم و یا وقتی بار كم می‌شود بعضی از ژنراتور ها را به طور موقت از شبكه خارج نماییم . به هر حال لازمه كار موازی این ژنراتورها آن است هماهنگ ( سنكرون ) كار كنند و ولتاژ و فركانس آنها یكسان باشد . پیش از اتصال یك ژنراتور به یك شبكه بزرگ یا یك پارالل نمودن آن با ژنراتوری دیگر لازم است كه با شبكه یا ژنراتور مورد اتصال هماهنگ شود . برای این منظور باید چهار شرط زیر برقرار شود ؛ 1- فركانس آن با فركانس شبكه برابر باشد . 2- ولتاژ ژنراتور با ولتاژ شبكه یا ژنراتور دیگر یكسان باشد . 3- ولتاژ ژنراتور هم فاز ولتاژ شبكه ( ژنراتور ) مورد اتصال باشد . 4- توالی فاز هایشان یكسان باشد . برای به وجود آوردن شرایط فوق اعمال زیر را انجام می‌دهیم ؛ 1- سرعت  رگولاتور را طوری تنظیم می‌كنیم كه فر كانس خروجی ژنراتور نزدیك به فركانس شبكه شود .  2- تحریك ژنراتور را به نحوی تنظیم می‌كنیم كه ولتاژ ژنراتور ( E0 ) مساوی ولتاژ شبكه (  (E گردد . 3- اختلاف فاز ولتاژ ژنراتور و ولتاژ شبكه را به صفر می‌رسانیم . دستگاه سنكروسكوپ به طور پیوسته اختلاف فاز بین این دو ولتاژ را نشان می‌دهد و سرعت حركت عقربه آن كه می‌تواند از صفر تا 360 درجه و در دو جهت چرحش كند مبین میزان این اختلاف است . صفحه سنكرونسكوپ مدرج نشده اما در آن یك نقطه صفر ( یعنی جائیكه اختلاف فاز بین دو ولتاژ E  و E0   به صفر می‌رسد ) مشخص گردیده است در عمل وقتی می‌خواهیم عمل سنكرون كردن رت انجام دهیم عقربه سنكرونسكوپ به آهستگی در جهت راست یا چپ می‌چرخد . اگر فركانس ژنراتور كمی‌بیشتر  از فركانس شبكه باشد عقربه در جهت حركت عقربه های ساعت می‌چرخد و این به آن معناست كه ژنراتور از حیث فركانس تمایل به هدایت شبكه دارد و بالعكس اگر فركانس ژنراتور كمی‌كمتر از فركانس شبكه  باشد عقربه سنكرونسكوپ در جهت عكس عقربه ها ی  ساعت چرخش خواهد كرد و در این صورت لازم است دور ژنراتور را به آهستگی افزایش دهیم تا فركانس آن با فركانس شبكه یكسان شود . بررسی نهایی كه باید انجام دهیم آن است كه به ولتاژ ژنراتور نگاهی بیندازیم تا مطمئن شویم این ولتاژ مساوی ولتاژ شبكه است و اگر چنین باشد و در لحظه ای كه عقربه سنكرونسكوپ به آهستگی به نقطه صفر می‌رسد بریكر ژنراتور را ببندیم تا ژنراتور با شبكه پارالل شود . گفتنی است كه در نیروگاههایی كه ژنراتورهل و كنترل كننده های مدرن دارند عمل سنكرون كردن معمولاً به صورت اتوماتیك انجام می‌شود . در اینجا ذكر چند نكته در خصوص مسائل پارالل كردن ژنراتور با شبكه لازم است ؛ 1- برابر نبودن فركانس ها باعث می‌شود كه ولتاژ ها در نقاطی با هم جمع و در نقاطی از هم كم شده و در مجموع یك فركانس موجی پدید آید كه تاثیر آن در شبكه به صورت خاموش و روشن شدن تناوبی لامپها ( با همان فركانس موج منتجه ) خواهد بود .  2- اگر همه شرایط موازی كردن برقرار بوده ولی ولتاژها به مقدار اندكی متفاوت باشند ژنراتور بی آنكه دچار مشكل شوند خود را با شبكه تطبیق می‌دهد . زیرا كه جریان متعادل‌كننده خودباعث برقراری سنكرونیسم می‌شود . روی هم رفته آن كه ولتاژ كمتری دارد جریان دریافت می‌كند اگر ولتاژ ژنراتور كمتر باشد جریان دواته می‌گیرد و جریان اصطلاحاً به وضعیت زیر تحریك ( under – excited ) می‌رود و در صورتی كه ولتاژ آن نسبت به شبكه بیشتر باشد، جریان متعادل كننده را به شبكه خواهد داد و در وضعیت  فوق تحریك ( over excited ) قرار خواهد گرفت .  3- در صورت وجود اختلاف فاز بین ژنراتور و شبكه دو حالت پیش می‌آید : 1- اگر ولتاژ ژنراتور نسبت به شبكه عقب تر باشد در لحظه وصل یك جریان واته از شبكه به سمت ژنراتور سرازیر می‌شود و به روتور ضربه ای مكانیكی  وارد می‌آورد تا با شبكه هماهنگ شود . چنانچه این ضربه شدید باشد،باعث خراب شدن یاتاقان های ژنراتور می‌گردد. 2- اگر ژنراتور نسبت به شبكه جلو افتادگی داشته باشد ژنراتور بلافاصله به شبكه جریان داده و بخشی از بار شبكه را به عهده می‌گیرد .این حالت برای ژنراتور خطر كمتری دارد و از این رو بهتر است در لحظه پارالل شدن اختلاف فاز ژنراتور نسبت به شبكه قدری مثبت باشد . رله  Synchron  Check  : در پستهای فشار قوی برای وصل بریكر كوپلاژ (از آنجا كه دوشینه متفاوت را به هم مرتبط می‌سازد ) نیاز به برقراری شرایط اولیه به قرار زیر است : 1- برابری نسبی ولتاژ ها در هر دو طرف بریكر ( در حالت باز ) با اختلافی قابل قبول و از پیش تنظیم شده روی رله . 2- برابری فركانس ها . 3- صفر بودن اختلاف فاز بین ولتاژ های طرفین  بریكر . یكسان بودن جهت چرخش حوزه های دوار و به عبارتی همسو بودن توالی فازها ( Phase Sequence  ) نیز برای یك پست دایر، مسلم فرض می‌شود . رله پس از بررسی تمام شرایط مذكور و در صورت سازگار بودن دو طرف اجازه وصل بریكر  كوپلاژ را صادر می‌كند . گاهی صدور این اجازه موكول به  وجود حداقلی از اختلاف ولتاژ ( نسبت به ولتاژ نامی‌شبكه )  می‌شود . برای مثال در یك نمونه از این رله ها حداقل ولتاژ مورد نیاز 45 در صد ولتاژ نامی‌تعریف شده است  . در همین رله حداكثر اختلاف فركانس های دو طرف – بسته به مدل آن – می‌تواند بین 3 تا 200 میلی ثانیه باشد . طبیعی است كه برای مصرف كننده های دقیق و حساس لازم است اختلاف فركانس( Δf ) روی حداقل تنظیم یعنیmHz3 قرار داده شود . در این رله ها معمولاً ولتاژ هایی كه در طرفین بریكر كوپلاژ اندازه گرفته می‌شود می‌باید نسبت به ولتاژ نامی‌از مقدار معینی كوچكتر نباشد، سوی برقدار شدن را هم می‌توان روی رله انتخاب  نمود مثلا این كه خط از طریق باسبار برقدار می‌شود و یا باسبار از طریق خط ضمن آن كه می‌توان سوی برقدار شدن را در نظر نگرفت . در حالتی كه واحد بررسی كننده ولتاژ های دو طرف به كار گرفته می‌شود باید توجه داشت كه یك خط یا  باسبار راكد هم می‌تواند حاوی پتانسیل قابل ملاحظه‌ای باشد . این پتانسیل الكتریكی در اثر القاء سلفی ناشی از خطوط موازی و یا شارژ خازنی از طریق پلهای بریكر باز تولید می‌شود . مقدار این پتانسیل گاهاً تا 30 در صد ولتاژ نامی‌و یا حتی بیشتر هم می‌رسد و از این رو این مسئله را باید در رابطه با اختلاف ولتاژ مجاز دو طرف در نظر گرفت . در رله مورد مثال روی واحدی كه  اختلاف ولتاژهای دو طرف را بررسی می‌كند  كلیدی وجود دارد كه اپراتور می‌تواند به دلخواه یكی از وضعیت های آن را انتخاب كند و بسته به این كه باسبار یا خط كدام یك بی برق است كلید را در وضعیت مربوطه قرار دهد . حالا كه مختلف این كلید عبارت اند از ؛  باسبار برقدار و خط راكد،باسبار راكد و خط برقدار،باسبار برقدار و خط هم برقدار و بالاخره واحد خارج از مدار ( blocked ). در رابطه با مسئله فوق، زمان فرمان به بریكر ( پس از تشخیص سنكرون بودن دو طرف ) هم مهم است و می‌توان زمان تأخیر در وصل را روی رله تنظیم نماید . در مورد این رله می‌توان این زمان را دو دهم ثانیه به طور ثابت تنظیم نموده و یا آن كه از 1 تا 20 ثانیه متغییر كرد . رله Synchronizing ) : این رله برای ژنراتور ها و یا جائی كه خطوط متعددی دارند  توصیه می‌شود . در جائی كه بخواهیم  ژنراتوری را با یك شینه راكد و یك خط از طریق بریكر كوپلاژ پارالل كنیم در عین آن كه آیتم های مطرح برای رله سنكرون چك را نیاز داریم ضروری است كه در صورت هماهنگ نبودن مشخصات ژنراتور با شبكه فرمان تنظیم ولتاژ به رگولاتور ژنراتور داده شود و خروجی جدید ان بررسی و در صورت یكسان بودن مشخصات فرمان وصل صادر گردد . در یك نمونه از این رله ها امكانات زیر وجود دارد : 1- كانال های ورودی آن دوبله است و هر گونه اختلاف مقادیر هرجفت كانال ورودی باعث توقف  فرمان وصل می‌شود و پیغام مغایرت را از طریق اندیكاتور ظاهر می‌سازد . 2- مقادیر ثابت و یا متغییر مورد تنظیم در حافظه آن ثبت می‌شود . 3- حافظه نسبتاً وسیعی برای ثبت ولتاژ ها،فركانس ها و اختلاف فاز های طرفین دارد . 4-  محاسبات دیجیتالی در هر مرحله به طور سریع انجام می‌شود و این خصوصیات باعث  می‌شود كه رله مطابق با شرایط واقعی هر لحظه سیستم،اطلاعات را ازدو طرف اخذ و برای بستن به موقع كلید كوپلاژ اقدام كند به نحوی كه مجموع تأخیرهای زمانی در یافت اطلاعات،تصمیم گیری،صدور فرمان و زمان وصل مكانیكی بریكر،كوتاهتر از زمان لغزش فركانس ها ( Slip Frequency ) باشد . 5- در صورتی كه نیاز به سنكرون كردن سریع باشد،رله برای رساندن فركانس ژنراتور به مقدار قابل قبول،پالس هایی را به رگولاتور در جهت افزایش یا كاهش دور ژنراتور صادر می‌كند . 6- برای ممانعت از پیش آمدن حالتی كه ژنراتور متصل شده به شبكه،حالت موتوری پیدا كرده و از شبكه  قدرت دریافت كند می‌توان رله را طوری تنظیم كرد كه پیش از صدور فرمان وصل، فركانس ‌ژنراتور قدری بیشتر  از فركانس شبكه باشد . 7- روی این رله می‌توان پارامترهایی  را كه از دو طرف سنجش می‌كند (نظیر ولتاژها،  فركانس ها و اختلاف فاز ) قرائت كرد و ضمنا چنانچه فرصت وصل بریكر از دست برود،روی آن نشان داده می‌شود . هم چنین تعداد وصل ها و یا زمان آخرین فرمان وصل و یا نزدیك شدن به موقعیت وصل  (كوچك شدن تدریجی Δφو … ) را مینماید و رله فركانسی – رله حذف بار ( load – Shedding  ) : فركانس شبكه متناسب با دور ژنراتور و معكوساً متناسب با باری است كه از آن اخذ می‌شود . در صورت افزایش بار،دور ژنراتور . در نتیجه فركانس خروجی ان كم می‌شود . و از این رو،برای ثابت نگاهداشتن فركانس سنج بسیار دقیق استفاده شود تا متناسب با  بار،دور ژنراتور  تغییر كند . ساختمان یك رله فركانسی بسیار ساده و منبع تغذیه آن نیز ولتاژ یك فاز می‌باشد . در نوع دیجیتالی آن، فر كانس تا هزارم هرتز نیر سنجیده می‌شود و از این رو می‌توان صدور فرمان های دقیق را از آن انتظار داشت و تعداد زیادی از رله های فركانسی را با هم هماهنگ نمود . همان طور كه گفته شد،وقتی بار شبكه سنگین می‌شود فركانس ژنراتور افت می‌كند و برای جبران آن لازم است رله فركانسی منصوب روی ژنراتور با فرمان به گاورنر و به كارگیری سوخت زیادتر،دور و در نتیجه فركانس خروجی را تقویت و بار شبكه را تامین كند . ولی گاهی كه تولید محدود است ناچار به كم كردن بار شبكه بوده و به عبارتی نیاز به حذف بار خواهیم داشت . این حذف بار را می‌توان در سطوح ولتاژی مختلف انجام داد ؛ از جمله خروجی های KV230، ویا خروجی‌های KV63. این انتخاب، به چگونگی مشخصه پایداری سیستم برمی‌گردد. بهیمن لحاظ درغالب پست‌ها، هرقسمت (section) از باسبارهای KV230 مجهز به یك رله فركانسی با تنظیم خاص خود است و مجموعه این تنظیمات بستگی به اهمیت و برنامه زمان بندی اعمال خاموشی ها دارد و چنانچه فركانس از میزان تنظیمی‌هر رله كمتر شود،فرمان آن قسمت مربوطه را از مدار خارج خواهد كرد . در پست های دارای خروجی های KV 63 گاهاً یك گروه فیدر KV 63 مشمول فرمان یك رله فركانسی می‌شود برای مثال در یك پست مادر با 16 فیدرKV 63  یك رله حذف بار چهار واحدی ( شامل چهار رله فركانسی با 4 تنظیم متوالی ) تمامی‌16 فیدر را كنترل خواهد كرد و. به این ترتیب می‌توان فیدرهای با اولویت كمتر رادر فركانس بالاتر و بالعكس از مدار خارج ساخت . به طور كلی رله های فركانسی حفظ بار را می‌توان در موارد زیر به كار برد ؛ 1- برای حذف اتوماتیك ( در مواقع كمبود تولید ) به صورت دسته بندی شده و با توجه به درجه اهمیت هردسته از نقطه نظر اعمال خاموشی .  2- برای جدا كردن خطوط منشعب از  یك گره ( tie ) به منظور آن كه از خاموشی كل سیستم جلوگیری شود .  3- برای ایزوله كردن سیستم های كوچك دارای تولید خودی از شبكه اصلی در مواقع بروز یك خطا (fault) در شبكه اصلی به منظور ممانعت از سرایت خاموشی به سیستم كوچكتر . 4- برای حفاظت از ژنراتورهای كمكی در جاهایی كه نظارت بر فركانس می‌تواند از تحمیل خسارت به توربین ها و متعلقات آنها جلوگیری نماید . سیستمinterlock  , intertrip : این سیستم در ارتباط با دو پست مرتبط با هم (پست مادر و پست تغذیه شونده )كه وسیله قطع و وصل آنها فقط یك سری بریكر است (آنهم منصوب در پست مادر )بكار می‌رود و منظور از طراحی چنین سیستمی‌صرفه جویی در بریكرهای طرف پست تغذیه شونده است ولی استفاده از آن در بعضی موارد منجر به بروز خسارات و خطراتی می‌شود كه گاهاً پرهیز از آنها اجتناب ناپذیر بوده و طرح را مردود می‌نمایاند. این طرح به صورتی است كه بی برق نمودن ترانسفورماتورپست تغذیه شونده،فقط با قطع بریكر kv 63 از محل پست مادر امكان پذیر است .بنابراین اگر این بریكر وصل شود (فرمان قطع از طرف پست تغذیه شونده روی آن نباشد)،ترانسفورماتور بدون هیچ مانعی برقدار خواهد شد (موجد خطر  برای كسانیكه روی ترانس به كار مشغولند )و در این زمینه جز پاره ای ابتكارات كاركنان ،هیچگونه روش ایمن كننده ای وجود نخواهد داشت (بویژه در مواردیكه كابل پیلوت ارتباطی دو پست قطع می‌باشد ). طرح كلی این سیستم طوریست كه روابط و وابستگی های  زیر بین بریكر 63هزار {A}-واقع در پست مادر و بریكر طرف 20كیلو ولت ترانس {B }برقرار است : 1- اگر بریكر A قطع شود ،بریكر B نیز قطع می‌شود (اینتر تریپ). 2- اگر بریكر B قطع شود ،بریكر A قطع نمی‌شود . 3- تا بریكر A وصل نشود ،بریكر B فرمان وصل نمی‌گیرد (اینتر لاك). 4- اگر بریكر A وصل شود ،بریكر B فقط از محل خود وصل می‌شود . 5- وصل بریكر A فقط از محل خود امكانپذیر است . 6- قطع بریكر A از محل خود و نیز از طرف پست تغذیه شونده (در صورت بروز اشكال در ترانسفورماتور و عملكرد رله های آن و همین طور فرمان از طریق كلید قطع اضطراری واقع در پست تغذیه شونده ) ممكن می‌باشد . در این سیستم علاوه بر رله های فرعی، جمعاً از ده رله اصلی استفاده شده است(4رله در طرف پست مادر و 6رله در طرف پست تغذیه شونده ) و ارتباط این سیستم رله ای در دو پست ،از طریق یك كابل (كه پیلوت نامیده )انجام می‌شود كه شامل 4 رشته است (2رشته برای ارسال و دو رشته برای دریافت فرمان ). تغذیه این كابلها در حالت عادی مدار از فشار ضعیف (a.c.)تامین می‌شود ولی چنانچه فرمانی صادر شود، ضمن برقرار بودن ولتاژa.c. ،ولتاژd.c. فرمان نیز روی ولتاژ a.c. سوار شده و به طرف دیگر ارسال می‌شود . بعضی از وظایف رله های اصلی دو طرف را می‌توان به شرح زیر خلاصه كرد: – آشكارسازی قطع ولتاژ d.c. (با قطع شدن ولتاژ d.c.آلارم میدهد ). – آشكارسازی قطع ولتاژ a.c. (در صورت فقدان a.c.آلارم می‌دهد). – فرستادن فرمان قطع به طرف دیگر مدار ( send). – دریافت فرمان قطع از طرف دیگر مدار (recieve ). – حفاظت كابل پیلوت (در صورت پارگی یا اتصالی كابل پیلوت آلارم می‌دهد ). – نگهداشتن فرمان قطع روی بریكر 20كیلو ولت از طرف بریكر 63 (تا در صورت باز بودن بریكر 63 ،بریكر 20 فرمان وصل نگیرد ). با تشریح مختصری كه داده شد ،اكنون دو موردی را كه برای ایمن نمودن كاركنان در مواقع كار روی ترانسفورماتور احتراز از وقوع وصل نا خواسته آن ،قابل رعایت است ،ذكر می‌كنیم : 1- رله فرستنده فرمان قطع (از طرف تغذیه شوتده به پست مادر  )را می‌باید در حالت تحریك قرار داد . 2- سر كابلهای ورودی ترانس را با سیمهای نسبتاً ضخیم ،اتصال كوتاه وزمین كرد . ضمناً در مواقع تست مدارهای حفاظتی برای جلوگیری از ارسال فرمان قطع به پست مادر، پیش از آغاز به كار عملیات ،می‌باید سر كابل پیلوت را در جعبه ترمینال  باز نمود . لازم به یاد آوری است كه این گونه سیستمهای وابسته كه فقط در طرف تغذیه دهنده ،بریكردارند،گاهاً بسیار آسیب پذیر می‌شوند .برقدار كردن ترانسها و موتورهای بزرگ از راه دور باعث آرك زدگی و یا انفجار می‌گردد .در مورد ترانسهای 63 كیلو ولت ،انفجار در فیدر طرف 20 كیلو ولت وبه كرات اتفاق افتاده و بررسی ها حاكی از بروز اضافه ولتاژهای وصل به هنگام كلید زنی (switching )بوده است.در نقاط مختلف جهان نیز ،تخریب موتورهای بزرگ بهنگام برقدار شدن از راه دور به دفعات گزارش شده و یكی از پدیده های مرتبت بر اینگونه انفجارها،پدیده فرو رزونانس عنوان گردیده است . به هر حال برقدار نمودن یك ترانس یا موتور بدون بار از راه دور و یا حتی تحت ولتاژ قرار دادن یك تكه كابل بدون بار،بازتاب هائی از فركانس قدرت و یا هارمونیك ها ایجاد نموده و در پاره ای موارد منجر به پیدایش حوادث می‌شود . گفتنی است كه در ایجاد فر كانس های تشدید یافته،طولانی شدن زمان وصل بریكر مربوطه و یا ناهماهنگی وصل پلهای آن،بی تاثیر نمی‌باشد .