Η συσκευή ελέγχου προστασίας ρελέ πρέπει να έχει τη λειτουργία να διακρίνει σωστά εάν το προστατευόμενο στοιχείο βρίσκεται σε κανονική κατάσταση λειτουργίας ή έχει βλάβη, εάν η περιοχή προστασίας έχει βλάβη και εάν παρουσιάζεται βλάβη εκτός της περιοχής. Για να πραγματοποιηθεί αυτή η λειτουργία, είναι απαραίτητο να κατασκευαστεί μια συσκευή προστασίας σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά των ηλεκτρικών φυσικών αλλαγών ποσότητας πριν και μετά την αποτυχία του συστήματος ισχύος.
Μετά την βλάβη του συστήματος ισχύος, τα κύρια χαρακτηριστικά των αλλαγών ισχύος συχνότητας ισχύος είναι:
(1) Οι τρέχουσες αυξήσεις.
Όταν εμφανίζεται βραχυκύκλωμα, το ρεύμα στον ηλεκτρικό εξοπλισμό και τη γραμμή μετάδοσης μεταξύ του σημείου βλάβης και της παροχής ενέργειας θα αυξηθεί από το ρεύμα φορτίου σε ένα επίπεδο που υπερβαίνει κατά πολύ το ρεύμα φορτίου.
(2) Πτώση τάσης.
Όταν εμφανίζεται βραχυκύκλωμα φάσης-φάσης και βλάβη βραχυκυκλώματος γείωσης, η τάση φάσης προς φάση ή η τιμή τάσης φάσης κάθε σημείου του συστήματος θα μειωθεί, και όσο πιο κοντά στο σημείο βραχυκυκλώματος, τόσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία και η τάση.
(3) Η αλλαγή γωνίας φάσης μεταξύ ρεύματος και τάσης.
Η γωνία φάσης μεταξύ ρεύματος και τάσης κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας είναι η γωνία παράγοντα ισχύος του φορτίου, συνήθως περίπου 20°. Όταν εμφανίζεται ένα τριφασικό βραχυκύκλωμα, η γωνία φάσης μεταξύ ρεύματος και τάσης καθορίζεται από τη γωνία σύνθετης αντίστασης της γραμμής, συνήθως 60°~85°, και η γωνία φάσης μεταξύ ρεύματος και τάσης είναι 180°+ (60°~85°) προστασία Οι τρεις φάσεις στην αντίθετη κατεύθυνση βραχυκυκλώνονται.
(4) Η μετρούμενη σύνθετη αντίσταση αλλάζει.
Η μετρούμενη σύνθετη αντίσταση είναι ο λόγος τάσης προς ρεύμα στο σημείο μέτρησης (προστατευτική εγκατάσταση). Σε κανονική λειτουργία, η μετρούμενη σύνθετη αντίσταση είναι η σύνθετη αντίσταση φορτίου. όταν το μέταλλο βραχυκυκλώνεται, η μετρούμενη σύνθετη αντίσταση γίνεται η σύνθετη αντίσταση της γραμμής. Μετά το σφάλμα, η μετρούμενη σύνθετη αντίσταση μειώνεται σημαντικά και η γωνία σύνθετης αντίστασης αυξάνεται.
Όταν παρουσιάζεται ασύμμετρο βραχυκύκλωμα, τα εξαρτήματα ακολουθίας φάσης, όπως το αρνητικό ρεύμα ακολουθίας και τα αρνητικά στοιχεία τάσης ακολουθίας, θα εμφανίζονται όταν βραχυκυκλώνονται με διφασική και μονοφασική γείωση. Και μονοφασική γείωση, αρνητική ακολουθία και μηδενικά στοιχεία ρεύματος και τάσης ακολουθίας. Αυτά τα στοιχεία δεν υπάρχουν κατά την κανονική λειτουργία.
Με τη χρησιμοποίηση της αλλαγής της ηλεκτρικής ποσότητας κατά τη διάρκεια του σφάλματος βραχυκυκλώματος, μπορούν να σχηματιστούν διάφορες συσκευές ελέγχου προστασίας ρελέ αρχής.