Vrste zaštitnih releja i relejne zaštite

Relej je uređaj u kojem se nagla promjena (prebacivanje) izlaznog signala provodi pod utjecajem upravljačkog (ulaznog) signala koji se kontinuirano mijenja unutar određenih granica.

Relejni elementi (releji) imaju široku primjenu u sustavima automatizacije jer se mogu koristiti za upravljanje velikim izlaznim snagama s ulaznim signalima male snage; izvođenje logičkih operacija; stvaranje višenamjenskih relejnih uređaja; izvršiti prebacivanje električnih krugova; popraviti odstupanja kontroliranog parametra od postavljene razine; obavlja funkcije memorijskog elementa itd. Releji se najviše koriste u području relejne zaštite i automatike.

Klasifikacija releja

Releji se klasificiraju prema različitim kriterijima: prema vrsti ulaznih fizikalnih veličina na koje reagiraju; po funkcijama koje obavljaju u sustavima upravljanja; po izvedbi itd. Prema vrsti fizikalnih veličina razlikuju se električne, mehaničke, toplinske, optičke, magnetske, akustičke i dr. relej.Treba napomenuti da relej može reagirati ne samo na vrijednost određene veličine, već i na razliku u vrijednostima (diferencijalni releji), na promjenu predznaka veličine (polarizirani releji) ili na brzina promjene ulazne veličine.

Relejni uređaj

Relej se obično sastoji od tri glavna funkcionalna elementa: perceptivnog, srednjeg i izvršnog. Percepcija (primarna) element percipira kontroliranu vrijednost i pretvara je u drugu fizikalnu veličinu. Srednji element uspoređuje vrijednost ove veličine sa zadanom vrijednošću i, ako se prekorači, prenosi glavni učinak na izvršni element. Aktivator prenosi utjecaj s releja na kontrolirane krugove. Svi ti elementi mogu biti izraženi eksplicitno ili međusobno kombinirani. Osjetni element ovisno o namjeni, releju i vrsti fizičke veličine na koju reagira može imati različitu izvedbu, kako u principu djelovanja tako iu uređaju.

Po uređaju pogona releji se dijele na kontaktne i beskontaktne.

Kontaktni releji djeluju na upravljani strujni krug pomoću električnih kontakata, čije zatvoreno ili otvoreno stanje omogućuje ili potpuni kratki spoj ili potpuni mehanički prekid izlaznog strujnog kruga.

Beskontaktni releji utječu na upravljani krug iznenadnom (naglom) promjenom parametara izlaznih električnih krugova (otpor, induktivitet, kapacitet) ili promjenama naponske razine (struje). Glavne karakteristike releja određene su ovisnostima između parametara izlaznih i ulaznih veličina.

Releji se dijele prema načinu uključivanja:

• Primarni - releji spojeni izravno na krug zaštićenog elementa. Prednost primarnih releja je što nisu potrebni mjerni transformatori za njihovo uključivanje, nisu potrebni dodatni izvori struje niti su potrebni upravljački kabeli.
• Drugo — releji uključeni strujnim ili naponskim mjernim transformatorima.

U tehnici relejne zaštite najčešći su sekundarni releji, čije se prednosti mogu pripisati: izolirani su od visokog napona, smješteni na mjestu koje se lako održava, standardni su za struju od 5 (1) A ili napon od 100 A. V, bez obzira na struju i napon primarnog zaštićenog kruga...

Prema dizajnu, releji su klasificirani:

• Elektromehanički ili indukcijski - s pomičnim elementima.
• Statički — nema pokretnih elemenata (elektronika, mikroprocesor).

Releji se dijele prema namjeni:

• Mjerni releji. Mjerni releji karakteriziraju prisutnost potpornih elemenata u obliku kalibriranih opruga, izvora stabilnog napona, struje itd. Referentni (uzorni) elementi uključeni su u relej i reproduciraju unaprijed određene vrijednosti (nazvane zadane vrijednosti) bilo koje fizičke veličine s kojom se uspoređuje kontrolirana (utječuća) veličina. Mjerni releji su vrlo osjetljivi (opažaju čak i manje promjene u promatranom parametru) i imaju visok povratni faktor (omjer efektivnih vrijednosti povrata i aktiviranja releja, na primjer, za trenutni relej - Kv = Iv / Iav).

• Strujni releji reagiraju na veličinu struje i mogu biti: — primarni, ugrađeni u pogon prekidača (RTM); — sekundarni, povezani strujnim transformatorima: elektromagnetski — (RT -40), indukcijski — (RT -80), toplinski — (TPA), diferencijalni — (RNT, DZT), na integriranim krugovima — (PCT), filter — relej za struja obrnutog slijeda — (RTF).

• Naponski releji reagiraju na veličinu napona i mogu biti: — primarni — (RNM); — sekundar, spojen preko naponskih transformatora: elektromagnetski — (RN -50), na integriranim krugovima — (RSN), filter — naponski relej obrnutog slijeda — (RNF).
• Otporni releji reagiraju na vrijednost omjera napona i struje — (KRS, DZ-10);
• Energetski releji reagiraju na smjer toka struje kratkog spoja: indukcijski (RBM-170, RBM-270), na integriranim krugovima (RM-11, RM-12).
• Frekvencijski relej reagira na promjenu frekvencije napona — na elektroničkim elementima (RF -1, RSG).
• Digitalni relej je višenamjenski softverski uređaj koji istovremeno funkcionira kao relej za struju, napon, snagu itd.

Releji mogu biti maksimalni ili minimalni… Releji koji se aktiviraju kada se vrijednost koja djeluje na njih povećava nazivaju se maksimalni releji, a releji koji se aktiviraju kada se ta vrijednost smanjuje nazivaju se minimalni.

Logički ili pomoćni releji se klasificiraju u:

• Međureleji prenose djelovanje mjernih releja na otvaranje prekidača i služe za uspostavljanje međusobne komunikacije između elemenata relejne zaštite.Međureleji su dizajnirani da umnožavaju signale primljene od drugih releja, pojačavaju te signale i prenose naredbe drugim uređajima: elektromagnetska istosmjerna struja (RP-23, RP-24), elektromagnetska izmjenična struja (RP-25, RP-26), elektromagnetska istosmjerna struja s odgodom aktiviranja ili pada (RP-251, RP-252), elektronička na integriranim krugovima — (RP-18),
• Vremenski releji služe za odgodu djelovanja zaštita: elektromagnetske istosmjerne — (RV-100), elektromagnetske izmjenične struje — (RV-200), elektroničke na integriranim sklopovima (RV-01, RV-03 i VL)
• Signalni ili indikatorski releji služe za registraciju djelovanja kako samih releja tako i drugih sekundarnih uređaja (RU-21, RU-1).

Prema načinu utjecaja na sklopku, releji se dijele:

• Relej s izravnim djelovanjem, čiji je pokretni sustav mehanički povezan s rastavnim uređajem rasklopnog uređaja (RTM, RTV)
• Neizravni releji koji upravljaju okidajućim elektromagnetskim krugom rasklopnog uređaja.

Glavne vrste relejne zaštite:

• Strujna zaštita — neusmjerena ili usmjerena (MTZ, TO, MTNZ).
• Niskonaponska zaštita (ZMN).
• Plinska zaštita (GZ).
• Diferencijalna zaštita.
• Obrana na daljinu (DZ).
• Diferencijalna fazna (visokofrekventna) zaštita (DFZ).