一次系統(tǒng)是指由發(fā)電機、送電線路、變壓器、斷路器等發(fā)電、輸電、變電、配電等設(shè)備組成的系統(tǒng)。一次系統(tǒng)是供電系統(tǒng)的主體，是用電負(fù)荷的載體，高電壓或大電流是一次系統(tǒng)的主要特點。正確選擇一次系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案、線纜和電氣設(shè)備并正確施工，是保證供電系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ)。

二次配電系統(tǒng)是由繼電保護(hù)、安全自動控制、系統(tǒng)通訊、調(diào)度自動化、DCS自動控制系統(tǒng)等組成的系統(tǒng)。二次系統(tǒng)是電力系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分，它是實現(xiàn)人與一次系統(tǒng)的聯(lián)系監(jiān)視、控制，使一次系統(tǒng)能安全經(jīng)濟(jì)地運行。

繼電保護(hù)裝置必須具有正確區(qū)分被保護(hù)元件是處于正常運行狀態(tài)還是發(fā)生了故障，是保護(hù)區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障的功能。保護(hù)裝置要實現(xiàn)這一功能，需要根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎(chǔ)來構(gòu)成。

電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，工頻電氣量變化的主要特征是：

（1） 電流增大。 短路時故障點與電源之間的電氣設(shè)備和輸電線路上的電流將由負(fù)荷電流增大至大大超過負(fù)荷電流。

（2） 電壓降低。當(dāng)發(fā)生相間短路和接地短路故障時，系統(tǒng)各點的相間電壓或相電壓值下降，且越靠近短路點，電壓越低。

（3） 電流與電壓之間的相位角改變。正常運行時電流與電壓間的相位角是負(fù)荷的功率因數(shù)角，一般約為20°，三相短路時，電流與電壓之間的相位角是由線路的阻抗角決定的，一般為60°～85°，而在保護(hù)反方向三相短路時，電流與電壓之間的相位角則是180°+（60°～85°）。

（4） 測量阻抗發(fā)生變化。測量阻抗即測量點（保護(hù)安裝處）電壓與電流之比值。正常運行時，測量阻抗為負(fù)荷阻抗；金屬性短路時，測量阻抗轉(zhuǎn)變?yōu)榫€路阻抗，故障后測量阻抗顯著減小，而阻抗角增大。

不對稱短路時，出現(xiàn)相序分量，如兩相及單相接地短路時，出現(xiàn)負(fù)序電流和負(fù)序電壓分量；單相接地時，出現(xiàn)負(fù)序和零序電流和電壓分量。這些分量在正常運行時是不出現(xiàn)的。

利用短路故障時電氣量的變化，便可構(gòu)成各種原理的繼電保護(hù)。

此外，除了上述反應(yīng)工頻電氣量的保護(hù)外，還有反應(yīng)非工頻電氣量的保護(hù)。