Релейний захист електричних систем, сукупність пристроїв (або окремий пристрій), що містить реле і здатна реагувати на короткі замикання (КЗ) в різних елементах електричної системи — автоматично виявляти і відключати пошкоджену ділянку. У ряді випадків Р. з. може реагувати і на ін. порушення нормального режиму роботи системи (наприклад, на підвищення струму, напругу) — включати сигналізацію або (рідше) відключати відповідний елемент системи. КЗ — основний вигляд пошкоджень в електричних системах як по частоті виникнення, так і по масштабах негативних наслідків. При КЗ настає різке і нерівномірне пониження напруги в системі і значне збільшення струму в окремих її елементах, що кінець кінцем може привести до припинення електропостачання споживачів і руйнуванню устаткування. Вживання Р. з. зводить шкідливі наслідки КЗ до мінімуму.
Р. з. спрацьовує при змінах певних електричних величин. Найчастіше зустрічається Р. з., що реагує на підвищення струму (струмовий захист). Незрідка як впливаюча величина використовують напругу. Застосовують також Р. з., що реагує на зниження відношення напруги до струму, яка пропорційна відстані (дистанції) від Р. з. до місця КЗ (дистанційний захист). Зазвичай пристрої Р. з. ізольовані від системи; інформація про електричні величини поступає на них від вимірювальних трансформаторів струму або напруги або від ін. вимірювальних перетворювачів .
Як правило, кожен елемент електричної системи (генератор, трансформатор, лінію електропередачі і так далі) обладнали окремими пристроями Р. з. Захист системи в цілому забезпечується комплексному селективному Р. з., при цьому відключення пошкодженого елементу здійснюється сповна певним пристроєм Р. з., а останні пристрої, отримуючи інформацію про КЗ, не спрацьовують. Такий Р. з. повинна спрацьовувати при КЗ, внутрішніх по відношенню до елементу, що захищається, не спрацьовувати при зовнішніх, а також не спрацьовувати у відсутності КЗ.
Селективність (вибірковість) Р. з. характеризується протяжністю зони спрацьовування захисту (при КЗ в межах цієї зони Р. з. спрацьовує із заданою швидкодією) і видами режимів роботи системи, при яких передбачається її неспрацьовування. Залежно від рівня селективності при зовнішніх КЗ прийнято ділити Р. з. на абсолютно селективні, такі, що не спрацьовують при будь-яких зовнішніх КЗ, відносно селективні, спрацьовування яких при зовнішніх КЗ передбачено лише в разі відмови захисту або вимикача суміжного пошкодженого елементу, і неселективні, спрацьовування яких допускається (в цілях спрощення) при зовнішніх КЗ у межах деякої зони. Найбільш поширені відносно селективні Р. з. Будь-який Р. з. повинна задовольняти вимогам стійкості функціонування, що характеризується досконалістю способів «розпізнавання» захистом режиму роботи електричної системи, і надійності функціонування, що визначається в першу чергу відсутністю відмов пристроїв Р. з.
Одін з простих доріг досягнення селективності Р. з. (зазвичай струмових і дистанційних) — вживання реле, в яких між моментом виникнення вимоги про спрацьовування реле і завершенням процесу спрацьовування проходіт строго певний проміжок часу, називається витримкою часу (див. Реле часу ).
На мал. 1 показані схема ділянки радіальної електричної мережі з однобічним живленням (при якому струм до місця КЗ йде з одного боку), оснащеної відносно селективного Р. з., і відповідні витримки часу. Пристрої Р. з. 1 і 2 мають по три рівні, кожна з яких налаштована на певні значення вхідного сигналу т. о., що витримка часу цих пристроїв ступінчасто залежить від відстані до місця КЗ. Протяжність зон, що захищаються окремими рівнями, і відповідні ним витримки часу вибираються з таким розрахунком, щоб пристрої захисту пошкоджених ділянок мережі спрацьовували раніше ін. пристроїв. Зону першого рівня Р. з., що не має спеціального уповільнення спрацьовування, доводиться приймати декілька меншою ділянки, що захищається, оскільки, наприклад, пристрій 1 не здатний розрізнити КЗ в точках K 1 і K 2 . Останні рівні Р. з. (у Р. з., показаною на мал. 1 , — треті) — резервні, у них часто немає чітко обмеженої зони спрацьовування.
В мережах, в яких струм до місця КЗ може йти з двох сторін (від різних джерел живлення або по обхідному зв'язку), відносно селективні Р. з. виконують направленими — що спрацьовують лише тоді, коли потужність КЗ передається через елементи, що захищаються, в умовному напрямі від шин найближчої підстанції в лінію. Так, при КЗ в точці До ( мал. 2 ) можуть спрацювати лише пристрої 1 , 3 , 4 і 6. При цьому пристрої 1 і 3 ( 4 і 6 ) для забезпечення селективності погоджені між собою по зонах спрацьовування і витримках часу.
У ряді випадків — на досить потужних генераторах, трансформаторах лініях напругою 110 кв і вище — для забезпечення високої швидкодії Р. з. застосовують порівняно складні абсолютно селективні захисту. З них найбільш поширені т.з. подовжні захисту, до яких для розпізнавання КЗ, в кінці «свого» і на початку суміжного ділянок підводиться інформація з різних кінців елементу. Так, подовжній диференціальний струмовий захист реагує на геометричну різницю векторів струмів на кінцях елементу. Ця різниця при зовнішньому КЗ теоретично дорівнює нулю, а при внутрішньому — струму в місці КЗ. У защитах ін. типів виробляється зіставлення фаз векторів струму (диференціально-фазний захист) або напрямів потоку потужності на кінцях елементу. До подовжніх защитам електричних машин і ліній завдовжки приблизно до 10 км. інформація про зміну електричних величин поступає безпосередньо по сполучних дротах. На довших лініях для передачі такої інформації зазвичай використовують ВЧ(висока частота) канали зв'язку по дротах самої лінії, а також УК(Кримінальний кодекс) В(ультракороткі хвилі) канали радіозв'язку і радіорелейні лінії.
Літ.: Атабеков Р. І., Теоретичні основи релейного захисту високовольтних мереж, М-код, — Л., 1957; Федосєєв А. І., Основи релейного захисту, 2 видавництва, М. — Л., 1961; Керівні вказівки по релейному захисту, ст 1—9, М. — Л., 1961—72; Федосєєв А. М., Релейний захист електричних систем, М. 1975.
