繼電器的應用相當廣泛。在電力系統中，當電力系統本身發生了故障，危及電力系統安全運行時，繼電保護裝置能夠及時發出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發出跳閘命令，以終止故障的發展，最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞，還可以滿足電力系統的某些特定要求。所以，繼電保護被稱為電網安全運行的第一道防線。

但是，電力保護控制的安全性與快速性難以兼顧，一直是威脅電網安全的世界性難題。美國曾經發生的兩次大面積停電事故就是由繼電器引發的；在我國，上世紀90年代以前，一半以上的停電事故也都是由于繼電保護缺陷而導致的。

據中國工程院院士、華北電力大學教授楊奇遜介紹，電網的發展，電網新技術的應用，在促進繼電保護技術發展的同時，也使得繼電保護技術復雜程度增加，對傳統繼電保護應用方式、管理方式提出了更大的挑戰。短路電流水平快速增長要求繼電保護有更高的快速性；直流輸電、串補技術的應用需要繼電保護在技術上有所突破；緊湊型線路、同桿多回線路、城市高電壓短線路的大量出現，使繼電保護的配置、整定和配合更加復雜。電網設備和運行控制技術的發展，如數字化變電站研究、無人值班變電站的應用、特高壓電網的建設運行等，將對繼電保護技術性能提出更高的要求，需要研究并提出新的繼電保護解決方案。電網運行的實際和國內外的電網事故教訓表明，單一繼電保護裝置或裝置的單一元件故障，都有可能導致電網事故，仍需要進一步提高繼電保護設備的可靠性。

而特高壓電網具有區別于超高壓電網的顯著特點，目前繼電保護方面存在不少技術難題，如特高壓超長線路電容電流對保護特性的影響、潛供電流對重合閘的影響、特高壓繼電保護設備的電磁兼容性等。據了解，目前我國有關機構開展了一系列的自主研發工作，已經取得階段性的成果。