Il dispositivo tester protezione relè deve avere la funzione di distinguere correttamente se il componente protetto è in uno stato di normale funzionamento o presenta un guasto, se l'area di protezione ha un guasto, e se un guasto si verifica al di fuori dell'area. Per realizzare questa funzione è necessario realizzare un dispositivo di protezione in funzione delle caratteristiche delle variazioni di grandezza fisica elettrica prima e dopo il guasto del sistema di alimentazione.
Dopo che il sistema di alimentazione si guasta, le principali caratteristiche delle variazioni di potenza della frequenza di rete sono:
(1) La corrente aumenta.
Quando si verifica un cortocircuito, la corrente sulle apparecchiature elettriche e sulla linea di trasmissione tra il punto di guasto e l'alimentazione aumenterà dalla corrente di carico a un livello che supera notevolmente la corrente di carico.
(2) Caduta di tensione.
Quando si verificano un cortocircuito fase-fase e un guasto di cortocircuito a terra, la tensione concatenata o il valore della tensione di fase di ciascun punto del sistema diminuirà e quanto più vicino al punto di cortocircuito, tanto minore la temperatura e la tensione.
(3) La variazione dell'angolo di fase tra corrente e tensione.
L'angolo di fase tra corrente e tensione durante il normale funzionamento è l'angolo del fattore di potenza del carico, solitamente di circa 20 °. Quando si verifica un cortocircuito trifase, l'angolo di fase tra corrente e tensione è determinato dall'angolo di impedenza della linea, solitamente 60 ° ~ 85 °, e l'angolo di fase tra corrente e tensione è 180 ° + ( 60 ° ~ 85 °) protezione Le tre fasi in senso opposto sono cortocircuitate.
(4) L'impedenza misurata cambia.
L'impedenza misurata è il rapporto tra tensione e corrente nel punto di misura (installazione di protezione). Nel funzionamento normale, l'impedenza misurata è l'impedenza di carico; quando il metallo è in cortocircuito, l'impedenza misurata diventa l'impedenza di linea. Dopo il guasto, l'impedenza misurata diminuisce in modo significativo e l'angolo di impedenza aumenta.
Quando si verifica un cortocircuito asimmetrico, i componenti della sequenza di fase come la corrente di sequenza negativa e i componenti della tensione di sequenza negativa appariranno quando la messa a terra bifase e monofase è cortocircuitata. E componenti di corrente e tensione con messa a terra monofase, sequenza negativa e sequenza zero. Questi componenti non esistono durante il normale funzionamento.
Utilizzando la variazione della quantità elettrica durante il guasto di cortocircuito, possono essere formati vari dispositivi tester di protezione dei relè principali.