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

設備內部的故障電流，及時發出跳閘信號，隔離故障設備，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

項以及相關標準時間及數據要求，為電力系統繼電保護專業人員提供全面的技術參考。

一、試驗前準備

（一）設備檢查與連接

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（用于傳輸測試數據和控制信號）。連接

時應注意極性正確，接線牢固，避免接觸不良導致測試誤差或信號中斷。

（二）參數設置準備

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

護邏輯設置等信息。這些資料將作為后續測試儀參數設置和試驗結果判斷的依據。

根據保護裝置的額定參數，在繼電保護測試儀上設置相應的輸出電流、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，防止誤動作導致設備跳閘。

試驗現場應設置明顯的警示標識，禁止無關人員進入試驗區域。試驗人員應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置三相電流輸出，模擬被保護設備正常運行時的電流情況。例如，對于變壓器差動

保護，可設置高壓側和低壓側的三相電流，使它們滿足變壓器的正常運行電流關系（如根據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

在保護裝置的允許范圍內，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，不平衡電流應小于 0.05A - 0.1A。測試時間應持續 3 - 5 分鐘，以確保不平衡電流穩定且無異常波動。

（二）比率制動特性測試

首先設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備的某一側電流或兩側電流的矢量和，差動電

流則為兩側電流的差值。例如，對于變壓器差動保護，可將高壓側電流作為制動電流，低壓側電流與高壓側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，設置測試儀輸出相應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，如設置差動電流為 0.3A、0.4A 等，重復步驟 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在保護裝置穩定動作后記錄數據，約 10 - 15 秒。

根據測試數據繪制比率制動特性曲線，并與保護裝置的技術說明書中給出的標準比率制動特性曲線進行對比。兩者應基本吻合，誤差

范圍一般要求在 ±5% 以內。例如，如果標準曲線在某一制動電流下對應的差動電流為 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置輸出含有特定諧波成分的電流信號。例如，可設置輸出基波電流為 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定值時，保護裝置應可靠不動

作。例如，某保護裝置的諧波制動比設定為 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

也不應動作。每個諧波含量值的測試時間應持續 1 - 2 分鐘，以確保保護裝置對諧波的制動性能穩定可靠。

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。

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

間應滿足保護裝置的技術要求，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；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。每個動作時間測試應重復 3 - 5 次，取平均值作為最終的動作時間測試結果，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時間。

三、試驗結果分析與判斷

（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、變比設置錯誤、二次回路存在接地或短路故

障等原因導致。需要對保護裝置的接線和參數設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設置錯誤、內部算法存在缺陷或測試儀的輸出精度不足

等原因。應檢查保護裝置的參數設置，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、諧波制動比設置不正確或測試儀輸出的諧波信號質量不佳等原

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

（四）動作時間分析

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

應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、試驗結束后工作

（一）數據記錄與整理

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

等。數據記錄應包括測試時間、測試條件、測試結果等詳細信息，確保數據的完整性和可追溯性。

將測試數據與保護裝置的技術參數和標準要求進行對比分析，撰寫試驗報告。試驗報告應包括試驗目的、試驗設備、試驗步驟、試驗

結果、結果分析以及結論等內容，對保護裝置的差動保護性能做出全面評價。

（二）設備恢復與清理

試驗結束后，將繼電保護測試儀的輸出電流、電壓調至零位，關閉測試儀電源。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。

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

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，應嚴格按照測試儀的操作規程進行操作。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設置時，應謹慎操作，防止對保護裝置的內部參數和程序造成誤修改。如有必要，在試驗前備

份保護裝置的參數設置，以便在試驗后恢復。

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備端子，防止觸電事故發生。

在進行動作時間測試時，由于保護裝置可能會發出跳閘信號，應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，電力系統繼電保護專業人員能夠準確、規范地進行差動保護試驗，確保差動

保護裝置的性能可靠，為電力系統的安全穩定運行提供有力保障。