在電力系統(tǒng)中，確保繼電保護(hù)裝置的精準(zhǔn)可靠運(yùn)行至關(guān)重要。三相繼電保護(hù)測試儀作為校驗繼電保護(hù)裝置的得力工具，其差動試驗?zāi)?br />
夠有效檢測差動保護(hù)裝置的性能。本文將深入探討三相繼電保護(hù)測試儀進(jìn)行差動試驗的詳細(xì)過程。?

試驗?zāi)康?

差動保護(hù)主要用于檢測被保護(hù)設(shè)備內(nèi)部的故障電流，當(dāng)設(shè)備內(nèi)部發(fā)生故障時，差動保護(hù)能迅速動作，切斷故障電路，防止故障范圍擴(kuò)

大。通過三相繼電保護(hù)測試儀進(jìn)行差動試驗，旨在驗證差動保護(hù)裝置在不同工況下的動作準(zhǔn)確性、可靠性，測試其比率制動特性、諧

波制動特性以及動作時間等關(guān)鍵性能指標(biāo)，確保其滿足電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的要求。?

試驗前準(zhǔn)備?

設(shè)備檢查?

仔細(xì)檢查三相繼電保護(hù)測試儀的外觀，確保無破損、變形等情況。各接口應(yīng)無松動、腐蝕現(xiàn)象，按鍵操作應(yīng)靈活，顯示屏顯示清晰、

無缺劃或亂碼。?

確認(rèn)測試儀的電源線連接牢固，無斷路、短路風(fēng)險，接地可靠。對測試儀進(jìn)行通電自檢，檢查內(nèi)部硬件及軟件系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，各

功能模塊能否正常工作。?

檢查被測試的差動保護(hù)裝置，確保其外觀完好，各插件安裝牢固，無松動或接觸不良。查看裝置的運(yùn)行指示燈狀態(tài)，確認(rèn)裝置處于正

常待測試狀態(tài)。?

連接設(shè)備?

將三相繼電保護(hù)測試儀的電流輸出端子與差動保護(hù)裝置的電流輸入端子正確連接。根據(jù)保護(hù)裝置的要求，選擇合適的電流輸出通道，

并確保接線牢固，接觸良好。注意電流線的極性，避免接反導(dǎo)致測試結(jié)果錯誤。?

若差動保護(hù)裝置需要電壓量參與測試（如某些帶電壓閉鎖的差動保護(hù)），則需將測試儀的電壓輸出端子與保護(hù)裝置的電壓輸入端子準(zhǔn)

確連接。同樣要注意電壓線的極性和連接可靠性。?

如果測試儀與保護(hù)裝置之間有通信接口（用于傳輸測試數(shù)據(jù)、接收保護(hù)裝置的動作信號等），應(yīng)正確連接通信線，并確保通信參數(shù)設(shè)

置正確，以保證兩者之間能夠正常通信。?

參數(shù)設(shè)置?

收集被測試差動保護(hù)裝置的詳細(xì)技術(shù)資料，包括裝置型號、額定參數(shù)（如額定電流、額定電壓）、差動保護(hù)動作門檻值、比率制動系

數(shù)、諧波制動比等。?

根據(jù)保護(hù)裝置的額定電流，在三相繼電保護(hù)測試儀上設(shè)置合適的電流輸出量程。量程應(yīng)略大于保護(hù)裝置可能承受的最大故障電流，以

確保測試儀能夠準(zhǔn)確輸出測試電流且不損壞設(shè)備。例如，若保護(hù)裝置額定電流為 5A，可將測試儀電流量程設(shè)置為 0 - 10A。?

設(shè)置測試儀的采樣頻率，為了精確采集和分析測試過程中的電流、電壓波形變化，采樣頻率一般不低于 1kHz。較高的采樣頻率能夠

更準(zhǔn)確地捕捉到信號的細(xì)節(jié)，為后續(xù)的試驗結(jié)果分析提供可靠的數(shù)據(jù)支持。?

根據(jù)保護(hù)裝置的保護(hù)邏輯和實際運(yùn)行情況，在測試儀上設(shè)置相應(yīng)的測試參數(shù)，如差動電流、制動電流的輸出方式，諧波含量設(shè)置等。

例如，對于比率制動特性測試，需明確制動電流的計算方式（如取自單側(cè)電流、兩側(cè)電流之和等），并在測試儀上正確設(shè)置。?



安全措施?

在試驗前，務(wù)必將被測試的差動保護(hù)裝置退出運(yùn)行，并采取可靠的安全隔離措施。例如，斷開保護(hù)裝置的跳閘出口壓板，防止在試驗

過程中因誤動作導(dǎo)致電力設(shè)備跳閘，影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。?

在試驗現(xiàn)場設(shè)置明顯的警示標(biāo)識，如懸掛 “止步，高壓危險” 等警示標(biāo)語，劃定試驗區(qū)域，嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)入。?

試驗人員應(yīng)穿戴好個人防護(hù)用品，如絕緣手套、絕緣鞋、護(hù)目鏡等，確保自身安全。在進(jìn)行接線、拆線等操作時，應(yīng)先斷開電源，防

止觸電事故發(fā)生。?

試驗操作步驟?

不平衡電流測試?

按照差動保護(hù)裝置的實際接線方式，在三相繼電保護(hù)測試儀上設(shè)置三相電流輸出，模擬被保護(hù)設(shè)備正常運(yùn)行時的電流情況。對于變壓

器差動保護(hù)，需根據(jù)變壓器的變比，計算并設(shè)置高壓側(cè)和低壓側(cè)的三相電流，使其滿足變壓器正常運(yùn)行時的電流關(guān)系。?

緩慢升高測試儀輸出的電流值，從較低值開始，如 0.1 倍額定電流，以較小的步長逐漸增加，同時密切觀察差動保護(hù)裝置的顯示面板

或監(jiān)控后臺。?

記錄差動保護(hù)裝置計算得出的不平衡電流值。在正常運(yùn)行狀態(tài)下，不平衡電流應(yīng)在保護(hù)裝置規(guī)定的允許范圍內(nèi)，一般要求不平衡電流

不超過額定電流的 5% - 10%。例如，若保護(hù)裝置額定電流為 1A，則不平衡電流應(yīng)小于 0.05A - 0.1A。?

保持測試電流穩(wěn)定，測試時間持續(xù) 3 - 5 分鐘，確保不平衡電流穩(wěn)定且無異常波動。期間若發(fā)現(xiàn)不平衡電流突然增大或出現(xiàn)波動異

常，應(yīng)立即停止測試，檢查接線、參數(shù)設(shè)置以及保護(hù)裝置是否存在故障。?

比率制動特性測試?

在三相繼電保護(hù)測試儀上設(shè)置制動電流輸出通道和差動電流輸出通道。制動電流的選取通常有多種方式，常見的有取自被保護(hù)設(shè)備的

某一側(cè)電流（如高壓側(cè)電流）、兩側(cè)電流的矢量和等；差動電流則為兩側(cè)電流的差值。例如，對于變壓器差動保護(hù)，可將高壓側(cè)電流

作為制動電流，低壓側(cè)電流與高壓側(cè)電流的差值作為差動電流。?

從保護(hù)裝置的最小動作電流開始測試。首先，設(shè)置測試儀輸出相應(yīng)的差動電流和制動電流。假設(shè)某變壓器差動保護(hù)裝置的最小動作電

流為 0.2A，先設(shè)置測試儀輸出差動電流為 0.2A，制動電流從 0 開始逐漸增加，每次增加幅度不宜過大，一般為 0.1A 左右。?

在增加制動電流的過程中，密切觀察差動保護(hù)裝置的動作情況。當(dāng)保護(hù)裝置動作時，記錄此時的差動電流和制動電流值，這兩個值即

為比率制動特性曲線上的一個點(diǎn)。?

逐步增加差動電流值，如設(shè)置差動電流為 0.3A、0.4A 等，重復(fù)上述步驟，每次都從制動電流為 0 開始逐漸增加，直至保護(hù)裝置動

作，獲取多個比率制動特性曲線上的點(diǎn)。為了準(zhǔn)確繪制比率制動特性曲線，一般要求測試點(diǎn)數(shù)不少于 5 - 7 個。?

每個測試點(diǎn)在保護(hù)裝置穩(wěn)定動作后記錄數(shù)據(jù)，記錄時間約為 10 - 15 秒，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。記錄數(shù)據(jù)時，應(yīng)同時記錄測試的差動

電流值、制動電流值以及保護(hù)裝置的動作狀態(tài)。?

根據(jù)測試得到的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上繪制比率制動特性曲線。橫坐標(biāo)通常為制動電流，縱坐標(biāo)為差動電流。將繪制的曲線與保護(hù)裝置技

術(shù)說明書中給出的標(biāo)準(zhǔn)比率制動特性曲線進(jìn)行對比，兩者應(yīng)基本吻合。誤差范圍一般要求在 ±5% 以內(nèi)，例如，如果標(biāo)準(zhǔn)曲線在某一

制動電流下對應(yīng)的差動電流為 0.5A，實際測試曲線在相同制動電流下的差動電流應(yīng)在 0.475A - 0.525A 之間。若兩者偏差較大，需

檢查測試過程中的接線、參數(shù)設(shè)置以及保護(hù)裝置的制動系數(shù)設(shè)置等是否正確。?

諧波制動特性測試?

在三相繼電保護(hù)測試儀上設(shè)置輸出含有特定諧波成分的電流信號。一般從基波電流開始設(shè)置，如設(shè)置基波電流為 1A，同時疊加二次

諧波電流。二次諧波含量從較低值開始逐漸增加，每次增加幅度為 5% 左右，如 10%、15%、20% 等。?

觀察差動保護(hù)裝置在不同二次諧波含量下的動作情況。當(dāng)二次諧波含量達(dá)到保護(hù)裝置的諧波制動比設(shè)定值時，保護(hù)裝置應(yīng)可靠不動

作。例如，某保護(hù)裝置的諧波制動比設(shè)定為 20%，則當(dāng)二次諧波含量達(dá)到 20% 及以上時，即使差動電流超過動作值，保護(hù)裝置也不

應(yīng)動作。?

每個諧波含量值的測試時間應(yīng)持續(xù) 1 - 2 分鐘，以確保保護(hù)裝置對諧波的制動性能穩(wěn)定可靠。在測試過程中，若發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置在諧波

含量未達(dá)到設(shè)定制動比時就動作，或者在達(dá)到制動比后仍動作，都說明諧波制動特性存在問題。?

記錄保護(hù)裝置在不同諧波含量下的動作情況，可采用表格形式記錄，包括諧波含量、差動電流值、保護(hù)裝置動作狀態(tài)等信息。根據(jù)記

錄的數(shù)據(jù)，繪制諧波制動特性曲線，橫坐標(biāo)為諧波含量，縱坐標(biāo)為差動電流，曲線上應(yīng)標(biāo)注出保護(hù)裝置動作和不動作的區(qū)域。將繪制

的曲線與保護(hù)裝置的標(biāo)準(zhǔn)諧波制動特性曲線進(jìn)行對比，判斷是否符合要求。若兩者差異較大，需檢查保護(hù)裝置的諧波濾波電路是否正

常、諧波制動比設(shè)置是否正確以及測試儀輸出的諧波信號質(zhì)量是否良好等。?

動作時間測試?

設(shè)置三相繼電保護(hù)測試儀輸出滿足差動保護(hù)動作條件的電流信號，即設(shè)置差動電流大于保護(hù)裝置的動作電流，同時確保制動電流在合

適范圍內(nèi)，以保證保護(hù)裝置能夠可靠動作。?

使用測試儀自帶的高精度計時功能，記錄從輸出故障電流信號到保護(hù)裝置發(fā)出跳閘信號的時間間隔，這個時間間隔即為差動保護(hù)的動

作時間。?

動作時間應(yīng)滿足保護(hù)裝置的技術(shù)要求，一般對于 110kV 及以上電壓等級的保護(hù)裝置，動作時間要求在 30ms 以內(nèi)；對于 35kV 及以

下電壓等級的保護(hù)裝置，動作時間要求在 40ms 以內(nèi)。?

每個動作時間測試應(yīng)重復(fù) 3 - 5 次，取平均值作為最終的動作時間測試結(jié)果。每次測試間隔時間約為 1 分鐘，以保證保護(hù)裝置有足夠

的恢復(fù)時間，避免因連續(xù)測試導(dǎo)致裝置發(fā)熱或其他異常情況影響測試結(jié)果。在測試過程中，若發(fā)現(xiàn)動作時間不穩(wěn)定，波動較大，應(yīng)檢

查保護(hù)裝置的出口繼電器動作是否正常、內(nèi)部邏輯處理速度是否受其他因素影響以及測試儀的計時精度是否準(zhǔn)確等。?


 

試驗結(jié)果分析與判斷?

不平衡電流分析
?
如果測試得到的不平衡電流超出規(guī)定范圍，可能存在多種原因。首先，檢查保護(hù)裝置的電流互感器極性是否接錯，極性錯誤會導(dǎo)致電

流矢量和計算錯誤，從而使不平衡電流增大。其次，核對電流互感器的變比設(shè)置是否正確，變比設(shè)置錯誤也會影響不平衡電流的計算

結(jié)果。此外，二次回路存在接地或短路故障也可能導(dǎo)致不平衡電流異常增大。?

針對上述可能的原因，對保護(hù)裝置的接線和參數(shù)設(shè)置進(jìn)行仔細(xì)檢查和核對。使用萬用表等工具檢查二次回路的通斷情況，查看是否有

接地或短路點(diǎn)。檢查電流互感器的極性標(biāo)識，必要時進(jìn)行極性測試。若發(fā)現(xiàn)問題，及時糾正后重新進(jìn)行不平衡電流測試，直至測試結(jié)

果符合要求。?

比率制動特性分析?

若繪制的比率制動特性曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線偏差較大，可能是由于保護(hù)裝置的制動系數(shù)設(shè)置錯誤。制動系數(shù)是影響比率制動特性的關(guān)鍵參

數(shù)，若設(shè)置不當(dāng)，會使曲線的斜率和拐點(diǎn)位置發(fā)生變化。此外，保護(hù)裝置內(nèi)部算法存在缺陷或三相繼電保護(hù)測試儀的輸出精度不足也

可能導(dǎo)致測試結(jié)果偏差較大。?

首先檢查保護(hù)裝置的制動系數(shù)設(shè)置，與技術(shù)說明書中的要求進(jìn)行對比，確保設(shè)置正確。若制動系數(shù)設(shè)置無誤，可對測試儀進(jìn)行校準(zhǔn)，

使用高精度的電流源對測試儀的電流輸出進(jìn)行校驗，檢查其輸出精度是否滿足要求。在校準(zhǔn)測試儀后，重新測試比率制動特性，對比

測試曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線，判斷是否符合要求。若仍存在較大偏差，可能需要進(jìn)一步檢查保護(hù)裝置的硬件電路或軟件邏輯，必要時聯(lián)系保

護(hù)裝置廠家進(jìn)行技術(shù)支持。?

諧波制動特性分析?

當(dāng)諧波制動特性不符合要求時，可能是保護(hù)裝置的諧波濾波電路出現(xiàn)故障。諧波濾波電路用于濾除輸入電流中的諧波成分，若電路損

壞，會導(dǎo)致保護(hù)裝置對諧波的識別和制動能力下降。此外，諧波制動比設(shè)置不正確或測試儀輸出的諧波信號質(zhì)量不佳也可能影響測試

結(jié)果。?

對保護(hù)裝置的硬件電路進(jìn)行檢查，重點(diǎn)檢查諧波濾波電路中的電容、電感等元件是否有損壞、變質(zhì)等情況。使用專業(yè)的電路測試工具

對諧波濾波電路的性能進(jìn)行測試，確保其能夠正常工作。核對諧波制動比的設(shè)置，與保護(hù)裝置的技術(shù)要求進(jìn)行對比，如有錯誤及時糾

正。同時，優(yōu)化測試儀的諧波輸出設(shè)置，確保輸出的諧波信號幅值、相位等參數(shù)準(zhǔn)確穩(wěn)定。在完成上述檢查和優(yōu)化后，再次進(jìn)行諧波

制動特性測試，判斷測試結(jié)果是否符合要求。?

動作時間分析
?
如果差動保護(hù)的動作時間超出規(guī)定值，可能是保護(hù)裝置的出口繼電器動作延遲。出口繼電器是保護(hù)裝置發(fā)出跳閘信號的執(zhí)行元件，若

繼電器老化、觸點(diǎn)接觸不良或線圈電阻變化等，都可能導(dǎo)致動作延遲。此外，保護(hù)裝置內(nèi)部邏輯處理速度慢或測試儀的計時精度存在

問題也可能使動作時間不準(zhǔn)確。?

檢查保護(hù)裝置的出口回路，查看出口繼電器的外觀是否有異常，如是否有過熱、冒煙等現(xiàn)象。使用萬用表測量繼電器的線圈電阻，與

正常參數(shù)進(jìn)行對比，判斷繼電器是否正常。檢查保護(hù)裝置的邏輯程序，查看是否存在程序漏洞或邏輯錯誤導(dǎo)致處理速度變慢。對測試

儀的計時功能進(jìn)行校準(zhǔn)，可采用高精度的時間標(biāo)準(zhǔn)源對測試儀的計時進(jìn)行校驗，確保計時準(zhǔn)確。在校準(zhǔn)測試儀和檢查保護(hù)裝置后，重

新測試動作時間，若動作時間仍不符合要求，需進(jìn)一步排查其他可能的原因，如保護(hù)裝置與外部設(shè)備之間的通信延遲等。?

試驗結(jié)束后工作?

數(shù)據(jù)記錄與整理?

詳細(xì)記錄試驗過程中的各項數(shù)據(jù)，包括不平衡電流測試數(shù)據(jù)、比率制動特性測試數(shù)據(jù)、諧波制動特性測試數(shù)據(jù)以及動作時間測試數(shù)據(jù)

等。數(shù)據(jù)記錄應(yīng)包含測試時間、測試條件（如測試儀設(shè)置的電流、電壓參數(shù)、諧波含量等）、測試結(jié)果（如保護(hù)裝置的動作電流值、

制動電流值、動作時間、動作狀態(tài)等），確保數(shù)據(jù)的完整性和可追溯性。?

將測試數(shù)據(jù)與保護(hù)裝置的技術(shù)參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行對比分析，撰寫試驗報告。試驗報告應(yīng)包括試驗?zāi)康摹⒃囼炘O(shè)備（三相繼電保護(hù)測

試儀型號、被測試差動保護(hù)裝置型號等）、試驗步驟、試驗結(jié)果、結(jié)果分析以及結(jié)論等內(nèi)容。在結(jié)論部分，應(yīng)對保護(hù)裝置的差動保護(hù)

性能做出全面評價，明確說明保護(hù)裝置是否滿足設(shè)計要求和電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性要求。若保護(hù)裝置存在問題，應(yīng)提出相應(yīng)的整

改建議和措施。?



通過以上全面、詳細(xì)的三相繼電保護(hù)測試儀差動試驗流程，能夠有效測試差動保護(hù)裝置的性能，及時發(fā)現(xiàn)潛在問題，保障電力系統(tǒng)的

安全穩(wěn)定運(yùn)行。在實際操作過程中，試驗人員應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，確保試驗安全、準(zhǔn)確地進(jìn)行。