(BVDCĐ) là dạng chủ yếu của rơle trong lưới cung cấp điện; nó tác động đối với dòng điện tăng đột ngột của lưới điện do ngắn mạch hay quá tải. Rơle dòng điện cực đại và rơle thời gian là cơ cấu khởi động BVDCĐ. Bảo vệ dòng điện cực đại thực hiện trên cơ sở của rơle cảm ứng.
PT-80 và PT – 90, được gọi là BVDCĐ có đặc tính thời gian duy trì phụ thuộc vào dòng điện ngắn mạch.nếu BVDCĐ thực hiện thông qua dòng điện tác động tức thời loại PT-40 ЭT – 520 v.v…còn việc duy trì thời gian, đựơc thực hiện bởi rơle thời gian loại PB, PBM v.v… với cơ cấu đồng hồ, thời gian tác động của nó không phụ thuộc vào dòng điện ngắn mạch hay quá tải đi trong mạch điện, thì bảo vệ được gọi là BVDCĐ với đặc tính thời gian duy trì độc lập.
Trị số dòng điện , khi sự làm việc của bảo vệ xảy ra, được gọi là làm việc của bảo vệ IlvBV. Dòng điện này ở phía sơ cấp của máy biến dòng . tính chất chọn lọc trong sự làm việc của nó ở những phần khác nhau của mạng điện có thể được bảo đảm do sự lựa chọn trị số dòng điện và xác định thời gian duy trì của BVDCĐ . việc thiết lập dòng điện làm việc rơle (IlvR) được gọi là chỉnh định rơle theo dòng điện làm việc cho trước.
Hình 1-8 giới thiệu các sơ đồ BVDCĐ khác nhau, hình 1-8a giới thiệu sơ đồ BVDCĐ với đặc tính thời gian độc lập, sử dụng trong lưới với trung tính nối đất để bảo vệ ngắn mạch một pha và ngắn mạch giữa các pha. ở đây KA là rơle bảo vệ ngắn mạch giữa các pha : rơle KAO – là rơle bảo vệ ngắn mạch một pha. Do có rơle KAO nên độ nhạy của sơ đồ tăng lên. Tính chọn lọc tác động của BVDCĐ theo đường dòng điện đi từ nguồn cung cấp đến điểm đặt của thiết bị bảo vệ sẽ đạt được bằng cách chọn thời gian tuỳ theo từng cấp đối với rơle thời gian ở những khu vực khác nhau của lưới điện. ở đây KH1 và KH2 là rơle báo tín hiệu.
Hình 1-8. Các sơ đồ bảo vệ dòng điện cực đại
Khi ngắn mạch, những điểm của một, hai hay ba rơle KA sẽ đóng lại, cuộn dây của rơle thời gian KT1 nhận được dòng điện và sau một thời gian duy trì đã được xác định trước sẽ đóng tiếp điểm KT1 : 1 do đó dòng điện cung cấp ở mạch điều khiển sẽ đi qua rơle báo tín hiệu KH1 đến cuộn dây cắt YAT của máy cắt điện. Máy cắt điện Q sẽ mở ra, và rơle tín hiệu KH chỉ rõ bảo vệ hoạt động ra sao.
Đối với sơ đồ trung tính cách điện, có thể áp dụng sơ đồ BVDCĐ tương tự với hai rơle KA ở những pha A và C. Người ta cho phép sử dụng sơ đồ với một rơle dòng điện được đưa vào, dựa trên sự khác nhau của dòng điện ở hai pha.
Hình 1-8b giới thiệu sơ đồ BVDCĐ với rơle loại PTB, được dùng ở những lưới trung tính cách điện. Sơ đồ tác động khi ngắn mạch giữa các pha của một đôi pha bất kỳ nào đó của lưới. Ở những lưới đó, có thể dùng sơ đồ với hai máy biến dòng và một rơle PTB nào đó. Nhưng độ nhạy của sơ đồ hình 1-8c thấp hơn 1.73 lần. Nếu ở sơ đồ hình 1-8c và sử dụng rơle loại PTM thì các sơ đồ này sẽ là các sơ đồ dòng điện cắt. Khi đó, tính chất chọn lọc của sơ đồ sẽ được bảo đảm do việc đặt các rơle có dòng điện làm việc khác nhau, tức là dòng điện cắt của một đường dây tham gia được chọn sẽ lớn hơn từ 25 ÷ 50 % giá trị dòng điện ngắn mạch cực đại ở vị trí ban đầu của đường dây tham gia ở phía sau.
Hình 1-8d, e trình bày sơ đồ BVDCĐ, được thực hiện thông qua hai rơle PT-80 với đường đặc tính thời gian duy trì phụ thuộc, ứng với dòng điện tác động 1 chiều hay xoay chiều.
Để tăng độ nhạy của BVDCĐ, đôi khi người ta áp dụng sơ đồ với các khối điện áp cực tiểu. Các khối này được giới thiệu ở hình 1-8c. Ở đây có 3 rơle dòng điện KA1, KA2 và KA3 và ba khối rơle điện áp cực tiểu KV1, KV2, KV3. Bảo vệ sẽ tác động khi ngắn mạch, vì rằng có sự tác động đồng thời của rơle dòng điện và rơle điện áp cực tiểu (chỉ có thể xảy ra đồng thời khi ngắn mạch, khi đó dòng điện sẽ tăng lên và điện áp đồng thời sẽ giảm đi). Khi quá tải, sơ đồ sẽ không làm việc vì điện áp rõ ràng không giảm và tương ứng với nó, rơle điện áp cực tiểu sẽ không tác động.
Hình 1-9. Sơ đồ ba pha của bảo vệ điện áp cực tiểu
Hình 1-9 giới thiệu sơ đồ với rơle điện áp cực tiểu loại PHB. Rơle này tác động đối với sự ngắn mạch trong lưới điện, khi điện áp giảm dưới giá trị mà đã xác định đối với rơle PHB
Nếu bảo vệ được dự kiến với thời gian duy trì độc lập, thì để đảm bảo tính chất chọn lọc của chúng, sự tác động của rơle thời gian duy trì đối với mỗi cấp chọn lọc :
Δt = 0,5 ÷ 0,6 giây so lệch với trước đó. Hình 1-10 cho sơ đồ ví dụ, ở đây, sự bố trí thời gian của rơle thời gian đã được trình bày rõ ràng. Sự lựa chọn thời gian duy trì được bắt đầu t1 = 0 từ khoảng cách xa nhất của hộ tiêu thụ đối với nguồn – ví dụ : động cơ điện M1 và M2, có thời gian duy trì t1 = 0.
Trị số thời gian duy trì kế tiếp sau (hướng từ phụ tải trở về nguồn) là :
t2 = t1 + Δt ; t3 = t2 + Δt = t1 + 2Δt và v.v… ở đây, Δt = 0,5 ÷ 0,6 giây – là cấp lựa chọn.
Hình 1-10
Hình 1-10 cho ví dụ việc chọn thời gian duy trì của BVDCĐ với đặc tính thời gian duy trì độc lập.