
רלוֹי הוא מכשיר אוטומטי המזהה מצב חריג במעגל חשמלי וסוגר את מגעיו. המגעים הללו מסגרים ומשלים את מעגל הסוללה של מפסק המעגל, ובכך גורמים למפסק להיפעל ולנתק את החלק החולה של המעגל החשמלי מהחלק הבריא שלו.
כעת נדון בכמה מונחים הקשורים לרלוי הגנה.
רמת הפעלה של אות פעילה:
ערך האות הפעילה (מתח או זרם) שמעליו הרלוי מתחיל לפעול.
אם ערך האות הפעילה מתגבר, ההשפעה אלקטרומגנטית של סליל הרלוי מתגברת, ומעל רמת מסוימת של אות פעילה, המנגנון הנע של הרלוי מתחיל לנוע.
רמת השבתה:
הערך של זרם או מתח שמתחת לו הרלוי פותח את מגעיו וחוזר למצבו המקורי.
זמן פעולה של רלוי:
מיד לאחר שהאות הפעילה עולה על רמת ההפעלה, המנגנון הנע של הרלוי (לדוגמה, דיסק מסובב) מתחיל לנוע ובסופו של דבר סוגר את מגעי הרלוי בסוף המסע. הזמן שחלף בין רגע בו האות הפעילה עולה על רמת ההפעלה לרגע בו מגעי הרלוי נסגרים.
זמן השבתה של רלוי:
הזמן שחלף בין רגע בו האות הפעילה היא פחות מרמת ההשבתה לרגע בו מגעי הרלוי חוזרים למצבם הנורמלי.
טווח פעולה של רלוי:
רלוֹי מרחק פועל כאשר המרחק שנראה על ידי הרלוי קטן מה trở kháng מוגדר מראש. התנגדות ההפעלה ברלוֹי היא פונקציה של המרחק ברלוֹי הגנה לפי מרחק. התנגדות זו או המרחק המתאים נקרא טווח פעולה של הרלוי.
רלוֹי הגנה של מערכות חשמל יכול להיות מסווג לסוגים שונים של רלוֹי.
etypes of protection relays are mainly based on their characteristic, logic, on actuating parameter and operation mechanism.
Based on operation mechanism protection relay can be categorized as electromagnetic relay, static relay and mechanical relay. Actually, a relay is nothing but a combination of one or more open or closed contacts. These all or some specific contacts the relay change their state when actuating parameters are applied to the relay. That means open contacts become closed and closed contacts become open. In an electromagnetic relay, these closing and opening of relay contacts are done by the electromagnetic action of a solenoid.
In the mechanical relay, these closing and opening of relay contacts are done by mechanical displacement of different gear level system.
In static relay it is mainly done by semiconductor switches like thyristor. In digital relay on and off state can be referred as 1 and 0 state.
Based on Characteristic the protection relay can be categorized as:
Definite time relays
Inverse time relays with definite minimum time(IDMT)
Instantaneous relays.
IDMT with inst.
Stepped characteristic.
Programmed switches.
Voltage restraint over current relay.
Based on of logic the protection relay can be categorized as-
Differential.
Unbalance.
Neutral displacement.
Directional.
Restricted earth fault.
Over fluxing.
Distance schemes.
Bus bar protection.
Reverse power relays.
Loss of excitation.
Negative phase sequence relays etc.
Based on actuating parameter the protection relay can be categorized as-
Current relays.
Voltage relays.
Frequency relays.
Power relays etc.
Based on application the protection relay can be categorized as-
Primary relay.
Backup relay.
Primary relay or primary protection relay is the first line of power system protection whereas backup relay is operated only when primary relay fails to be operated during a fault. Hence backup relay is slower in action than primary relay. Any relay may fail to be operated due to any of the following reasons,
The protective relay itself is defective.
DC Trip voltage supply to the relay is unavailable.
Trip lead from relay panel to the circuit breaker is disconnected.
The trip coil in the circuit breaker is disconnected or defective.
Current or voltage signals from Current Transformers (CTs) or Potential Transformers (PTs) respectively is unavailable.
As because backup relay operates only when primary relay fails, backup protection relay should not have anything common with primary protection relay.
Some examples of Mechanical Relay are:
Thermal
OT trip (Oil Temperature Trip)
WT trip (Winding Temperature Trip)
Bearing temp trip etc.
Float type
Buchholz
OSR
PRV
Water level Controls etc.
Pressure switches.
Mechanical interlocks.
Pole discrepancy relay.
Now let’s have a look on which different protective relays are used in different power system equipment protection schemes.
| SL | Lines to be protected | Relays to be used |
| 1 | 400 KV Transmission Line |
Main-I: Non switched or Numerical Distance Scheme Main-II: Non switched or Numerical Distance Scheme |
| 2 | 220 KV Transmission Line |
Main-I : Non switched distance scheme (Fed from Bus PTs) Main-II: Switched distance scheme (Fed from line CVTs) With a changeover facility from bus PT to line CVT and vice-versa. |
| 3 | 132 KV Transmission Line |
Main Protection : Switched distance scheme (fed from bus PT). Backup Protection: 3 Nos. directional IDMT O/L Relays and 1 No. Directional IDMT E/L relay. |
| 4 | 33 KV lines | Non-directional IDMT 3 O/L and 1 E/L relays. |
| 5 | 11 KV lines | Non-directional IDMT 2 O/L and 1 E/L relays. |