Tester zabezpieczenia przekaźnika musi mieć funkcję prawidłowego rozróżnienia, czy chroniony element jest w normalnym stanie pracy, czy ma awarię, czy obszar ochrony ma awarię i czy awaria wystąpiła poza tym obszarem. Do realizacji tej funkcji konieczne jest wykonanie zabezpieczenia zgodnie z charakterystyką zmian wielkości elektrycznej i fizycznej przed i po awarii systemu elektroenergetycznego.
Po awarii systemu elektroenergetycznego główne cechy zmian mocy częstotliwości sieciowej są następujące:
(1) Prąd wzrasta.
Kiedy wystąpi zwarcie, prąd na sprzęcie elektrycznym i linii przesyłowej między punktem zwarcia a zasilaniem wzrośnie z prądu obciążenia do poziomu znacznie przekraczającego prąd obciążenia.
(2) Spadek napięcia.
W przypadku wystąpienia zwarcia międzyfazowego i zwarcia doziemnego wartość napięcia międzyfazowego lub napięcia fazowego każdego punktu układu będzie się zmniejszać, a im bliżej punktu zwarcia, tym niższa temperatura i napięcie.
(3) Zmiana kąta fazowego między prądem a napięciem.
Kąt fazowy między prądem a napięciem podczas normalnej pracy to kąt współczynnika mocy obciążenia, zwykle około 20 °. Kiedy występuje zwarcie trójfazowe, kąt fazowy między prądem a napięciem jest określony przez kąt impedancji linii, zwykle 60 ° ~ 85 °, a kąt fazowy między prądem a napięciem wynosi 180 ° + ( 60 ° ~ 85 °) zabezpieczenie Trzy fazy w przeciwnym kierunku są zwarte.
(4) Zmierzone zmiany impedancji.
Zmierzona impedancja to stosunek napięcia do prądu w punkcie pomiarowym (instalacja ochronna). Podczas normalnej pracy mierzona impedancja jest impedancją obciążenia; gdy metal jest zwarty, mierzona impedancja staje się impedancją linii. Po zwarciu mierzona impedancja znacząco spada, a kąt impedancji rośnie.
Gdy wystąpi asymetryczne zwarcie, składowe kolejności faz, takie jak składowa przeciwna prądu i składowa przeciwna napięcia, pojawią się, gdy nastąpi zwarcie dwufazowe i jednofazowe uziemienie. Oraz uziemienie jednofazowe, składowe składowe prądu i napięcia składowej przeciwnej i składowej zerowej. Te komponenty nie istnieją podczas normalnej pracy.
Wykorzystując zmianę wielkości elektrycznej podczas zwarcia, można utworzyć różne podstawowe testery zabezpieczeń przekaźników.