Thiết bị kiểm tra bảo vệ rơle phải có chức năng phân biệt chính xác cho dù các thành phần được bảo vệ là ở trạng thái làm việc bình thường hoặc có một sự thất bại, cho dù khu vực bảo vệ có một sự thất bại, và cho dù một sự thất bại xảy ra bên ngoài khu vực. Để thực hiện chức năng này, nó là cần thiết để xây dựng một thiết bị bảo vệ theo các đặc điểm của sự thay đổi số lượng vật lý điện trước và sau khi sự cố hệ thống điện.
Sau khi hệ thống điện bị lỗi, các đặc điểm chính của sự thay đổi công suất tần số điện là:
(1) Mức tăng hiện tại.
Khi xảy ra chập mạch, dòng điện trên thiết bị điện và đường truyền giữa điểm đứt gãy và nguồn điện sẽ tăng từ dòng phụ tải lên mức vượt quá đáng kể dòng phụ tải.
(2) Điện áp giảm.
Khi xảy ra sự cố đoản mạch theo pha và lỗi đoản mạch tiếp đất, điện áp pha sang pha hoặc giá trị điện áp pha của từng điểm của hệ thống sẽ giảm và càng gần điểm đoản mạch, nhiệt độ và điện áp càng thấp.
(3) Thay đổi góc pha giữa dòng điện và điện áp.
Góc pha giữa dòng điện và điện áp trong quá trình hoạt động bình thường là góc hệ số công suất của tải, thường là khoảng 20 °. Khi một mạch ngắn ba pha xảy ra, góc pha giữa dòng điện và điện áp được xác định bởi góc trở kháng của đường dây, thường là 60 ° ~ 85 °, và góc pha giữa dòng điện và điện áp là 180 ° + (60 ° ~ 85 ° ) bảo vệ Ba giai đoạn theo hướng ngược lại là ngắn mạch.
(4) Những thay đổi trở kháng đo được.
Trở kháng đo được là tỷ lệ điện áp so với dòng điện tại điểm đo (lắp đặt bảo vệ). Trong hoạt động bình thường, trở kháng đo được là trở kháng tải; khi kim loại bị chập mạch, trở kháng đo được sẽ trở thành trở kháng của đường dây. Sau lỗi, trở kháng đo giảm đáng kể và góc trở kháng tăng lên.
Khi một mạch ngắn bất đối xứng xảy ra, các thành phần trình tự pha như dòng điện chuỗi âm và các thành phần điện áp chuỗi âm sẽ xuất hiện khi tiếp đất hai pha và một pha bị đoản mạch. Và tiếp đất một pha, trình tự âm và các thành phần dòng điện và điện áp chuỗi bằng không. Các thành phần này không tồn tại trong quá trình hoạt động bình thường.
Bằng cách sử dụng sự thay đổi của số lượng điện trong thời gian ngắn mạch lỗi, các thiết bị kiểm tra bảo vệ chuyển tiếp nguyên tắc khác nhau có thể được hình thành.