La protección diferencial es la protección principal de los transformadores de potencia (en la nomenclatura ANSI, función 87T). Compara lo que entra con lo que sale del transformador: si no coinciden, es que hay una corriente que se «escapa» por una falta interna, y dispara sin retardo. Es selectiva por naturaleza (solo actúa para faltas dentro de su zona) y muy rápida.
El principio
En condiciones normales, la corriente que entra por el primario (reducida a la tensión del secundario) es igual a la que sale por el secundario. La relé mide la diferencia vectorial:
I_d = |I₁ + I₂'|
donde I₂' es la corriente del secundario referida al lado del primario (con los signos tales que, sin falta, suman cero). Esa corriente diferencial debería ser nula, pero nunca lo es del todo:
- Los transformadores de intensidad (TI) de cada lado tienen errores distintos.
- Los cambiadores de tomas modifican la relación de transformación.
- La corriente de excitación del transformador circula solo por el primario.
- Las relaciones de los TI no siempre coinciden exactamente con la del transformador.
Por eso el relé no dispara con cualquier I_d: usa una característica de porcentaje.