В процессе эксплуатации электрических установок могут возникать перегрузки отдельных участков сети, короткие замыкания, резкие понижения напряжения и другие ненормальные режимы работы электросетей. Сверхтоки перегрузки и коротких замыканий приводят к опасным перегревам проводников и аппаратов, к их повреждению, возникновению электрической дуги. Резкое снижение напряжения в сети может привести к нарушению устойчивости работы электрической системы или ее узлов. Чем дольше не отключен неисправный элемент сети, тем серьезней и в большем объеме могут быть повреждения оборудования. Отсюда следует, что в каждой электрической установке необходимо обеспечить быстрое автоматическое отключение поврежденного участка (и только его!), сохранив в работе все остальные части системы.
Для этой цели предназначена релейная защита, представляющая собой комплект специальных устройств, обеспечивающих автоматическое отключение поврежденной части электрической сети или установки. Если повреждение не представляет для установки непосредственной опасности, то релейная защита должна обеспечить сигнализацию о неисправности. Специальные аппараты, обеспечивающие автоматическое воздействие на устройства отключения или сигнализации при нарушении нормального режима работы электроустановки, называются реле.
Реле могут контролировать напряжение, ток, мощность, сопротивление и другие параметры электрической сети. При отклонении контролируемого параметра от заданного значения реле срабатывает и замыкает цепь соответствующих выключателей, которые отключают поврежденный элемент или участок сети.
Релейная защита должна обеспечивать быстроту и избирательность действия, надежность работы и чувствительность. Кроме того, стоимость релейной защиты должна быть по возможности небольшой.
Быстрота действия релейной защиты предотвращает расстройство функционирования системы и нарушение нормальной работы приемников при коротком замыкании и значительных понижениях напряжения. По времени действия релейные зашиты можно разделить на быстродействующие (полное время отключения составляет примерно 0,06...0,2 с, что соответствует 2... 10 периодам изменения тока) и с выдержкой времени (специально создается замедление действия).
Избирательность действия релейной защиты в выявлении. поврежденного участка и его отключении; при этом неповрежденная часть электроустановки остается в работе.
Надежность работы релейной защиты заключается в ее правильном и безотказном действии во всех предусмотренных случаях. Она обеспечивается применением высококачественных реле и современных схем защиты, тщательным выполнением монтажа и квалифицированными эксплуатацией и обслуживанием защитных устройств.
Чувствительностью релейной защиты называют ее способность реагировать на самые малые изменения контролируемого параметра. Благодаря этому уменьшаются разрушения поврежденного элемента и быстро восстанавливаются нормальные условия работы неповрежденной части электроустановки. Чувствительность всех видов защиты оценивают коэффициентом чувствительности, значение которого нормируется ПУЭ.