差動保護作為電力系統(tǒng)繼電保護的重要組成部分，對于保障電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運行起著關(guān)鍵作用。它能夠快速、靈敏地檢測被保護

設(shè)備內(nèi)部的故障電流，及時發(fā)出跳閘信號，隔離故障設(shè)備，防止故障擴大。繼電保護測試儀則是進行差動保護試驗的重要工具，通過

模擬各種故障情況，對差動保護裝置的性能進行測試和驗證。本文將詳細介紹繼電保護測試儀在差動保護試驗中的操作步驟、注意事

項以及相關(guān)標準時間及數(shù)據(jù)要求，為電力系統(tǒng)繼電保護專業(yè)人員提供全面的技術(shù)參考。

一、試驗前準備

（一）設(shè)備檢查與連接

檢查繼電保護測試儀外觀是否完好，各接口、按鍵、顯示屏等功能是否正常。確保測試儀的電源線連接可靠，無破損、短路等情況。

將繼電保護測試儀與被測試的差動保護裝置進行正確連接。一般包括電流輸出端子與保護裝置的電流輸入端子連接，電壓輸出端子

（如有需要）與保護裝置的電壓輸入端子連接，以及測試儀與保護裝置之間的通信接口連接（用于傳輸測試數(shù)據(jù)和控制信號）。連接

時應(yīng)注意極性正確，接線牢固，避免接觸不良導致測試誤差或信號中斷。

（二）參數(shù)設(shè)置準備

收集被測試差動保護裝置的相關(guān)技術(shù)資料，包括裝置的型號、版本、額定參數(shù)（如額定電流、電壓、差動保護動作門檻值等）以及保

護邏輯設(shè)置等信息。這些資料將作為后續(xù)測試儀參數(shù)設(shè)置和試驗結(jié)果判斷的依據(jù)。

根據(jù)保護裝置的額定參數(shù)，在繼電保護測試儀上設(shè)置相應(yīng)的輸出電流、電壓量程。例如，如果保護裝置的額定電流為 5A，則將測試

儀的電流輸出量程設(shè)置為 5A 或略大于 5A，以確保能夠準確輸出測試電流且不超出量程范圍。同時，設(shè)置測試儀的采樣頻率，一般

建議采樣頻率不低于 1kHz，以保證能夠精確采集和分析測試過程中的電流、電壓波形變化。

（三）安全措施確認

在進行試驗前，確保被測試的差動保護裝置已退出運行，并已做好安全隔離措施，防止試驗過程中對電力系統(tǒng)的正常運行造成影響。

例如，斷開保護裝置的跳閘出口壓板，防止誤動作導致設(shè)備跳閘。

試驗現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置明顯的警示標識，禁止無關(guān)人員進入試驗區(qū)域。試驗人員應(yīng)穿戴好個人防護用品，如絕緣手套、護目鏡等，確保人身

安全。

二、試驗操作步驟

（一）不平衡電流測試

按照保護裝置的接線方式，在繼電保護測試儀上設(shè)置三相電流輸出，模擬被保護設(shè)備正常運行時的電流情況。例如，對于變壓器差動

保護，可設(shè)置高壓側(cè)和低壓側(cè)的三相電流，使它們滿足變壓器的正常運行電流關(guān)系（如根據(jù)變壓器的變比計算得出）。

緩慢升高測試儀輸出的電流值，同時觀察差動保護裝置的顯示面板或監(jiān)控后臺，記錄保護裝置計算出的不平衡電流值。不平衡電流應(yīng)

在保護裝置的允許范圍內(nèi)，一般要求在正常運行時不平衡電流不超過額定電流的 5% - 10%。例如，對于額定電流為 1A 的保護裝

置，不平衡電流應(yīng)小于 0.05A - 0.1A。測試時間應(yīng)持續(xù) 3 - 5 分鐘，以確保不平衡電流穩(wěn)定且無異常波動。

（二）比率制動特性測試

首先設(shè)置測試儀的制動電流輸出通道和差動電流輸出通道。制動電流一般取自被保護設(shè)備的某一側(cè)電流或兩側(cè)電流的矢量和，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，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。

從保護裝置的最小動作電流開始測試，設(shè)置測試儀輸出相應(yīng)的差動電流和制動電流。例如，某變壓器差動保護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，每次增加幅度為 0.1A，直至保護裝置動作。記錄保護裝置

動作時的差動電流和制動電流值，此即為比率制動特性曲線上的一個點。

按照上述方法，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)步驟 2，獲取多個比率制動特性曲線上的點。一般要

求測試點數(shù)不少于 5 - 7 個，以準確繪制比率制動特性曲線。每個點的測試時間應(yīng)在保護裝置穩(wěn)定動作后記錄數(shù)據(jù)，約 10 - 15 秒。

根據(jù)測試數(shù)據(jù)繪制比率制動特性曲線，并與保護裝置的技術(shù)說明書中給出的標準比率制動特性曲線進行對比。兩者應(yīng)基本吻合，誤差

范圍一般要求在 ±5% 以內(nèi)。例如，如果標準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。

（三）諧波制動特性測試

在繼電保護測試儀上設(shè)置輸出含有特定諧波成分的電流信號。例如，可設(shè)置輸出基波電流為 1A，同時疊加二次諧波電流，二次諧波

含量從 10% 開始逐漸增加，每次增加幅度為 5%，如 10%、15%、20% 等。

觀察差動保護裝置在不同二次諧波含量下的動作情況。當二次諧波含量達到保護裝置的諧波制動比設(shè)定值時，保護裝置應(yīng)可靠不動

作。例如，某保護裝置的諧波制動比設(shè)定為 20%，則當二次諧波含量達到 20% 及以上時，保護裝置在差動電流超過動作值的情況下

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，以確保保護裝置對諧波的制動性能穩(wěn)定可靠。

記錄保護裝置在不同諧波含量下的動作情況，繪制諧波制動特性曲線，與保護裝置的標準諧波制動特性曲線進行對比，判斷是否符合

要求。

（四）動作時間測試

設(shè)置繼電保護測試儀輸出滿足差動保護動作條件的電流信號，例如，設(shè)置差動電流大于保護裝置的動作電流，且制動電流在合適范圍

內(nèi)。

使用測試儀的高精度計時功能，記錄從輸出故障電流信號到保護裝置發(fā)出跳閘信號的時間間隔，此即為差動保護的動作時間。動作時

間應(yīng)滿足保護裝置的技術(shù)要求，一般對于 110kV 及以上電壓等級的保護裝置，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，以保證保護裝置有足夠的恢復(fù)時間。

三、試驗結(jié)果分析與判斷

（一）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，可能是由于保護裝置的電流互感器極性接錯、變比設(shè)置錯誤、二次回路存在接地或短路故

障等原因?qū)е?。需要對保護裝置的接線和參數(shù)設(shè)置進行仔細檢查和核對，排除故障后重新進行測試。

（二）比率制動特性分析

若繪制的比率制動特性曲線與標準曲線偏差較大，可能是保護裝置的制動系數(shù)設(shè)置錯誤、內(nèi)部算法存在缺陷或測試儀的輸出精度不足

等原因。應(yīng)檢查保護裝置的參數(shù)設(shè)置，對測試儀進行校準，并重新測試比率制動特性，確保其準確性。

（三）諧波制動特性分析

當諧波制動特性不符合要求時，可能是保護裝置的諧波濾波電路故障、諧波制動比設(shè)置不正確或測試儀輸出的諧波信號質(zhì)量不佳等原

因。需要對保護裝置的硬件電路進行檢查，核對諧波制動比設(shè)置，并優(yōu)化測試儀的諧波輸出設(shè)置后再次測試。

（四）動作時間分析

如果差動保護的動作時間超出規(guī)定值，可能是保護裝置的出口繼電器動作延遲、內(nèi)部邏輯處理速度慢或測試儀的計時精度存在問題。

應(yīng)檢查保護裝置的出口回路和邏輯程序，校準測試儀的計時功能，并重新測試動作時間。

四、試驗結(jié)束后工作

（一）數(shù)據(jù)記錄與整理

詳細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)包括測試時間、測試條件、測試結(jié)果等詳細信息，確保數(shù)據(jù)的完整性和可追溯性。

將測試數(shù)據(jù)與保護裝置的技術(shù)參數(shù)和標準要求進行對比分析，撰寫試驗報告。試驗報告應(yīng)包括試驗?zāi)康?、試驗設(shè)備、試驗步驟、試驗

結(jié)果、結(jié)果分析以及結(jié)論等內(nèi)容，對保護裝置的差動保護性能做出全面評價。

（二）設(shè)備恢復(fù)與清理

試驗結(jié)束后，將繼電保護測試儀的輸出電流、電壓調(diào)至零位，關(guān)閉測試儀電源。拆除測試儀與保護裝置之間的連接線纜，整理好線纜

并妥善存放。

恢復(fù)被測試差動保護裝置的原始接線和運行狀態(tài)，包括重新投入跳閘出口壓板等。對試驗現(xiàn)場進行清理，移除警示標識，恢復(fù)試驗區(qū)

域的正常秩序。

五、注意事項

（一）測試儀操作

在使用繼電保護測試儀過程中，應(yīng)嚴格按照測試儀的操作規(guī)程進行操作。避免誤操作導致測試儀輸出異常信號或損壞測試儀。

定期對繼電保護測試儀進行校準和維護，確保其輸出精度和性能符合要求。例如，每年至少進行一次全面校準，包括電流、電壓輸出

精度校準，計時精度校準等。

（二）保護裝置操作

在對差動保護裝置進行試驗接線和參數(shù)設(shè)置時，應(yīng)謹慎操作，防止對保護裝置的內(nèi)部參數(shù)和程序造成誤修改。如有必要，在試驗前備

份保護裝置的參數(shù)設(shè)置，以便在試驗后恢復(fù)。

注意保護裝置的散熱情況，特別是在長時間、大電流測試過程中。避免因保護裝置過熱導致性能下降或損壞。

（三）安全事項

試驗過程中，嚴禁觸摸帶電的測試線纜和設(shè)備端子，防止觸電事故發(fā)生。

在進行動作時間測試時，由于保護裝置可能會發(fā)出跳閘信號，應(yīng)確保跳閘回路已做好安全隔離措施，防止誤跳閘對電力系統(tǒng)造成影

響。

通過以上詳細的繼電保護測試儀差動保護試驗操作指南，電力系統(tǒng)繼電保護專業(yè)人員能夠準確、規(guī)范地進行差動保護試驗，確保差動

保護裝置的性能可靠，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供有力保障。