Защиты I, II, III ступеней
Классификация защит по быстродействию
Быстродействие
Быстрота срабатывания является весьма важным свойством защиты при её срабатывании в случаях внутренних КЗ Это определяется тем, что ускорение отключения КЗ:
1. повышает устойчивость параллельной работы машин в системе и дает возможность увеличивать пропускную способность электропередач;
2. уменьшает влияние понижения напряжения на работу потребителей;
3. уменьшает размеры разрушения поврежденного элемента;
4. повышает эффективность автоматического повторного включения (АПВ);
5. может предотвращать возникновение недопустимых внутренних перенапряжений на электропередачах сверхвысоких напряжений;
6. улучшает качество электрического освещения.
Время отключения повреждения t складывается из времени срабатывания защиты t3 и выключателя tв: 
.
В системах сверхвысоких напряжений иногда требуется иметь 
c. При 
с. на долю релейной защиты в этих случаях остается 
с. Такие малые времена срабатывания защиты при современной технике достижимы. В других, менее тяжелых случаях по технико-экономическим соображениям допустимо использовать защиты с большими временами tз.
Быстродействующими считаются защиты, время срабатывания которых не превышает 0.1 с. Для микроэлектронных реле время срабатывания до 0.03 с, также как и для микропроцессорных защит.
Первая ступень защиты действует без выдержки времени и защищает 0.8¸0.85 от длины защищаемой линии. Ее время срабатывания складывается из времени отключения выключателя 
и времени срабатывания реле.
Для воздушных и элегазовых выключателей время отключения составляет 
с, а для масляных – до 0.2 с.
Вторая ступень действует до следующих шин: минимум – до шин следующей защиты, максимум – до шин подстанции. Время срабатывания второй ступени для всех защит берут равным 0.5 с, что приблизительно равно времени срабатывания двух выключателей и двух защит.
Отстройка третьей ступени ограничивается чувствительностью защиты и максимальной нагрузочной характеристикой. Время срабатывания третьей ступени выбирают по встречному ступенчатому признаку (по времени срабатывания источника).
5. Чувствительность. Коэффициент чувствительности для различных видов защит
Чувствительность характеризует устойчивость срабатывания защиты при КЗ в защищаемой зоне. Удовлетворение требований чувствительности в современных электрических системах часто встречает ряд серьезных затруднений. Так, например, при подаче по линиям больших мощностей на значительные расстояния токи КЗ в защите при учете возможных минимальных режимов работы станций и повреждений через значительные переходные сопротивления могут быть соизмеримы или даже меньше максимальных рабочих токов. Это приводит к невозможности применения в таких случаях наиболее простых защит, реагирующих на ток в месте включения защиты, и заставляет переходить на значительно более сложные и дорогие типы защитных устройств. С учетом опыта эксплуатации и уровня техники к защитам предъявляются определенные минимально необходимые требования в отношении чувствительности.
Чувствительность защит обычно оценивается их коэффициентом чувствительности 
. Для защит, реагирующих на величины, возрастающие в условиях повреждения (например, на ток), определяется отношением минимального значения воздействующей величины (тока) при металлическом КЗ в защищаемой зоне к установленному на защите параметру срабатывания (соответственно току срабатывания):
.
Для защит, реагирующих на величины, уменьшающихся в условиях повреждения (например, на полное напряжение), определяется, наоборот, отношением установленного на защите параметра срабатывания (соответственно напряжения срабатывания) к максимальному значению воздействующей величины (остаточного напряжения):
.
Для основных защит коэффициент чувствительности составляет примерно 
(
для дистанционных и токовых защит; 
для дифференциальных защит). Для резервных защит коэффициент чувствительности обычно составляет 
.
В ПУЭ для каждого типа защит определен коэффициент чувствительности.
Максимальная токовая защита (МТЗ):
I ступень (ТО). Условия для выбора уставки срабатывания: трехфазное КЗ в конце линии. Коэффициент чувствительности определяется при междуфазном КЗ К(2) в начале линии
II ступень. (ТО с выдержкой времени). Уставка срабатывания: трехфазное КЗ в конце зоны резервирования. Коэффициент чувствительности определяется при междуфазном КЗ К(2) в конце своей линии/ на шинах следующей подстанции.
III ступень. (МТЗ по встречно ступенчатому признаку). Уставка срабатывания: трехфазное КЗ в конце зоны резервирования (по условию отстройки от максимального нагрузочного режима). Коэффициент чувствительности определяется при междуфазном КЗ К(2) в конце следующей линии.
6. Конструктивные особенности
1. В виде отдельных реле для определенного устройства. Промреле, реле защиты (ЧЭАЗ).
Реле тока РТ40-РТ80, РБМ – реле направления мощности (не выпуск.),КРС.
Механические на полупорводниковой базе (ЧЭАЗ) РМ-11, РМ-12, РМС, РСТ, РЧ1, РЧ2(частоты).
2. Комплектные устройства для линий. ЧЭАЗ КЗ 10 (…49) (входят различные реле) и типа КРС. БЭ, РЭ –полупроводниковые отдельные кассеты модули.
3. Панели (для сверхвысокого напряжения) – полноценное устройство РЗ
ПДЭ 750кВ, 500кВ
ЭПЗ 1336
ПДЭ 2003 2811
ДФЗ
4. Защиты в виде шафов. ШДЭ 2800 (01…06) ЧЭАЗ
7. Алгоритмическая база
Использование алгоритмической базы зависит от той информации, которое способно обработать устройство РЗ. Поэтому по алгоритмическому принципу различают (условно):
1. классические алгоритмы;
2. адаптивные алгоритмы;
3. интеллектуальные алгоритмы.