(1)电流增加。当短路故障发生时，故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流会从负载电流增大到大大超过负载电流。
(2)电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时，系统中各点的相间电压或相电压值下降，越靠近短路点电压越低。
(3)电流和电压之间的相角变化。在正常运行期间，电流和电压之间的相位角是负载的功率因数角，通常约为20 & deg三相短路时，电流和电压之间的相角由线路的阻抗角决定，一般为60 & deg~ 85 & deg然而，电流和电压之间的相位角是180度保护反向三相短路时。+(60 & deg；~ 85 & deg)。
(4)测得的阻抗变化。测量阻抗是测量点(安装保护装置的地方)的电压与电流之比。正常工作时，测得的阻抗为负载阻抗；当金属短路时，测得的阻抗变为线阻抗，故障后测得的阻抗显著下降，而阻抗角增大。
不对称短路时，出现相序分量，如两相和单相接地短路时的负序电流和负序电压分量；单相接地时，出现负序和零序电流和电压分量。这些组件在正常操作过程中不会出现。
利用短路故障时电气量的变化，可以形成继电保护的各种原理。
另外，除了上述无功工频电量的保护外，还有无功非工频电量的保护，比如瓦斯保护。
