در شبکه های با تغذیه از دو سو یا چند سو که امکان عبور جریان از هر دو سمت رله وجود رله وجود دارد,به منظور ایجاد هماهنگی در رله ها و جلوگیری از اختلال عملکرد در رله ها یعنی جدا سازی صحیح منطقه ی خطا از رله های جهت دار که تنها به یک جهت جریان حساس می باشند  استفاده می شود.در پست ها معمولا باید در ورودی از رله های جهت دار استفاده کرد.

جهت رفت توان:

جهت برگشت توان:

در خطاهای نزدیک به رله و خصوصا خطاهای سنگین و نزدیک به منابع تغذیه ی  سیستم ,علیرغم این که زمان عملکرد رله معکوس پایین می باشد اما تحت شرایطی این زمان لازم است به مقدار حداقل خود برسد.در این مواقع عملا مشخصه ی عملکرد رله می بایستی مطابق شکل بالا تصحیح شود.برای این منظور از یک عنصر High Set یا H.S به صورت مجزا که در داخل رله تعبیه می شود استفاده می گردد.

شکل ساختمان ساده ی این عنصر مطابق شکل زیر می باشد.

رله های جریانی:

رله های جریانی که از ساده ترین نوع رله های حفاظتی به شمار می روند,همان طور که قبلا توضیح داده شد حساس به مقدار جریان اندازه گیری شده بوده و در صورتی که مقدار جریان ورودی به رله از حد مشخصی که به جریان تنظیم یا جریان ستینگ (Isetting) معروف است,بیشتر شود رله عمل خواهد کرد.به صورت عمده رله های جریانی که در این جا منظور رله های جریان زیاد می باشد (over current) به دو سته تقسیم می شوند:

1-رله های جریان زیاد با مشخصه ی عملکرد ثابت

2-رله های جریان زیاد با مشخصه ی عملکرد معکوس

معمولا جریان تنظیم عملکرد رله های جریانی برابر (1.2_1.3) برابر جریان نامی شبکه تعریف می شود.

اشکال رله ی جریانی با مشخصه ی عملکرد ثابت با توجه به شکل بالا به این ترتیب است که به ازای خطاهای نزدیک تر به منبع که اصولا دارای سطح اتصال کوتاه بالاتر نیز می باشند به دلیل بالا بودن زمان تنظیم رله ها,مشکل زا بوده و عملا این رله ها در سطوح حفاظتی بالاتر غیر قابل استفاده می باشند.یکی از راه های رفع این مشکل استفاده از هماهنگی جریانی می باشد.

منظور از هماهنگی جریانی این است که زمان عملکرد کلیه ی رله ها را یکسان در نظر گرفته و جریان تنظیم عملکرد رله ها را هر چه به سمت منبع نزدیک تر می رویم بیشتر انتخاب می کنیم.اما روش دوم و روش موثر جهت حل این مشکل استفاده از رله های جریان زیاد با مشخصه ی عملکرد معکوس می باشد.

2-رله های جریان زیاد با مشخصه ی عملکرد معکوس:

موارد استفاده ی رله های جریان زیاد با مشخصه ی عملکرد ثابت در شبکه های توزیع و شبکه های ساده ی شعاعی با انشعابات محدود می باشد.(در نقاط انتهایی شبکه)

موارد استفاده ی رله های جریان زیاد با مشخصه ی عملکرد معکوسبه صورت گسترده در شبکه های فوق توزیع و توزیع به عنوان رله های اصلی و پشتیبان و همین طور بعضا در شبکه های انتقال به عنوان پشتیبان می باشد.

رابطه ی عمومی عملکرد مشخصه های معکوس :

انواع مشخصه های عملکردی در رله های با مشخصه ی معکوس:

1-مشخصه ی عملکرد معکوس معمولی یا نرمال (normaly inverse یا inverse)

2-مشخصه ی عملکرد خیلی معکوس (Very inverse)

3-مشخصه ی عملکرد بسیار زیاد معکوس(extremely inverse)

4-مشخصه ی عملکرد معکوس با زمان عملکرد طولانی (Long Time inverse)

5-مشخصه ی عملکرد معکوس استاندارد IEC

موارد کاربرد رله های جریان زیاد با مشخصه ی معکوس عملکرد طولانی:

این نوع رله ها معمولا برای خطوط با طول متوسط (یعنی خطوط توزیع و فوق توزیع کوتاه) استفاده می شود.

موارد کاربرد رله های جریان زیاد با مشخصه ی عملکرد خیلی معکوس:

این نوع رله ها در جاهایی که جریان خطا با افزایش فاصله ی بین محل خطا و منبع تغذیه به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد.مانند خطوط انتقال خیلی بلند که عملا امپدانس خط در مقایسه امپدانس منبع قابل ملاحظه است استفاده می شود.

موارد کاربرد رله های جریان زیاد با مشخصه ی عملکرد بسیار زیاد معکوس:

این نوع رله ها حهت حفاظت الکتروپمپ ها و موتورها که دارای جریان زیاد راه اندازی بالا می باشداستفاده می شود.

مشخصه ی عملکرد معکوس معمولی یا نرمال:

t=زمان عملکرد رله

I=جریان اندازه گیری شده توسط رله در هر لحظه (جریان وارد شده به رله در هر لحظه)

جریان تنظیم پایه=Ib(base)

T.S.M = ضریب تنظیم زمانی

1-رله های الکترومکانیکی:

در این نوع رله ها که شکل ساختمان داخلی آن به طور ساده در شکل نمایش داده شده است,به طور کلی بر اساس ایجاد حرکت مکانیکی در قطعات متحرک ناشی از میدان الکترومغناطیسی و تبدیل آن به نیروی الکتریکی انجام می شود که عموما این نیروی الکتریکی در اثر عبور جریان یا ولتاژ در یک یا دو یا چند سری سیم پیچ به وجود می آید.

به عنوان مثال در شکل ممان (گشتاور) ایجاد شده بر روی قاب گردان که متناسب است با مقدار جریان لحظه ای I1و اندوکتانس ایجاد شده توسط جریان I2 در فاصله ی هوایی و همچنین موقعیت قرارگیری روتور یا آرمیچر.

مطابق رابطه ی فوق لزوما در رله های الکترومکانیکی به صورت چرخشی نبوده و به صورت حرکت های دیگری مانند حرکت مکانیکی نیز می باشد.

2-رله های استاتیکی:

اصول عملکرد رله های استاتیکی (یا الکترونیکی) بر اساس نیمه هادی ها و خصوصا آپ امپ ها طراحی شده است.

چند نمونه از کاربردهای آپ امپ:

-خاصیت تقویت کنندگی

-خاصیت انتگرال گیری

-خاصیت جمع دوتایی(جمع دو کمیت)

از خاصیت نیمه هادی ها و خصوصا آپ امپ که به عنوان مثال و نمونه چند مدار پایه ی عملگرهای ریاضی مطابق مدارهای بالا توضیح داده شد,جهت آنالیز کمیت های مختلف در رله های الکترونیکی استفاده می شود.به عنوان مثال یک نمونه بسیار ساده از یکی واحدهای رله ی دیستانس مطابق شکل می باشد.

رله ی دیستانس رله ای می باشد که با اتصال به ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ در هر لحظه جریان و ولتاژ شبکه را اندازه گیری می کند.همانطورکه خواهیم دید,رله ی دیستانس به عنوان حفاظت اصلی خطوط بکار می رود.بدین ترتیب که هر خط با مشخصات خاص و طول معین دارای امپدانس مشخص می باشد.

3-رله ی میکروپروسسوری:

تهیه شده توسط آبشاران دات کام

انواع رله های معروف عبارتند از:

1-رله های جریانی:

الف)جریان زیاد:

خطاهای فازی (Over Current Relay),O/C

خطاهای زمین (Earth Fault Relay),E/F

ب)جریان کم:

U/C (Under Current Relay)

2-رله های ولتاژی:

O/V,(Over Voltage) ولتاژ زیاد

U/V,(Under Voltage) ولتاژ کم

U=0,(Zero Voltage) ولتاژ صفر

(Unbalance Voltage) عدم تعادل ولتاژ

3-رله های فرکانسی:

فرکانس کم (Under Frequency)

فرکانس زیاد (Over Frequency)

4-رله های جهت دار (Directional Frequency)

5-رله های جریان جهت دار:

جریان زیاد زمین  (Dir U/F)

جریان زیاد فازی (Dir U/C)

جریان زمین زمین (Dir O/C&E/F)

6-رله های توان:

قدرت کم

قدرت زیاد

7-رله های تفاضلی (دیفرانسیل) (Differential)

8-رله های امپدانس:

رله های دیستانس (Distance)

9-رله های حراراتی:

بیمتال (دوفلزی)

فیوزها

10-رله های مکانیکی:رله ی بوخهلتس (bucheltz)

تقسیم بندی رله ها به لحاظ ساختمان و تکنولوژی عملکرد:

1-رله های الکترومکانیکی

2-رله های استاتیکی

3-رله های میکروپروسسوری

رله چیست؟

تعریف :رله اصولا به دستگاهی گفته می شود که در اثر تغییر کمیت الکتریکی یا فیزیکی خاص تحریک شده و نهایتا موجب به حرکت درآمدن و یا به کار افتادن دستگاه های الکتریکی دیگر می شود (منظور قطع یا وصل الکتریکی است).اگر رله جهت حفاظت دستگاه های الکتریکی به کار برده شود,رله ی حفاظتی نامیده می شود.رله ها در گروه تقسیم بندی می شوند که عبارت است از:

1-رله های پرایمری (اولیه)

2-رله های زکوندری(ثانویه)

1-رله های پرایمری(اولیه):به رله ای گفته می شود که سیم پیچ تحریک آن مستقیما در مدار قدرت قرار می گیرد.

2-رله های زکوندی(ثانویه):به رله ای گفته می شود که سیم پیچ تحریک آن به صورت مستقیم در شبکه ی قرار نمی گیرد,بلکه به صورت با واسطه از طریق ترانسفورماتورهای جریان یا ولتاژ به مدار اصلی قدرت متصل می شود.

شکل الف-مدار ساده ی یک سیستم حفاظتی با رله ی پرایمری

شکل ب-مدار ساده ی یک سیستم حفاظتی با رله ی زکوندری

رله های پرایمری برای اینکه به مدار اصلی وصل شوند باید عایق بندی زیادی می داشتند,ابعاد و اندازه ی این رله ها بسیار بزرگ بود,شینه بندی نیز یکی از دلایل گران تمام شدن این نوع سیستم حفظتی بود.به همین خاطر,رله های زکوندری جایگزین شدند که علاوه بر برطرف کردن معایب بالا بر خلاف رله های پرایمریقابل استاندارد سازی نیز بودند.در سیستم زکوندری,رله مقداری ثابت دارد و این C.T است که مقداری متغیر دارد بدین ترتیب در حال حاضر تمام رله ها یک آمپری هستند و دیگر خبری از رله های اولیه با مقادیر چند کیلوآمپری نیست.

تهیه شده توسط آبشاران دات کام