Relai proteksi adalah perangkat listrik yang digunakan untuk melindungi sirkuit, peralatan, dan operator dari berbagai kondisi listrik yang tidak diinginkan dengan memotong daya sirkuit kontrol ketika kesalahan terdeteksi. Kondisi gangguan ini meliputi arus dan tegangan berlebih, penyimpangan frekuensi, dan aliran daya terbalik. Relai proteksi berbeda dari relai pensaklaran standar karena hanya akan aktif bila dikenai parameter input yang ditentukan dengan sangat ketat. Relai proteksi umumnya dirancang untuk merespons satu anomali tertentu sehingga sebagian besar instalasi yang menggunakan relai biasanya akan menampilkan kumpulan perangkat, masing-masing didedikasikan untuk kategori gangguan tertentu. Ada beberapa mekanisme yang digunakan dalam rele proteksi antara lain mekanisme armature, cakram induksi, dan kumparan bergerak.
Karena potensi kecelakaan yang selalu ada, instalasi listrik umumnya dilindungi dengan baik dengan instrumen dan perangkat, yang memperingatkan masalah yang akan datang atau mencegahnya meningkat ke titik di mana kerugian atau cedera peralatan terjadi. Hal ini terutama berlaku untuk instalasi tegangan tinggi dan arus industri besar di mana gangguan listrik sering menyebabkan kerusakan parah pada peralatan atau hilangnya nyawa. Relai proteksi adalah salah satu perangkat yang biasa ditemui di gardu induk dan fasilitas switching yang melindungi peralatan dari gangguan seperti lonjakan arus dan tegangan, penyimpangan frekuensi, dan kondisi aliran daya terbalik.
Proteksi ini dicapai dengan merutekan daya rangkaian kontrol instalasi melalui kontak relai proteksi. Selama operasi normal, kontak ditutup, memungkinkan sirkuit kontrol tetap aktif. Jika relai mendeteksi kondisi gangguan, relai akan aktif, membuka kontak dan memutus rangkaian kontrol. Hal ini menyebabkan instalasi mati, melindungi peralatan dan personel dari kerusakan atau cedera selama proses berlangsung.
Relai proteksi, dalam beberapa hal, mirip dengan relai sakelar konvensional, dengan perbedaan utama antara keduanya adalah sensitivitas mekanisme operasi relai. Relai proteksi beroperasi dengan parameter yang sangat spesifik, sedangkan relai sakelar umum biasanya beroperasi melalui rentang tegangan dan arus yang relatif luas. Dalam banyak kasus, parameter operasi relai proteksi dapat diatur pengguna agar sesuai dengan kondisi sekitar. Hal ini memungkinkan teknisi untuk menentukan karakteristik kondisi gangguan tertentu yang akan ditanggapi oleh relai.
Kebanyakan rele proteksi juga dirancang untuk mendeteksi satu kategori gangguan, hanya memerlukan pemasangan beberapa unit untuk menutupi semua potensi gangguan. Ada beberapa jenis mekanisme yang digunakan dalam berbagai jenis relai proteksi, termasuk cakram induksi, kumparan bergerak, dan mekanisme angker, masing-masing cocok untuk kondisi tertentu. Karena peran penting relai proteksi dalam instalasi listrik apa pun, relai tersebut harus menjalani perawatan dan pengujian yang ketat untuk memastikan akurasi dan integritas yang berkelanjutan.