อุปกรณ์ทดสอบการป้องกันรีเลย์ต้องมีฟังก์ชั่นการแยกแยะอย่างถูกต้องว่าส่วนประกอบที่ได้รับการป้องกันอยู่ในสถานะการทํางานปกติหรือมีความล้มเหลวไม่ว่าจะเป็นพื้นที่ป้องกันล้มเหลวและเกิดความล้มเหลวนอกพื้นที่หรือไม่ เพื่อให้ตระหนักถึงฟังก์ชั่นนี้จําเป็นต้องสร้างอุปกรณ์ป้องกันตามลักษณะของการเปลี่ยนแปลงปริมาณทางกายภาพทางไฟฟ้าก่อนและหลังความล้มเหลวของระบบไฟฟ้า
หลังจากระบบไฟฟ้าล้มเหลวลักษณะหลักของการเปลี่ยนแปลงพลังงานความถี่พลังงานคือ:
(1)ปัจจุบันเพิ่มขึ้นของ
เมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจรกระแสไฟฟ้าบนอุปกรณ์ไฟฟ้าและสายส่งระหว่างจุดความผิดพลาดและแหล่งจ่ายไฟจะเพิ่มขึ้นจากกระแสโหลดเป็นระดับที่เกินกระแสโหลดอย่างมาก
(2)แรงดันไฟฟ้าลดลงของ
เมื่อไฟฟ้าลัดวงจรเฟสถึงเฟสและความผิดพลาดของการลัดวงจรสายดินเกิดขึ้นแรงดันไฟฟ้าเฟสเฟสหรือค่าแรงดันไฟฟ้าเฟสของแต่ละจุดของระบบจะลดลงและใกล้กับจุดลัดวงจรอุณหภูมิที่ต่ํากว่าและแรงดันไฟฟ้า
(3)มุมเฟสเปลี่ยนระหว่างกระแสและแรงดันไฟฟ้าของ
มุมเฟสระหว่างกระแสและแรงดันไฟฟ้าในระหว่างการทํางานปกติคือมุมปัจจัยพลังงานของโหลดโดยปกติประมาณ 20 ° เมื่อเกิดการลัดวงจรสามเฟสมุมเฟสระหว่างกระแสและแรงดันไฟฟ้าจะถูกกําหนดโดยมุมความต้านทานของเส้นโดยปกติจะอยู่ที่ 60 ° ~ 85 ° และมุมเฟสระหว่างกระแสและแรงดันไฟฟ้าคือ 180 ° + (60 ° ~ 85 ° ) การป้องกันสามขั้นตอนในทิศทางตรงกันข้ามจะถูกลัดวงจร
(4)วัดการเปลี่ยนแปลงความต้านทานของ
ความต้านทานที่วัดได้คืออัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้าต่อกระแสไฟฟ้าที่จุดวัด (การติดตั้งป้องกัน) การทํางานปกติความต้านทานที่วัดได้คือความต้านทานโหลด เมื่อโลหะถูกลัดวงจรความต้านทานที่วัดได้จะกลายเป็นความต้านทานของเส้น หลังจากความผิดพลาดความต้านทานที่วัดได้จะลดลงอย่างมีนัยสําคัญและมุมอิมแดนซ์เพิ่มขึ้น
เมื่อเกิดการลัดวงจรแบบอสมมาตรส่วนประกอบลําดับเฟสเช่นกระแสลบและส่วนประกอบแรงดันไฟฟ้าลําดับลบจะปรากฏขึ้นเมื่อสายดินสองเฟสและเฟสเดียวถูกลัดวงจร และสายดินเฟสเดียวลําดับลบและส่วนประกอบกระแสและแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ ส่วนประกอบเหล่านี้ไม่มีอยู่ในระหว่างการดําเนินการปกติ
ด้วยการใช้การเปลี่ยนปริมาณไฟฟ้าในระหว่างการลัดวงจรอุปกรณ์ทดสอบการป้องกันรีเลย์หลักการต่างๆสามารถเกิดขึ้นได้