رله های حفاظتی شبکه های توزیع

در شبکه‌های توزیع برق، رله‌های حفاظتی نقش مهمی در جلوگیری از آسیب به تجهیزات و تأمین ایمنی شبکه دارند. در ادامه انواع رله‌های مورد استفاده در شبکه توزیع را نام برده و توضیح می‌دهم که در کجا نصب می‌شوند.

---

✅ ۱. رله‌های اضافه جریان (Overcurrent Relay - OCR)

🔹 وظیفه: حفاظت در برابر جریان بیش از حد مجاز (اضافه جریان ناشی از اضافه بار یا اتصال کوتاه).
🔹 نحوه عملکرد: اگر جریان عبوری از حد تنظیم‌شده بیشتر شود، این رله فرمان قطع صادر می‌کند.
🔹 انواع:

• رله اضافه جریان زمان معین (Definite Time Overcurrent - DTOC) → قطع با تأخیر زمانی ثابت.
• رله اضافه جریان زمان معکوس (Inverse Time Overcurrent - ITOC) → هرچه جریان بیشتر باشد، زمان قطع کمتر خواهد شد.
  🔹 محل نصب: در خروجی فیدرهای ۲۰ کیلوولت در پست‌های توزیع، روی بریکرهای فشار متوسط.

---

✅ ۲. رله اتصال زمین (Earth Fault Relay - EFR)

🔹 وظیفه: تشخیص جریان نشتی به زمین و جلوگیری از برق‌گرفتگی و آسیب به تجهیزات.
🔹 نحوه عملکرد: اگر جریان نشتی در شبکه از مقدار تنظیم‌شده بیشتر شود، رله فرمان قطع صادر می‌کند.
🔹 انواع:

• رله اتصال زمین آنی (Instantaneous Earth Fault Relay - IEFR)
• رله اتصال زمین زمان معکوس (Inverse Time Earth Fault Relay - ITEFR)
  🔹 محل نصب: روی بریکرهای فیدرهای توزیع، خروجی ترانس‌های قدرت و تابلوهای توزیع.

---

✅ ۳. رله دیستانس (Distance Relay)

🔹 وظیفه: حفاظت در برابر اتصال کوتاه با توجه به امپدانس شبکه (تشخیص محل خطا بر اساس فاصله).
🔹 نحوه عملکرد: اگر امپدانس شبکه کاهش یابد (نشانه وقوع اتصال کوتاه)، رله فرمان قطع صادر می‌کند.
🔹 محل نصب: در پست‌های فوق توزیع و انتقال برای حفاظت خطوط ۶۳ و ۱۳۲ کیلوولت.

---

✅ ۴. رله فرکانس (Under/Over Frequency Relay)

🔹 وظیفه: حفاظت در برابر کاهش یا افزایش غیرمجاز فرکانس (برای جلوگیری از بی‌ثباتی شبکه).
🔹 نحوه عملکرد: اگر فرکانس از حد مجاز خارج شود (مثلاً کمتر از ۴۸ هرتز یا بیشتر از ۵۲ هرتز در سیستم ۵۰ هرتزی)، این رله بارهای غیرضروری را قطع می‌کند.
🔹 محل نصب: در نیروگاه‌ها، پست‌های فوق توزیع و بارهای حساس صنعتی.

---

✅ ۵. رله ولتاژ (Under/Over Voltage Relay)

🔹 وظیفه: حفاظت از شبکه در برابر افزایش یا کاهش غیرمجاز ولتاژ.
🔹 نحوه عملکرد: اگر ولتاژ از مقدار تنظیم‌شده خارج شود، رله فرمان قطع می‌دهد.
🔹 انواع:

• رله اضافه ولتاژ (Over Voltage Relay - OVR)
• رله کمبود ولتاژ (Under Voltage Relay - UVR)
  🔹 محل نصب: روی ترانس‌ها، فیدرهای حساس و شبکه‌های صنعتی.

---

✅ ۶. رله سنکرون‌سازی (Synchronizing Relay)

🔹 وظیفه: بررسی تطابق فرکانس، ولتاژ و زاویه فاز هنگام موازی کردن ژنراتورها یا خطوط انتقال.
🔹 محل نصب: در نیروگاه‌ها و پست‌های فوق توزیع برای هماهنگ کردن منابع تغذیه.

---

✅ ۷. رله جهت‌دار اضافه جریان (Directional Overcurrent Relay - DOCR)

🔹 وظیفه: تشخیص جهت جریان خطا و عملکرد فقط در مسیر مورد نظر (برای شبکه‌های حلقوی).
🔹 محل نصب: در پست‌های فوق توزیع و انتقال و شبکه‌های توزیع حلقوی.

---

✅ ۸. رله حفاظتی ترانسفورماتور

🔹 ۸.۱. رله بوخهلتس (Buchholz Relay)

• وظیفه: تشخیص خرابی داخلی ترانس (گاز، جریان روغن غیرطبیعی).
• محل نصب: بین تانک اصلی و منبع انبساط روغن ترانس قدرت.

🔹 ۸.۲. رله دمای ترانس (Temperature Relay)

• وظیفه: حفاظت از ترانس در برابر افزایش دمای بیش از حد.
• محل نصب: روی ترانس‌های روغنی و خشک.

---

✅ ۹. رله حفاظتی موتورهای الکتریکی

🔹 ۹.۱. رله اضافه بار حرارتی (Thermal Overload Relay)

• وظیفه: حفاظت در برابر افزایش جریان و دمای سیم‌پیچ موتور.
• محل نصب: در مدارهای کنترل موتورهای صنعتی.

🔹 ۹.۲. رله جریان هجومی (Inrush Current Relay)

• وظیفه: جلوگیری از قطع موتور هنگام جریان هجومی اولیه.
• محل نصب: در تابلوهای کنترل موتورهای بزرگ.

---

✅ ۱۰. رله خطای فاز (Phase Failure Relay)

🔹 وظیفه: تشخیص قطع یا نامتعادلی فازها در مدارهای سه‌فاز.
🔹 محل نصب: در تابلوهای برق صنعتی و موتورها.

---

✅ ۱۱. رله جهش ولتاژ (Surge Relay)

🔹 وظیفه: حفاظت در برابر اضافه ولتاژهای ناگهانی (سرج‌ها).
🔹 محل نصب: در سیستم‌های حساس مانند دیتا سنترها و بیمارستان‌ها.

---

📌 نتیجه‌گیری

✅ مهم‌ترین رله‌های مورد استفاده در شبکه توزیع برق عبارتند از:

1. رله اضافه جریان (OCR) → حفاظت فیدرها و ترانس‌ها
2. رله اتصال زمین (EFR) → تشخیص نشتی جریان به زمین
3. رله دیستانس → حفاظت خطوط انتقال و فوق توزیع
4. رله فرکانس → کنترل پایداری شبکه
5. رله ولتاژ → حفاظت از تجهیزات در برابر نوسانات ولتاژ
6. رله‌های حفاظتی ترانس → بوخهلتس، دما، اضافه جریان
7. رله‌های موتور → اضافه بار، قطع فاز، جریان هجومی

⚡