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)的結構方案、線纜和電氣設備并正確施工，是保證供電系統(tǒng)正常運行的基礎。

二次配電系統(tǒng)是由繼電保護、安全自動控制、系統(tǒng)通訊、調度自動化、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)能安全經濟地運行。

繼電保護裝置必須具有正確區(qū)分被保護元件是處于正常運行狀態(tài)還是發(fā)生了故障，是保護區(qū)內故障還是區(qū)外故障的功能。保護裝置要實現(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來構成。

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備和輸電線路上的電流將由負荷電流增大至大大超過負荷電流。

（2） 電壓降低。當發(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（保護安裝處）電壓與電流之比值。正常運行時，測量阻抗為負荷阻抗；金屬性短路時，測量阻抗轉變?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)負序電流和負序電壓分量；單相接地時，出現(xiàn)負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，便可構成各種原理的繼電保護。

此外，除了上述反應工頻電氣量的保護外，還有反應非工頻電氣量的保護。