Устройството за изпитване на релейната защита трябва да има функцията за правилно различаване дали защитеният компонент е в нормално работно състояние или има повреда, дали защитната зона има повреда и дали повреда възниква извън зоната. За да се реализира тази функция, е необходимо да се конструира защитно устройство в съответствие с характеристиките на електрическите физически промени на количеството преди и след повреда на електроенергийната система.
След отказ на електроенергийната система основните характеристики на промените в мощността на честотата на захранването са:
(1) Токът се увеличава.
Когато възникне късо съединение, токът на електрическото оборудване и преносната линия между точката на повреда и захранването ще се увеличи от тока на товара до ниво, което значително надвишава тока на товара.
(2) Спад на напрежението.
Когато възникне фазово-фазово късо съединение и заземяване на късо съединение, фазово-фазовото напрежение или стойността на фазовото напрежение на всяка точка на системата ще намаляват и колкото по-близо до точката на късо съединение, толкова по-ниска температурата и напрежението.
(3) Промяната на фазовия ъгъл между ток и напрежение.
Фазовият ъгъл между тока и напрежението при нормална работа е ъгълът на фактора на мощността на товара, обикновено около 20 °. Когато възникне трифазно късо съединение, фазовият ъгъл между тока и напрежението се определя от ъгъла на импеданса на линията, обикновено 60 ° ~ 85 °, а фазовият ъгъл между тока и напрежението е 180 ° + ( 60 ° ~ 85 °) защита Трите фази в обратна посока са късо съединение.
(4) Измереният импеданс се променя.
Измереният импеданс е отношението на напрежението към тока в точката на измерване (защитна инсталация). При нормална работа измереният импеданс е импедансът на товара; когато металът е на късо съединение, измереният импеданс се превръща в линейния импеданс. След повредата измереният импеданс намалява значително и ъгълът на импеданса се увеличава.
Когато възникне асиметрично късо съединение, компоненти на фазовата последователност, като например ток с отрицателна последователност и компоненти на напрежение с отрицателна последователност, ще се появят, когато двуфазното и еднофазното заземяване са късо съединение. И еднофазно заземяване, отрицателна последователност и компоненти на ток и напрежение на нулева последователност. Тези компоненти не съществуват по време на нормална работа.
Чрез използването на промяната на електрическото количество по време на повреда на късо съединение могат да бъдат оформени различни принципни устройства за тестер на релейна защита.