递变试验×7
递变试验可以测试电压、电流、功率方向等各类交流型继电器的动作值、返回值、灵敏角、动作时间，以及阻抗继电器的记忆时间等；测试直流电压继电器、直流电流继电器、中间继电器等各类直流型继电器的动作值和返回值；测试直流电压继电器、直流电流继电器、中间继电器以及时间继电器等各类直流型继电器的动作时间；测试单个常规继电器的动作值、返回值以及动作时间。
递变试验软件界面如下图所示：
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试验原理
结束值
间隔时间 初始值
动作后停止 动作后返回 测试步骤
测试步骤1：选择输出通道
变化步长
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测试步骤2：设定输出参数
设置输出相为直流或交流基波 —— 20次谐波：
各输出相的幅值、相位初始值及其变化步长设定：
当需要使用的输出相被选择后，可以设定各输出相的起始参数，比如幅值、相位，接着可以设定幅值的变化步长和相位的变化步长。一旦通道的输出达到最大值或最小值后，如果试验还没有停止，通道继续保持最大或最小输出，不再递增或递减。
在试验过程中，“初始幅值”、“幅值步长”、“初始相位”和“相位步长“均可在线编辑，极大地提高了试验的灵活性和系统的适用性。
关于Ux设置的说明
Ux为第四路电压通道，在绝大多数试验模块中作为同期电压信号。只有在Ua、Ub、Uc都被选中，且都为交流基波输出时，Ux才能被选中。Ux只能输出交流信号。Ux共有五种输出模式：
+3Uo 三相交流电压的矢量和； -3Uo 三相交流电压矢量和的反相输出； +√3×3Uo √3倍的三相交流电压的矢量和； -√3×3Uo √3倍的三相交流电压矢量和的反相输出；
自定义 用户可设定Ux的幅值和相位但不能改变，因此没有幅值和相位
的步长设置。
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交流输出的频率
只有当用户设置的输出通道中至少有一路不为直流时，用户才可以设置输出频率，频率设置只对交流通道有效。
测试步骤3：设置试验控制方式
在菜单“操作”—>“运行设置”中可设置试验中的控制方式。 手动控制：试验运行时完全由操作人员来进行手动控制； 自动递增：试验运行时软件将根据用户设置的步长自动递增； 自动递减：试验运行时软件将根据用户设置的步长自动递减； 动作后停止：开入量接收到动作信号后立即停止试验； 动作后返回：开入量接收到动作信号后向初始值进行递变；
动作后继续：开入量接收到动作信号后不采取任何动作继续进行试验； 间隔时间：自动变化时，每次变化之间的时间。 测试步骤4：开始试验
确认连线无误后，单击“开始试验”按钮或键盘上的F2快捷键，开始试验。 试验过程中，如果设置的是“手动控制”，则在试验中可用鼠标单击“输出递增”按钮或按键盘上的F5快捷键，各使用通道的幅值、相位和输出频率均按照用户设置的变化步长同时递增；单击“输出递减”按钮或按键盘上的F6快捷键，各使用通道的幅值、相位和输
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出频率均按照用户设置的变化步长同时递减。
若有开入量接点状态改变，则程序将在信息栏中显示状态改变的开入量、动作时间、动作时的频率、所使用的输出通道动作时的幅值和相位。
测试举例 ——————————————————— 测试交流电流继电器动作电流、返回电流及动作时间、返回时间
先将装置面板的IA及IN分别接至测试继电器的动作线圈两端，继电器动作接点接至开入的A及＋COM。
设置A相电流自5A开始增加，增加步长设为0.1A，相位可不设。试验方式设为“自动增加”和“动作后返回”。
检查所设置参数及接线，如无误可将光标移至“开始试验”按下，或按键盘上的“F2”快捷键，此时A相输出到继电器的电流即为5A，并按所设定的“间隔时间”增加。由显示屏上可看到电流的有效值及继电器接点状态，接点动作后测试仪自动记录下动作值和动作时间，再自动转向电流输出逐步减少，直至接点返回，接点返回后装置自动记录返回值及返回时间。
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2.2 递变试验×12
递变试验可以测试电压、电流、功率方向等各类交流型继电器的动作值、返回值、灵敏角、动作时间，以及阻抗继电器的记忆时间等；测试直流电压继电器、直流电流继电器、中间继电器等各类直流型继电器的动作值和返回值；测试直流电压继电器、直流电流继电器、中间继电器以及时间继电器等各类直流型继电器的动作时间；测试单个常规继电器的动作值、返回值以及动作时间。
递变试验软件界面如下图所示：
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试验原理
结束值
间隔时间 初始值
动作后停止 动作后返回 测试步骤
测试步骤1：选择输出通道
变化步长
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测试步骤2：设定输出参数
设置输出相为直流或交流基波 —— 20次谐波：
各输出相的幅值、相位初始值及其变化步长设定：
当需要使用的输出相被选择后，可以设定各输出相的起始参数，比如幅值、相位，接着可以设定幅值的变化步长和相位的变化步长。一旦通道的输出达到最大值或最小值后，如果试验还没有停止，通道继续保持最大或最小输出，不再递增或递减。
在试验过程中，“初始幅值”、“幅值步长”、“初始相位”和“相位步长“均可在线编辑，极大地提高了试验的灵活性和系统的适用性。
交流输出的频率
只有当用户设置的输出通道中至少有一路不为直流时，用户才可以设置输出频率，频率设置只对交流通道有效。
测试步骤3：设置试验控制方式
在菜单“操作”—>“运行设置”中可设置试验中的控制方式。 手动控制：试验运行时完全由操作人员来进行手动控制； 自动递增：试验运行时软件将根据用户设置的步长自动递增； 自动递减：试验运行时软件将根据用户设置的步长自动递减； 动作后停止：开入量接收到动作信号后立即停止试验；
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动作后返回：开入量接收到动作信号后向初始值进行递变；
动作后继续：开入量接收到动作信号后不采取任何动作继续进行试验； 间隔时间：自动变化时，每次变化之间的时间。
测试步骤4：开始试验
确认连线无误后，单击“开始试验”按钮或键盘上的F2快捷键，开始试验。 试验过程中，如果设置的是“手动控制”，则在试验中可用鼠标单击“输出递增”按钮或按键盘上的F5快捷键，各使用通道的幅值、相位和输出频率均按照用户设置的变化步长同时递增；单击“输出递减”按钮或按键盘上的F6快捷键，各使用通道的幅值、相位和输出频率均按照用户设置的变化步长同时递减。
若有开入量接点状态改变，则程序将在信息栏中显示状态改变的开入量、动作时间、动作时的频率、所使用的输出通道动作时的幅值和相位。
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2.3 状态序列
由用户定义多个试验状态，对保护装置的动作时间、返回时间以及重合闸，特别是多次重合闸进行测试。
状态序列软件界面如下图所示：
测试步骤
测试步骤1：设置状态参数
在界面右边的“状态参数”属性页中设置当前状态的状态名称、输出频率和各通道的输出类型、幅值、相位。
测试步骤2：设置状态触发条件
在“状态条件”属性页中设置当前状态的触发条件。最长状态时间和开入量触发可同时选择作为一种触发条件。两者为“或”的关系，只要其中一个条件满足，试验将进入到下一状态。在故障前状态最长状态时间的设定时，一般要大于保护装置的整组复归或重合闸的充电时间。当满足所设置的触发条件后，试验自动进入到下一状态。触发条件满足后，测试仪的对该状态的输出要在触发后延时结束后(设置了触发后延时时间)，方进入到下一试验状态。
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最长状态时间：测试仪输出某一状态量的最长状态时间，结束后进入下一状态； 开入量触发：测试仪接收到保护动作信号，并满足设置的逻辑关系后，自动进入下
一状态；
按键触发：单击“下一状态”按键或F4快捷键进入下一状态。
测试步骤3：设置其它状态条件
在“状态条件”属性页中还可以设置开入量、开出量和状态插入的位置。
测试步骤4：添加或删除状态
状态设置完毕后，可以单击“添加状态”按钮或在菜单上“操作”->“添加状态”在当前状态之前或之后添加新状态。如果想删除某个已添加的状态，则可先使用鼠标或键盘在左下的列表中选择该状态，再单击“删除状态”按钮或在菜单上“操作”->“删除状态”完成。
测试步骤5：开始试验
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确认连线无误后，单击“开始试验”按钮或键盘上的F2快捷键，开始试验。
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2.4 谐波试验
谐波试验单元可以测试谐波继电器的动作值、返回值，变压器差动谐波制动特性等。六路电流和六路电压均可以输出基波及谐波（2 — 20 次），并可叠加直流分量。选择自动试验方式时，自动记录被测保护装置的动作值（返回值）及动作时间。如果不选择自动方式，输出是以手动方式，按设定的步长增加或减小。
谐波试验软件界面如下图所示：
试验原理
结束值
间隔时间 初始值
动作后停止
变化步长 动作后返回 - 13 - www.whhdgk.com
测试步骤
测试步骤1：选择输出通道
测试步骤2：在通道列表中选择当前需要设置的输出通道
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测试步骤3：设置谐波计算方式
以幅值计算：各电压、电流的各次谐波在界面上以“伏特”或“安培”为单位显示
其值，测试仪输出的值为界面上实际显示的电压电流大小。
以基波百分比计算：各电压、电流的各次谐波在界面上的“输出幅值”和“幅值步
长”等于该相谐波值相对于该相基波值的百分数。比如，假设当前IA通道中基波电流为2A，其二次谐波为20。则折算成以“安培”为单位的幅值为：2＊20%＝0.4(Ａ)。变量的幅值步长也以基波的百分比表示。注意，基波的幅值仍为以“伏特”或“安培” 为单位输出的电压、电流数值。
测试步骤4：在界面左部选择当前通道输出的谐波类型 直流：幅值（可“+”可“-”）； 基波：50.0Hz，幅值、相角； 2次谐波：100.0Hz，幅值、相角； 3次谐波：150.0Hz，幅值、相角； 4次谐波：200.0Hz，幅值、相角； 5次谐波：250.0Hz，幅值、相角； 6次谐波：300.0Hz，幅值、相角； 7次谐波：350.0Hz，幅值、相角； 8次谐波：400.0Hz，幅值、相角； 9次谐波：450.0Hz，幅值、相角； 10次谐波：500.0Hz，幅值、相角； 11次谐波：550.0Hz，幅值、相角； 12次谐波：600.0Hz，幅值、相角； 13次谐波：650.0Hz，幅值、相角； 14次谐波：700.0Hz，幅值、相角； 15次谐波：750.0Hz，幅值、相角； 16次谐波：800.0Hz，幅值、相角； 17次谐波：850.0Hz，幅值、相角； 18次谐波：900.0Hz，幅值、相角；
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19次谐波：950.0Hz，幅值、相角； 20次谐波：1000.0Hz，幅值、相角；
测试步骤5：设置输出参数
在中部的输入框中设置“输出幅值”、“幅值步长”、“输出相角”、“相角步长”，各
电压、电流的各次谐波幅值在界面上以“伏特”或“安培”为单位显示其值，测试仪输出的值为界面上实际显示的电压电流大小；变量的变化步长应根据测试的要求选择合适的大小，一般地，步长越小，测试精度越高；
在“测试方式”中设置试验操作方式，可选择“手动控制”、“自动递增”和“自动
递减”三种方式；
如果在试验操作方式中选择了后两种操作方式，则可在“测试方式”中设置保护装
置动作后的操作方式，可选择“动作后停止”和“动作后返回”两种方式；“动作后返回”时，输出量在从起点→终点的变化过程中，一旦程序确认继电器动作，则改变变化方向，向起点返回；“动作后停止”时，输出量在从起点→终点的变化过程中，一旦程序确认继电器动作，则结束试验；
如果在试验操作方式中选择了后两种操作方式，则可在“测试方式”中设置两次变
化之间的“间隔时间”。一般地，间隔时间的设置应大于继电器的动作（或返回）时间。
测试步骤6：开始试验
确认连线无误后，单击“开始试验”按钮或键盘上的F2快捷键，开始试验； 如果在试验操作方式中选择了“手动控制”方式，则可以使用“输出递增”和“输
出递减”两键；
试验前设置好的试验数据，在试验期间某些量的幅值和相位可能有变化。试验结束
后，选择菜单上的“操作”—>“恢复设置值”，可以使数据还原到试验前的初始值，这极大地方便了重复性试验；
单击“退出试验”按钮或键盘上的F3快捷键可退出试验。
测试举例 ———————————————————
谐波制动系数校验（变压器差动保护部分）
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试验接线
接线方法１（高、低压侧同时加电流）：
测试仪IA接高压侧A相，IB接低压侧ａ相，高、低压侧的中性线短接后接测试仪IN。 接线方法２（仅高压侧加电流）：
测试仪IA接高压侧Ａ相，高压侧的中性线接测试仪IN。 试验方法
下面以接线方法2为例（高、低压侧同时加电流）： 假设某变压器的二次谐波制动系数为20%。
先在“谐波计算方式”菜单中选择“以基波百分比计算” 。然后选中IA，设置基波幅值为2A（注意：该值必须大于差动保护的动作门槛值），并在谐波参数表格中设置2次谐波为25%（大于谐波制动系数20%，使保护在开始试验时不动作），再设幅值步长为1%，选择“手动控制”方式。
开始试验，保护应处于闭锁状态。按步长缓慢减小变量至保护动作。将动作时IA的二次谐波值与整定的制动系数对照。 试验提示
采用接线方法１进行试验时，不能选择“以基波百分比计算” 。
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2.5 整组试验
整组试验单元主要用于测试距离、零序、过流等线路保护的整组特性，可以模拟电力系统中各种简单的单相接地、两相相间、两相接地和三相短路故障，包括瞬时性、永久性，以及转换性故障。
整组试验软件界面如下图所示：
试验原理
试验过程将依次输出故障前、故障时、跳闸、重合闸、永跳后的各种量，示意图如下：
故障前 故障状态 跳闸后状态 重合闸状态 永跳状态 故障时间 断开时间 重合时间 转换性故障 转换时间 转
换
测试步骤
测试步骤1：设置阻抗参数
在界面的左上角为整组试验的阻抗参数设置区：
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Z：极坐标形式的幅值； Φ：极坐标形式的角度； R：直角坐标形式的电阻； X：直角坐标形式的电抗；
Kr、Kx：用于计算零序补偿系数（Kr／Kx），如果定值所给的参数形式与此不同，
可按如下公式进行转换： Kr = ( R0 / R1 – 1 ) / 3 Kx = ( X0 / X1 – 1 ) / 3
如果定值单中不是给出电阻和电抗的值，而是正序和零序阻抗，以及正序和零序灵敏角，则应将它们转换成电阻和电抗，再代入上述公式进行计算；对某些保护以Ko、Φ方式计算的，如果Φ(Z1)＝Φ(Z0)，即PS1=PS0，则Ko为一实数，此时需设置Kr＝Kx＝Ko 。
测试步骤2：设置Ux参数
Ux是特殊相，可设定输出 +3U0、-3U0、+√3×3U0、-√3×3U0、检同期Ua、 检同期Ub、检同期Uc、检同期Ubc、检同期Uca、检同期Uab。前4种3U0的情况，Ux的
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输出值由当前输出的Ua、Ub、Uc组合出的3U0成分乘以各系数得出，并跟随其变化。若选等于某检同期抽取电压值，则在测试线路保护检同期重合闸时，Ux用于模拟线路侧抽取电压。以检同期Ua为例，在断路器合上状态，Ux输出值始终等于母线侧Ua，在保护跳闸后的断开状态，Ux值则等于所设定的检同期电压值，该值可以设定为与此刻的Ua数值或相位有差，用以检验保护在此种两侧电压有差的情况下的检同期重合闸情况。
测试步骤3：设置其它试验参数
在界面的右上角为整组试验其它试验参数设置区：
额定电压：在额定状态时输出的电压值，一般为57.735V； 额定频率：在试验时输出的频率值，一般为50Hz； 负荷电流幅值：在额定状态时输出的电流值；
负荷电流相角：以电压为参照，负荷电流相对于电压的角度偏移；
短路起始时刻：需要控制短路起始时刻参考相电压的相角即合闸角时，可选择“合
闸角固定”，并输入合闸角度；不需要控制时选择“合闸角随机”，则随机给出合闸角；
合闸角：故障瞬间合闸参考相电压的相角，由于三相电压电流相位不一致，合闸角
与故障类型有关，一般以该类型故障的参考相进行计算：单相故障以故障相、两相短路或两相接地以非故障相、三相短路以A相进行计算；
短路阻抗倍数：为nד整定阻抗”，以此值作为短路点阻抗进行模拟。一般按0.95
或1.05倍整定值进行检查。如果不满足，也可以0.8或1.2倍整定值进行检查。
测试步骤4：设置故障时间
试验时间：故障开始到试验结束之间的时间限制，一般地，应保证保护在该时间内
可以完成整个“跳闸→重合→再跳闸”的过程； 故障前时间：在输出故障前输出额定值的时间；
跳闸延时：模拟断路器的跳闸动作时间，测试仪根据开入量的连接，一旦接受到保
护的跳闸信号，经过“跳闸延时”后，方进入跳闸后的电压电流状态；
合闸延时：模拟断路器的合闸动作时间，测试仪根据开入量的连接，一旦接受到保
护的合闸信号，经过“合闸延时”后，方进入合闸后的电压电流状态。
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测试步骤5：设置系统参数
故障性质：选择“瞬时性”故障时，测试仪在整个试验过程中只输出一次故障量，
当测试仪接收到保护的动作信号，或者达到所设置的“故障持续时间”后，停止输出故障量，而转为输出正常的电压、电流，之后即便接收到其它开入量信号，测试仪仍然维持正常量输出不变；选择“永久性”故障时，测试仪按以下顺序输出：开始试验（输出正常量）——输出界面上所设置的第一次故障量——接收到保护跳闸动作信号（输出正常量）——接收到重合闸动作信号（再次输出界面上所设置的故障量，如果模拟的是转换性故障，则故障相别可能与第一次不同）——再次接收到保护跳闸动作信号（再次输出正常量，并不再改变，等待人工停止试验）；如果需要对保护的后加速功能进行试验，一般应选择永久性故障； 控制方式：以何种方式触发故障，
时间控制 在输出故障前时间的额定值后自动进入故障状态； 手动控制 单击界面上的“触发故障”按钮，或按下F4快捷键，
进入故障状态；
GPS控制 将GPS时钟与主机相连，对时完成后，设置触发时
刻，时间到后自动触发故障。
PT安装位置：PT安装在“母线侧”时，测试仪接到跳闸信号后仍然给出三相额定电
压；PT安装在“线路侧”时，测试仪接到跳闸信号后输出电压为零；一般地，220KV 以下的保护，PT 位于母线侧；
跳闸方式：用于定义开入量A、B、C三端子是作为“跳A”、 “跳B”、 “跳C”端子
还是“三跳”端子。若设为“分相跳闸”时，则单相故障时可以模拟只跳开故障相。即这种情况下，“跳A”、“跳B”、“跳C”哪几个信号到，模拟哪几相跳开；若设为“三相跳闸”时，则不管哪个开入量收到信号，三相均同时跳开。
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测试步骤6：设置故障和转换性故障
在将“故障设置”中的“转换性故障”选项打上了勾后，则可以进入“转换性故障设置”属性页中对转换性故障进行参数设置。
故障类型：程序提供了11 种故障类型，包括A 、B 、C 接地，AB 、BC 、CA 相
间短路，AB 、BC 、CA 两相接地，三相短路； 故障方向：可设置为正向故障或反向故障；
短路电流：短路故障时，流经保护安装处的故障相电流； 转换性故障：选择后可设置转换性故障；
转换时刻：从第一次进入故障时刻起至发生转换性故障时的时间。
测试步骤7：开始试验
确认连线无误后，单击“开始试验”按钮或键盘上的F2快捷键，开始试验； 单击“退出试验”按钮或键盘上的F3快捷键可退出试验。 2.6 差动保护试验
差动保护测试单元用于自动测试发电机和变压器差动保护的比例制动特性曲线、谐波制动特性曲线、动作时间特性等。
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微机差动保护是相对比较复杂的一个保护，所以调试起来也难免会遇到些问题，一般对试验结果影响较大的有以下几点：
1、平衡系数的设置，平衡系数设置不对可能会使测试出来的曲线与整定的曲线偏差较大。
2、制动公式的选择，制动公式选择不对会使测试出来的曲线以及计算出来的制动系数都会和保护的整定值有很大的偏差，甚至完全不对。
3、当变压器为Y / Y（Y0）接线时，试验的接线很简单：测试A相时，测试仪IA接保护高压侧的A相，测试仪的IB接保护低压侧的a相，保护高、低压侧的中性线短接后，接测试仪的IN，不存在补偿电流问题。测试变压器B、C相时，接线与上述类似。
4、当变压器接线类型为Y / ∆-11时，常见的接线为：测试变压器A相时，测试仪IA接保护高压侧的A相，测试仪的IB接保护低压侧的a相，测试仪的IC接低压侧的c相，保护高、低压侧的中性线短接后，接测试仪的IN，其中IC作为补偿电流。接线时测试仪的IA固定接差动保护装置变高侧电流输入端，IB固定接保护变低（中）侧电流输入端，而IC作为补偿电流用，在选高压侧相位调整时作为高压侧补偿电流，选低（中）压侧相位调整时作为低（中）压侧补偿电流。测试变压器的B相和C相时，接线方式与A相类似。
考虑到加在低压侧的两个电流具有“大小相等、方向相反”的特性，试验时可只给保护输入两路电流。正确的接线为：测试变压器A相时，测试仪IA接保护高压侧的A相，测试仪的IB接保护低压侧的a相，保护低压侧a、c相负极性端短接，低压侧的c相与保护高压侧的中性线短接后，接测试仪的IN。
加在保护低压侧对应相的电流应与加在高压侧的电流反相，加在低压侧的补偿电流要与加在低压侧对应相的电流反向。所以在测试变压器A相时，当测试仪IA的电流设为0º，则测试仪IB的电流应为180º，测试仪IC的电流应为0º。
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差动保护试验软件界面如下图所示：
试验原理
结束值
变化步长
初始值
输出持续时间 输出前时间
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测试步骤
测试步骤1：设置测试项目
比例制动边界搜索：对给定范围内的比例制动特性曲线自动进行搜索，其范围在\"
试验参数\"属性页中设定。
比例制动定点测试：对给定点的比例制动特性自动进行测试，在测试点设置中设置
该点的差动电流和制动电流。
谐波制动边界搜索：对给定范围内的谐波制动特性曲线自动进行搜索，其范围在\"
添加序列\"的对话框中设定，在测试点设置中可选择2次谐波至20次谐波、设置谐波和基波之间的角度差。
谐波制动定点测试：对给定点的谐波制动特性自动进行测试，在测试点设置中设置
该点的差动电流、谐波制动系数、谐波次数、谐波和基波之间的角度差。 微机差动：提供五种形式的Ir算法：（∣Ih-Il∣）/ k、（∣Ih∣+∣Il∣）/ k、
max{∣Ih∣,∣Il∣}、 (∣Id∣-∣Ih∣-∣Il∣) / k、∣Il∣；k对应式中不同的k值。 其中：Ih为高压侧电流向量，∣Ih∣为高压侧电流有效值，Il为低压侧电流向量，∣Il∣为低压侧电流有效值。对于微机差动保护，实际上比例制动和差动速断是两套保护，所以很多保护都设置了控制字，用于投、退这两种保护。测试差动速断保护时，一般应将“比例制动”保护由控制字退出。如果不退出，或有些保护没有这种退出功能，则只有在比例制动保护动作后，继续增加输出电流，从保护的指示灯或有关报文判断差动速断保护是否动作。
一般，国内保护的差动电流均采用：Id = | Ih + Il |，可表述为:差动电流等于高、低压侧电流矢量和的绝对值，因此必须注意加在保护高低压侧电流的方向。 制动电流的方程则各个品牌和型号的保护往往不同，国内保护最常见的公式有以下三种：
Ir = max{ | Ih |，| Il | }，正确的表述为：制动电流等于高、低压侧电流幅值的最大值；
Ir = ( | Ih | + | Il | ) / K ，正确的表述为：制动电流等于1/K倍的高、低压侧电流幅值之和；
Ir = | Il | ，正确的表述为：制动电流等于低压侧电流的幅值。第二个公式中的
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K值大部分保护为2，个别保护为1； 另外两个公式有的保护也会采用。
常规差动：Ir = Il；Id = Ih；Ir和Id的角度可由用户设置。
双向逼近： 即对分搜索方式。先测试搜索起点（在非动作区）和终点（在动作区）
的动作情况之后，取二者的中点进行测试，如果动作，则将该点取代终点，如果不动作，则将该点取代起点，再取起点和终点之中点进行测试，如此不断推进，一直搜索至所取最后两个测试点之间差值在“分辨率”范围之内才认为找到动作边界点。双向搜索可以搜索到较精确的动作边界点，搜索速度也更快捷。
单向逼近： 从起点开始，按所设置步长从变化初值向变化终值的方向一步一步进
行搜索，当搜索至某个点时保护动作，则认为搜索到动作点，打下一个点后结束该条搜索线的搜索并进入下一条搜索线搜索。
不管是“单向逼近”还是“双向逼近”，一般起点要设在非动作区，终点要设在动作区。
分辨率：当设置为“双向逼近”的搜索方式时，它是搜索至所取最后两个测试点之
间距离，只有小于该距离百分比才停止；当设置为“单向逼近”的搜索方式时，该值表示差动电流Id的搜索步长。分辨率越小搜索精度越高。
测试步骤2：设置整定参数
根据保护定值给出的对应参数进行填写。
测试步骤3：设置试验参数
允许误差：有相对误差和绝对误差两种。当在测试项目中选择“比例制动边界搜索”
或“比例制动定点搜索”时，“允许误差”表示比例制动允许的误差范围；当在测试项目中选择“谐波制动边界搜索”或“谐波制动定点搜索”时，“允许误差”表示谐波制动允许的误差范围。 IH平衡系数：高压侧平衡系数。 IL平衡系数：低压侧平衡系数。
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测试步骤4：设置比例制动参数
在“比例制动参数”属性页中设置比例制动特性的拐点和试验要测试的制动点。 比例制动特性曲线设置
整定值：拐点处的制动电流值。
斜率：对应拐点之后比率制动特性部分的斜率。
在此比例制动特性最多可设置三个拐点，可根据需要进行选择。
测试步骤5：设置谐波制动参数
可选择2次～20次谐波制动。能够提供多段制动特性，按“添加”按钮，即可增加谐波制动段数。根据谐波制动特性设置每段的起点和终点。用“单个删除”可删掉多余的谐波制动段数。
测试步骤6：设置试验时间
在界面的中下部是对试验时间参数的设置。
输出持续时间：每次输出时测试仪持续输出的时间，一般应大于保护动作时间，使
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保护可靠动作；
动作后持续时间：保护动作后故障持续的时间，模拟断路器出口时间；
输出间断时间：在动作后或两次输出之间的间断时间，一般应大于保护返回时间，
使保护可靠返回。
注：如果继电器无法长时间通过大电流，建议在保证保护动作时延的前提下，尽可能地减小输出持续时间，延长间断时间。
测试步骤7：开始试验
确认连线无误后，单击“开始试验”按钮或键盘上的F2快捷键，开始试验；试验中，
每完成一次动作电流值的搜索，测试装置都将进入一个间断状态停止输出，用于保护装置复归，并让测试装置休止及散热；
单击“退出试验”按钮或键盘上的F3快捷键可退出试验。
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2.7 频率试验
频率试验单元测试频率继电器、低周减载装置等的动作值、动作时间，以及滑差闭锁特性。
频率试验软件界面如下图所示：
试验原理
终止频率
频率步长 频率滑差d/dt 间隔时间 初始频率
动作后停止
动作后返回
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测试步骤
测试步骤1：选择输出通道，设置输出幅值和相位
在菜单的“输出设置”子菜单中可分别选择Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、Ux七个输出通道，在界面左上部的“输出幅值”和“输出相角”的输入框中输入交流电压和电流的输出值。Ux为第四路电压通道，只有在Ua、Ub、Uc都被选中，Ux才能被选中。Ux共有五种输出模式：
+3Uo 三相交流电压的矢量和； -3Uo 三相交流电压矢量和的反相输出； +√3×3Uo √3倍的三相交流电压的矢量和； -√3×3Uo √3倍的三相交流电压矢量和的反相输出；
自定义 用户可设定Ux的幅值和相位但不能改变，因此没有幅值和相位
的步长设置。
测试步骤2：设置频率参数
在界面的右上部可以设置频率参数：
初始频率：做低周保护试验时，要求“初始频率”大于保护整定的动作频率，对于
有启动频率要求的保护，还应大于保护的启动频率，“初始频率”一般设为50Hz； 做高周切机保护试验时，要求“初始频率”小于保护整定的动作频率，对于有启动频率要求的保护，还应小于保护的启动频率，“初始频率”一般设为50Hz； 终止频率：“终止频率”可大于“初始频率”，也可以小于“初始频率”，实际使用
时“终止频率”一般不应小于45Hz，否则可能会造成保护装置保护闭锁，影响试验； 频率步长：每隔“间隔时间”频率递变的数值，一般地，根据测试要求选择合适的
步长，步长越小，动作值的测试精度越高；
频率滑差：试验频率的变化速度df/dt，当设置了“频率步长”或“间隔时间”后，
该值会根据这两个参数自动计算出变化速度；试验时，这个值不能大于保护整定的df/dt，否则保护总是处于闭锁状态，无法试验； 输出频率：显示试验时当前输出的频率值。
测试步骤3：设置其它参数
动作后行为：可选择“动作后停止”和“动作后返回”两种方式；“动作后返回”
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时，输出量在从起点→终点的变化过程中，一旦程序确认继电器动作，则改变变化方向，向起点返回；“动作后停止”时，输出量在从起点→终点的变化过程中，一旦程序确认继电器动作，则结束试验；
间隔时间：设置每一次搜索过程结束后保持当前输出，等待保护动作的时间。一般
地，间隔时间的设置应大于保护的动作时间；
测试步骤4：开始试验
确认连线无误后，单击“开始试验”按钮或键盘上的F2快捷键，开始试验； 单击“退出试验”按钮或键盘上的F3快捷键可退出试验。
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2.8 同期试验
同期试验主要用于测试测试同期继电器或同期装置的动作电压、动作相角和动作频率，也可以进行自动调整试验。
同期试验软件界面如下图所示：
试验原理
程序提供了4 个项目的测试，包括动作电压、动作频率、动作相角，以及自动调整试验。整个测试过程中，系统侧电压、角度和频率保持不变，程序根据测试项目的不同不断调整待并侧变量的大小。为了避免相互之间的影响，一般地，
1）测试“动作电压”时，待并侧的频率、角度和系统侧保持相同； 2）测试“动作频率”时，待并侧的电压和系统侧保持相同； 3）测试“动作相角”时，待并侧的电压、频率和系统侧保持相同。 动作电压、动作频率、动作角度的测试过程与常规的测试方法相同。
自动调整试验的测试过程稍有不同，即测试仪不断地检测同期装置的调速、调压信号，根据同期装置的指令增加或减小待并侧电压的频率、幅值，以闭环的方式完成自动调整试验。
手动控制时的试验原理图如下：
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结束值
变化步长
间隔时间 初始值
测试步骤
测试步骤1：设置系统侧电压 该电压以Ua输出：
电压：可输出 0 ～ 120V 的交流电压，一般设置为57.735V； 相角：可设置范围为 0° ～ 360°，一般设置为0°； 频率：可设置范围为 1 ～ 100HZ，一般设置为50HZ。
测试步骤2：设置待并侧电压
表示待并侧(发电机侧)电压，该电压以Ub输出： 电压：可输出 0 ～ 120V 的交流电压； 相角：可设置范围为 0° ～ 360°； 频率：可设置范围为 1 ～ 100HZ。 初始值：当前变量的变化起点； 终止值：当前变量的变化终点；
变化步长：当前变量的变化步长应根据测试的要求选择合适的大小，一般地，步长
越小，测试精度越高。
输出值：测试装置在运行过程中动态显示的当前变化量数值。
测试步骤3：设置试验项目和测试方式等
试验项目：可分别测试待并侧幅值、相位和频率，当测试其中一项时，其余两项均
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输出为设置的初始值不变化；
测试方式：可选择“手动控制”和“自动控制”两种；当设置为“手动控制”，需
要用户通过单击“输出递增”、“输出递减”按钮或使用F5、F6键盘快捷键来控制测试装置的输出；当设置为“自动控制”时，则测试装置分别使用开入E、开入F、开入G和开入H接收被测同期装置发出的V↑、V↓和F↑、F↓信号，其余开入量接收动作信号；
合闸时间：模拟断路器合闸所需要的时间；
试验时间：当超过此时间仍不能同步并列，将自动停止试验。
测试步骤4：开始试验
确认连线无误后，单击“开始试验”按钮或键盘上的F2快捷键，开始试验； 当测试方式选择为“手动控制”时，可在开始试验后，通过“输出递增”和“输出
递减”按键来控制输出量的变化；
单击“退出试验”按钮或键盘上的F3快捷键可退出试验。
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2.9 电流特性试验
电流特性试验主要用于测试反时限过电流继电器的I(t)动作特性。 电流特性试验软件界面如下图所示：
试验原理
结束值
变化步长
初始值
输出持续时间 输出前时间
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测试步骤
测试步骤1：在“参数设置”中设置电流和电压 电流初始值：故障电流的起始值； 电流结束值：故障电流的终止值；
电流变化步长：故障电流的变化步长值，故障相电流将从起始值按步长逐步变化直
至终止值结束测试；
电流相位角：电压与电流的夹角，对于各种故障类型，相位角的定义为故障类型的
第一相的电压超前于电流的相角；
电压幅值：三相对称电压值的大小，用于测试方向电流继电器； Ux：三相电压的矢量和，Ux共有四种输出模式：
+3Uo 三相交流电压的矢量和； -3Uo 三相交流电压矢量和的反相输出； +√3×3Uo √3倍的三相交流电压的矢量和； -√3×3Uo √3倍的三相交流电压矢量和的反相输出；
测试步骤2：在“参数设置”中设置故障参数
故障类型：可选AN、BN、CN、AB、BC、CA、ABC等7种故障类型；
单相接地故障 测试中故障相电流等于测试电流，其它两相
电流为零；
两相短路 两故障相电流均等于测试电流，但相位相反； 三相短路 三相电流对称且均等于测试电流；
接线方式：对于单相故障，可以选择以单相或三并输出方式输出测试电流，以增大
电流输出范围或利于电流通道散热。三并输出测试电流时最大可达60A。如果试验时的电流较大，建议选择两并或三并输出。试验过程中，并联相的电流相位自动调整为相同，均等于所设定的“相角”。
测试步骤3：在“参数设置”中设置试验时间
故障持续时间：对于每一个故障电流输出，测试装置所输出的最长时间。如果接收
到保护继电器动作信号，则立即停止本轮试验，准备进入下一轮；一般地，“故障
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持续时间”应大于继电器电流特性中所可能出现的最大动作时间；
故障前时间：在两轮故障试验之间，可设置一段不输出的休止时间以使继电器接点
复归和测试装置散热，在间断时间内测试系统没有电压电流输出。
测试步骤4：开始试验
确认连线无误后，单击“开始试验”按钮或键盘上的F2快捷键，开始试验； 单击“退出试验”按钮或键盘上的F3快捷键可退出试验。
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2.10 电压特性试验
电压特性试验主要用于测试反时限电压继电器的U(t)动作特性。 电压特性试验软件界面如下图所示：
试验原理
结束值
变化步长
初始值
输出持续时间 输出前时间
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测试步骤
测试步骤1：在“参数设置”中设置电流和电压 电压初始值：故障电压的起始值； 电压结束值：故障电压的终止值；
电压变化步长：故障电压的变化步长值，故障相电压将从起始值按步长逐步变化直
至终止值结束测试；
电压相位角：电压与电流的夹角，相位角的定义为输出的电压超前于电流的相角； 电流幅值：三相对称电流值的大小。
测试步骤2：在“参数设置”中设置“电压输出方式”
电压输出方式：可选Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、Uabc等七种电压输出方式；
单相输出 其余两相电压均不输出； 两相输出 两相相差180°，另一相不输出； 三相输出 三相相差120°；
如果电压试验时的电压较大，建议选择AB 、BC 或CA 线电压方式输出，试验过程中，两相的电压相位自动调整为互差180 °。
测试步骤3：在“参数设置”中设置试验时间
故障持续时间：对于每一个故障电流输出，测试装置所输出的最长时间。如果接收
到保护继电器动作信号，则立即停止本轮试验，准备进入下一轮；一般地，“故障持续时间”应大于继电器电流特性中所可能出现的最大动作时间；
故障前时间：在两轮故障试验之间，可设置一段不输出的休止时间以使继电器接点
复归和测试装置散热，在间断时间内测试系统没有电压电流输出。
测试步骤4：开始试验
确认连线无误后，单击“开始试验”按钮或键盘上的F2快捷键，开始试验； 单击“退出试验”按钮或键盘上的F3快捷键可退出试验。
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2.11 故障再现
故障再现是将故障录波器等数据记录设备所记录下来的按 IEEE Std C37.111-1991 或 IEEE Std C37.111-1999 数据格式编写的 COMTRADE 标准格式的录波文件，根据录波文件中的数据记录，通过测试仪回放故障发生时的各相电压电流，主要用于考察、分析保护设备相应的动作行为。
回放COMTRADE 格式的录波文件需要提供其2 个文件：
配置文件（*.CFG）：故障录波的基本信息配置。该文件为读取数据文件提供了必
要的信息说明；
数据文件（*.DAT）：储存故障录波的数据记录。 故障再现试验软件界面如下图所示：
COMTRADE文件标准
COMTRADE文件格式有1991和1999两种版本，以下仅以1999版本来做介绍。每一个COMTRADE记录都有四个文件，每个文件都携有不同的信息。文件名的名称限制在8个字符以下，后缀名为3个字符。这四个文件如下：
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a） Header，后缀名为.HDR b） Configruation，后缀名为.CFG c） Data，后缀名为.DAT d） Information，后缀名为.INF
1．Header文件(xxxxxxxx.HDR)
Header文件中数据的目的是打印或者是供使用者阅读的。Header文件可以以随意的顺序包含任何信息。Header文件的格式是ASCII。
2．Configuration文件（xxxxxxxx.CFG）
配置文件内容是ASCII格式,为相关的data文件中的数据做注释。每个配置文件都是预先确定、标准化格式的,不能改动。
2．1．Configuration文件的内容：
站名、录波装置标号、COMTRADE标准版本； 通道的数目和类型； 通道名称、单元、转换因素； 频率；
采样的速率和采样点数； 第一数据点的日期和时间； 触发点的日期和时间； 数据文件格式； 时间戳和倍增因素。 2．2．Configuration文件的格式：
station_name,rec_dev_id,rev_year An,ch_id,ph,ccbm,uu,a,b,skew,min,max,primary,secondary,PS - 41 - www.whhdgk.com Dn,ch_id,ph,ccbm,y dd/mm/yyyy,hh:mm:ss.ssssss 文件是ASCII的文本格式，必须包含于每组文件中去定义data文件的格式。 文件分成多行。每行以回车和换行结束。一行内的内容用逗号来分隔，即使有内容的数据没有输入，逗号也必须保留。因为逗号、回车、换行是用作数据的分隔，故在一个内容数据中，不能采用这些符号。 下面一一介绍各个英文符号意义： 变电站名、录波装置编号、版本年代 格式：station_name, rec_dev_id, rev_year station_name 变电站名称，不是必须的，字符，最小长度0，最大长度64 个字符。 rec_dev_id 记录装置编号，不是必须的，字符，最小长度0，最大长度64 个字符。 rev_year 数据格式年代版本，比如1999，长度4个字符。以区分1991 年的COMTRADE的版本。 通道的种类和数量 格式：TT, ##A, ##D TT 通道总数，必须，数字，整型，最小1、最大7个字符，最小值1、最大 值999999，TT必须等于##A和##D的和。 ##A 模拟通道的数目，以A结尾，字符，最小两个字符，最大7个字符， 最小值0A，最大值999999A。 - 42 - www.whhdgk.com ##D 开关量通道的数目，以D结尾，字符，最小两个字符，最大7个字符， 最小值0D，最大值999999D。 模拟通道信息 格式：An,ch_id,ph,ccbm,uu,a,b,skew,min,max,primary,secondary,PS 从1连续到##A。 ch_id 通道标识符，不是必须，字符，最小长度0，最大长度64字符。 Ph 通道相位标识符，不是必须，字符，最小长度0，最大长度2字符。 ccbm 被检测的电路组件，不是必须，字符，最小长度0，最大长度64字 符。 uu 通道的单位，必须，字符，最小长度1，最大长度32字符。当采用 标准单位（KV、V、KA、A）时，不需要有后面的数字倍数。 a 通道点值的倍数，必须，实数，最小长度1，最大32。采用标准的 浮点型。 b 通道值偏移量，必须，实数，最小长度1，最大32。采用标准的浮 点型。 通道的转化因素是ax＋b。储存的数据是DAT文件里的x。规则是采样数据“x”乘以倍数“a”，然后偏移“b”。 Skew 通道从采样开始的时间偏移（us）。不是必须，实数，最小长度1， 最大长度32字符。标准浮点型。在这里提供一个记录采样中通道间的时间差。 Min 此通道中的最小值。必须，整型，最小长度1，最大长度6字符。最 小值－99999，最大值99999（二进制是－32767至32767）。 Max 此通道中的最大值。必须，整型，最小长度1，最大长度6字符。最 小值－99999，最大值99999（二进制是－32767至32767）。 primary 通道电压或电流变压器一次线圈比例系数。必须，实数，最小长度 1，最大长度32字符。 secondary 通道电压或电流变压器二次线圈比例系数。必须，实数，最小长 度1，最大长度32字符。 - 43 - www.whhdgk.com ps 采用primary 值还是secondary值。决定转换后的ax＋b通道值 是一次侧值还是二次侧值。必须，长度1。可以是：P、p、S、s。 开关量（数字）通道信息 格式：Dn,ch_id,ph,ccbm,y Dn status信道索引，必须的，整型，数字的。最小长度1，最大长度6字符， 最小值1，最大值999999。从1到##D，连续计数。 ch_id 通道名称，不是必须，字符，最小长度0，最大长度64字符。 Ph 通道的相位标识符。不是必须，字符，最小长度0，最大长度2字符。 ccbm 被检测的电路组件，不是必须，字符，最小长度0，最大长度64字 符。 y 开关量通道的状态，必须，整形，长度1字符，仅有0或1两个值。 线路频率 格式：Lf Lf 该线路频率，单位Hz(比如50,60或者33.333)。不是必须，实数，最 小长度0，最大长度32字符，采用标准浮点型。 采样速率信息 格式： nrates samp,endsamp nrates DAT文件中所用到的采样速率个数，必须，整型，最小长度1，最大 长度3字符。最小值0，最大值999。 samp 采样频率，单位Hz，必须，实数，最小长度1，最大长度32字符。 采用标准浮点格式。 endsamp 最终的采样数。必须，整型，最小长度1，最大长度10字符；最 小值1，最大值9999999999。 每个文件组都有一个或多个采样速率，每个采样速率对应一行采样速率值和采样总点数。当采样速率为0时，代表采样速率不是固定的，得以DAT文件中的timestamp为时间依据。当采样速率信息和DAT文件中的timestamp都为有效值时，以CFG文件中的采样信息nrates和samp优先为依据。 时间/日期信息 - 44 - www.whhdgk.com 格式：dd/mm/yyyy,hh:mm:ss.ssssss dd/mm/yyyy,hh:mm:ss.ssssss CFG文件中有两个时间：第一个是DAT文件中第一个数据的时间；第二个是触发点的时间。 dd 日期。不是必须，整型，最小长度1，最大长度2字符，最小值1， 最大值31。 mm 月份。不是必须，整型，最小长度1，最大长度2字符，最小值1，最 大值12。 yyyy 年份。不是必须，整型，长度4字符，最小值1900，最大值9999。 dd/mm/yyyy 是一个完整的时间参数，中间用“/”格开，不含任何空格。 hh 小时。不是必须，整型，长度2字符，最小值00，最大值23。 mm 分钟。不是必须，整型，长度2字符，最小值00，最大值59。 ss.ssssss 秒。不是必须，小数，长度9字符，分辨率为毫秒。最小值 00.000000，最大值59.999999。 DAT文件格式信息 格式：ft ft 文件类型，必须，字符，最短长度5，最大长度6字符。内容可以是： ASCII、ascii、BINARY或者binary。 时间倍乘因数 格式：timemult 1999版本新加的这个参数允许将很长的采样记录储存与COMTRADE文件中，它和DAT文件中的timestamp参数一起使用，timemult×timestamp 3．DATA文件 DAT文件中包含数据信息。数据形式必须按照CFG文件中规定的来，这样才能被计算机程序准确读出。数据文件的格式按照CFG中的文件格式信息（ft）来，ASCII格式或者BINARY格式。 3．1 ASCII格式 数据文件中包含采样点数、时间、各个通道的数据值。数据之间用“，”格开，这 - 45 - www.whhdgk.com 个通常叫做\"逗号间隔格式\"。连续的采样用 格式：n, timestamp, A1, A2,…Ak, D1, D2,…Dm 采样数。必须，整型，最小长度1，最大长度10字符，最小值1， 最大值9999999999。 Timestamp 采样时间。当CFG文件中的nrates和samp不为0时不是必 须的，整型，最小长度1，最大长度10字符。单位毫秒。 A1, A2,…Ak 模拟通道的数据，用逗号隔开。不是必须，整型，最小 长度1，最大长度6字符，最小值－99999，最大值99998。 D1, D2,…Dm 开关量通道，不是必须的，整型，长度为1字符，值为 0或者1。 3．2 BINARY格式 当采用二进制文件形式时，基本结构和ASCII文件结构相同，格式依次为采样点数，采样时间，数据值。但是数据并没有用逗号隔开，也没有回车、换行符。二进制的存储采用标准的DOS格式，即LSB（Least Significant Byte）放在前面，MSB（Most Significant Byte）放在后面。比如2字节的数“1234”将储存为“3412”，4字节的值“12345678”将储存为“78563412”。 格式：n timestamp A1 A2...Ak S1 S2...Sm n 采样点数。二进制长度是4个字节，最小值是00000000，最大值 是FFFFFFFF。 Timestamp 采样时间。二进制长度是4个字节，最小值是00000000，最 大值是FFFFFFFE。 A1 A2...Ak 模拟通道数值。长度2字节，最小值8001，最大值7FFF。 缺少的数据用8000填充。 S1 S2...Sm 开关通道数值。长度2字节，每两个字节可以描绘16个通 道的开关状态。 状态保存时，低位在前，高位在后。例如六个通道的开关量状态为（0、0、0、0、1、1），将被储存为110000，用0补充高位成16位，则变为0000 0000 0011 0000，即00 30，然后采用LSB/MSB的DOS标准格式储存为30 00。 测试步骤 - 46 - www.whhdgk.com 测试步骤1：打开 COMTRADE 文件 单击主菜单上的“文件”->“读取COMTRADE文件”或直接按下快捷键F6将打开文件输入对话框，在对话框中选择 COMTRADE 文件所在的目录，找到所在目录后程序会自动将所有后缀为 .CFG 的文件名列出。选定某一文件后程序自动将该名字的 .CFG 和 .DAT 文件调入，并将 .CFG 文件中的信息显示在“配置信息”属性页中，如变电站名、录波装置编号等；将 .DAT 文件中的数据显示在“采样数据”属性页中。 测试步骤2：设置输出通道 - 47 - www.whhdgk.com 如果录波数据文件中记录的电压电流值为一次回路数据，则需要输入PT 、CT 变比，程序自动计算出各通道的二次回路数据并将其通过测试仪输出。在“输出设置”属性页中对需要输出的通道进行设置，用户可以在“选择映像通道”中将七个通道分别映像至读取文件中的电压或电流通道。在“输出比例”中可调整各通道输出幅值和原始数据的比例关系。 测试步骤3：开始试验 确认连线无误后，单击“开始试验”按钮或键盘上的F2快捷键，开始试验； 单击“退出试验”按钮或键盘上的F3快捷键可退出试验。 - 48 - www.whhdgk.com 2.12 距离保护试验 距离保护试验单元测试距离保护定值校验，定性分析保护距离保护各段动作的灵敏性和可靠性。 距离保护试验软件界面如下图所示： 试验原理 本试验根据测试项目和故障类型的选择，分别由若干个子试验项目构成，各子项目的试验过程分别如下图所示： 故障前 故障状态 跳闸后状态 重合闸状态 永跳状态 故障时间 断开时间 重合时间 测试步骤 测试步骤1：设置相间短路阻抗参数 ZxI：相间距离 I 段的阻抗定值幅值； φxI：相间距离 I 段的阻抗定值角度； RxI：相间距离 I 段的阻抗定值电阻； - 49 - www.whhdgk.com XxI：相间距离 I 段的阻抗定值电抗； ZxII：相间距离 II 段的阻抗定值幅值； φxII：相间距离 II 段的阻抗定值角度； RxII：相间距离 II 段的阻抗定值电阻； XxII：相间距离 II 段的阻抗定值电抗； ZxIII：相间距离 III 段的阻抗定值幅值； φxIII：相间距离 III 段的阻抗定值角度； RxIII：相间距离 III 段的阻抗定值电阻； XxIII：相间距离 III 段的阻抗定值电抗； ZxIV：相间距离 IV 段的阻抗定值幅值； φxIV：相间距离 IV 段的阻抗定值角度； RxIV：相间距离 IV 段的阻抗定值电阻； XxIV：相间距离 IV 段的阻抗定值电抗； 测试步骤2：设置接地短路阻抗参数 ZdI：接地距离 I 段的阻抗定值幅值； φdI：接地距离 I 段的阻抗定值角度； RdI：接地距离 I 段的阻抗定值电阻； XdI：接地距离 I 段的阻抗定值电抗； ZdII：接地距离 II 段的阻抗定值幅值； φdII：接地距离 II 段的阻抗定值角度； RdII：接地距离 II 段的阻抗定值电阻； XdII：接地距离 II 段的阻抗定值电抗； ZdIII：接地距离 III 段的阻抗定值幅值； φdIII：接地距离 III 段的阻抗定值角度； RdIII：接地距离 III 段的阻抗定值电阻； XdIII：接地距离 III 段的阻抗定值电抗； ZdIV：接地距离 IV 段的阻抗定值幅值； φdIV：接地距离 IV 段的阻抗定值角度； - 50 - www.whhdgk.com RdIV：接地距离 IV 段的阻抗定值电阻； XdIV：接地距离 IV 段的阻抗定值电抗； Kor：用于计算零序补偿系数（Kr／Kx），如果定值所给的参数形式与此不同，可按 如下公式进行转换：Kor = ( R0 / R1 – 1 ) / 3，考虑到一般情况下，电力系统假定零序阻抗 Z0 和正序阻抗 Z1 的阻抗角度相等，通常取0.667 。如果定值单中不是给出电阻和电抗的值，而是正序和零序阻抗，以及正序和零序灵敏角，则应将它们转换成电阻和电抗，再代入上述公式进行计算；对某些保护以Ko、Φ方式计算的，如果Φ(Z1)＝Φ(Z0)，即PS1=PS0，则Ko为一实数，此时需设置Kor＝Kox＝Ko 。 Kox：用于计算零序补偿系数（Kr／Kx），如果定值所给的参数形式与此不同，可按 如下公式进行转换：Kox = ( X0 / X1 – 1 ) / 3，考虑到一般情况下，电力系统假定零序阻抗 Z0 和正序阻抗 Z1 的阻抗角度相等，通常取0.667 。如果定值单中不是给出电阻和电抗的值，而是正序和零序阻抗，以及正序和零序灵敏角，则应将它们转换成电阻和电抗，再代入上述公式进行计算；对某些保护以Ko、Φ方式计算的，如果Φ(Z1)＝Φ(Z0)，即PS1=PS0，则Ko为一实数，此时需设置Kor＝Kox＝Ko 。 测试步骤3：设置系统参数 故障性质：选择“瞬时性”故障时，测试仪在整个试验过程中只输出一次故障量， 当测试仪接收到保护的动作信号，或者达到所设置的“故障时间”后，停止输出故障量，而转为输出正常的电压、电流，之后即便接收到其它开入量信号，测试仪仍然维持正常量输出不变；选择“永久性”故障时，测试仪按以下顺序输出：开始试验（输出正常量）——输出界面上所设置的第一次故障量——接收到保护跳闸动作信号（输出正常量）——接收到重合闸动作信号（再次输出界面上所设置的故障量）——再次接收到保护跳闸动作信号（再次输出正常量）；如果需要对保护的后加速功能进行试验，一般应选择永久性故障； 跳闸：用于定义开入量A、B、C三端子是作为“跳A”、 “跳B”、 “跳C”端子还是 “三跳”端子。若设为“分相跳闸”时，则单相故障时可以模拟只跳开故障相。即这种情况下，“跳A”、“跳B”、“跳C”哪几个信号到，模拟哪几相跳开；若设为“三相跳闸”时，则不管哪个开入量收到信号，三相均同时跳开。 - 51 - www.whhdgk.com 故障方向：可设置为正向故障或反向故障； Ux为第四路电压通道，共有四种输出模式： +3Uo 三相交流电压的矢量和； -3Uo 三相交流电压矢量和的反相输出； +√3×3Uo √3倍的三相交流电压的矢量和； -√3×3Uo √3倍的三相交流电压矢量和的反相输出； 测试步骤4：设置正常态参数 在界面的右上角可以设置正常态的各参数： 故障前时间：每次子试验项目测试前，测试仪均输出一段时间的故障前状态（即空 载状态），以保证保护接点可靠复归，且重合闸准备完毕。故，该时间的设置一般大于保护的复归时间（含重合闸充电时间），通常取20～25 秒左右； 额定电压：在额定状态时输出的电压值，一般为57.735V； 额定电流：在额定状态时输出的电流值； 测试步骤5：选择故障类型 在界面的左中部可选择需要进行测试的故障类型，包括： A-N：A 相接地，打“√”表示选中测试； B-N：B 相接地，打“√”表示选中测试； C-N：C 相接地，打“√”表示选中测试； B-C：BC 相间短路，打“√”表示选中测试； C-A：CA 相间短路，打“√”表示选中测试； A-B：AB 相间短路，打“√”表示选中测试； A-B-C：三相短路，打“√”表示选中测试； 测试步骤6：设置故障参数 故障阻抗倍数：在界面的左下部可根据需要选择各段阻抗定值的测试倍数，每段各 提供了最多四个阻抗测试点，倍数可以改变，打“√”者表示选中测试； 故障时间：单位为秒，每次子试验项目从进入故障到结束之间的时间，一般地，应 保证保护在该时间内可以完成整个“跳闸→重合→再跳闸”的过程； - 52 - www.whhdgk.com I 段电流：针对I 段短路阻抗的大小，设置试验时I 段的故障电流，一般可取5.0A， （注：如果阻抗定值比较小，如0.1 欧左右，则为了减小保护测量电流电压的相对误差，应相应地增大短路电流；反之，应减小短路电流，以免短路电压过高）； II 段电流：针对II 段短路阻抗的大小，设置试验时II 段的故障电流，设置方法 同上； III 段电流：针对III 段短路阻抗的大小，设置试验时III 段的故障电流，设置方 法同上； IV 段电流：针对IV 段短路阻抗的大小，设置试验时IV 段的故障电流，设置方法 同上； 测试步骤7：开始试验 确认连线无误后，单击“开始”按钮或键盘上的F2快捷键，开始试验； 单击“退出”按钮或键盘上的F3快捷键可退出试验。 - 53 - www.whhdgk.com 2.13 零序保护试验 零序保护试验单元主要用于零序保护定值校验，定性分析零序保护各段动作的灵敏性和可靠性。 距离保护试验软件界面如下图所示： 试验原理 零序保护主要用于线路接地故障的保护，而接地故障中最为典型的当属单相接地，故本试验中以单相接地进行测试。本试验根据测试项目和故障类型的选择，分别由若干个子试验项目构成，各子项目的试验过程分别如下图所示： 故障前 故障状态 跳闸后状态 重合闸状态 永跳状态 故障时间 断开时间 重合时间 测试步骤 测试步骤1：设置阻抗参数 在界面的左上角为整组试验的阻抗参数设置区： Z：极坐标形式的幅值； - 54 - www.whhdgk.com Φ：极坐标形式的角度； R：直角坐标形式的电阻； X：直角坐标形式的电抗； Kr、Kx：用于计算零序补偿系数（Kr／Kx），如果定值所给的参数形式与此不同， 可按如下公式进行转换： Kr = ( R0 / R1 – 1 ) / 3 Kx = ( X0 / X1 – 1 ) / 3 如果定值单中不是给出电阻和电抗的值，而是正序和零序阻抗，以及正序和零序灵敏角，则应将它们转换成电阻和电抗，再代入上述公式进行计算；对某些保护以Ko、Φ方式计算的，如果Φ(Z1)＝Φ(Z0)，即PS1=PS0，则Ko为一实数，此时需设置Kr＝Kx＝Ko 。 测试步骤2：设置故障相电压参数 对于某些保护无法获知故障阻抗，而只有故障电压和电流，可设置该属性页内的参数来进行试验，此电压值对于带方向零序保护试验时起方向判别作用。 故障相电压：计算用的故障相电压幅值； 故障相电压角：计算用的故障相电压角度； 测试步骤3：设置零序过电流保护整定值 零序I 段3I0：零序I 段定值； 零序II 段3I0：零序II 段定值； 零序III 段3I0：零序III 段定值； 零序IV 段3I0：零序IV 段定值； 测试步骤4：设置系统参数 故障性质：选择“瞬时性”故障时，测试仪在整个试验过程中只输出一次故障量， 当测试仪接收到保护的动作信号，或者达到所设置的“故障时间”后，停止输出故障量，而转为输出正常的电压、电流，之后即便接收到其它开入量信号，测试仪仍然维持正常量输出不变；选择“永久性”故障时，测试仪按以下顺序输出：开始试 - 55 - www.whhdgk.com 验（输出正常量）——输出界面上所设置的第一次故障量——接收到保护跳闸动作信号（输出正常量）——接收到重合闸动作信号（再次输出界面上所设置的故障量）——再次接收到保护跳闸动作信号（再次输出正常量）；如果需要对保护的后加速功能进行试验，一般应选择永久性故障； 跳闸：用于定义开入量A、B、C三端子是作为“跳A”、 “跳B”、 “跳C”端子还是 “三跳”端子。若设为“分相跳闸”时，则单相故障时可以模拟只跳开故障相。即这种情况下，“跳A”、“跳B”、“跳C”哪几个信号到，模拟哪几相跳开；若设为“三相跳闸”时，则不管哪个开入量收到信号，三相均同时跳开。 故障方向：可设置为正向故障或反向故障； 输出类型：如果零序电流不大于30A，可选择“单相输出”方式由各相独立输出。 当零序电流大于30A时，可以选择“三并输出”方式，此时可以输出最大60A电流。此时程序会自动提示操作人员将测试仪的电流“三并”后，分别接至保护装置的A相、B相和C相； Ux为第四路电压通道，共有四种输出模式： +3Uo 三相交流电压的矢量和； -3Uo 三相交流电压矢量和的反相输出； +√3×3Uo √3倍的三相交流电压的矢量和； -√3×3Uo √3倍的三相交流电压矢量和的反相输出； 测试步骤5：设置正常态参数 故障前时间：每次子试验项目测试前，测试仪均输出一段时间的故障前状态（即空 载状态），以保证保护接点可靠复归，且重合闸准备完毕。故，该时间的设置一般大于保护的复归时间（含重合闸充电时间），通常取20～25 秒左右； 额定电压：在额定状态时输出的电压值，一般为57.735V； 额定电流：在额定状态时输出的电流值； 测试步骤6：选择故障类型 在界面的左中部可选择需要进行测试的故障类型，包括： A-N：A 相接地，打“√”表示选中测试； B-N：B 相接地，打“√”表示选中测试； - 56 - www.whhdgk.com C-N：C 相接地，打“√”表示选中测试； 测试步骤7：设置故障参数 故障阻抗倍数：在界面的左下部可根据需要选择各段阻抗定值的测试倍数，每段各 提供了最多四个阻抗测试点，倍数可以改变，打“√”者表示选中测试； 故障时间：单位为秒，每次子试验项目从进入故障到结束之间的时间，一般地，应 保证保护在该时间内可以完成整个“跳闸→重合→再跳闸”的过程； 测试步骤8：开始试验 确认连线无误后，单击“开始试验”按钮或键盘上的F2快捷键，开始试验； 单击“退出试验”按钮或键盘上的F3快捷键可退出试验。 - 57 - www.whhdgk.com 2.14 阻抗特性试验 阻抗特性试验单元用于自动测试阻抗型继电器（包括阻抗继电器、功率方向继电器等）的动作边界，即 Z(φ) 动作边界特性。 阻抗特性试验软件界面如下图所示： 试验原理 程序主要使用辐射式扫描方式进行搜索，辐射式扫描一般用于搜索圆形、四边形等封闭式的动作边界（如阻抗继电器）。 试验中待测试的扫描边界点由扫描角区域和步长决定，此处，扫描角度以平行于R 轴为 0°。例：取扫描角区域为 0°到 160°，步长为 40°，则程序自动以 0°为起点，以160°为终点，按逆时针方向，每隔 40°计算一条扫描线。各扫描线的起点均为中心阻抗Z ，长度由扫描半径决定，每条扫描线与整定边界特性的交叉点即为测试时等待搜索的动作边界点。 为了加快每个边界点的搜索过程，各扫描线上的搜索起点应尽可能地接近边界点，为此程序提供了扫描线搜索起点K%的设置，即边界点只需在每条扫描线扫描半径的K%到100%之间进行搜索即可。一般地，应保证扫描半径的K%位于动作区内，100%位于动作区外，即扫描线 - 58 - www.whhdgk.com 必须完全覆盖动作边界。 如果程序计算过程中发现某条扫描线的搜索起点或终点的电压、电流越限，则自动忽略该扫描线。 原理图如下： X 扫描线范围 160° R 中心阻抗 Z 扫描线半径 0° 测试步骤 测试步骤1：设置阻抗参数 Z：极坐标形式的幅值； Φ：极坐标形式的角度； R：直角坐标形式的电阻； X：直角坐标形式的电抗； Kr、Kx：用于计算零序补偿系数（Kr／Kx），如果定值所给的参数形式与此不同， 可按如下公式进行转换： Kr = ( R0 / R1 – 1 ) / 3 Kx = ( X0 / X1 – 1 ) / 3 如果定值单中不是给出电阻和电抗的值，而是正序和零序阻抗，以及正序和零序灵敏角，则应将它们转换成电阻和电抗，再代入上述公式进行计算；对某些保护以Ko、Φ方式计算的，如果Φ(Z1)＝Φ(Z0)，即PS1=PS0，则Ko为一实数，此时需设置Kr＝Kx＝Ko 。 Ux为第四路电压通道，共有四种输出模式： +3Uo 三相交流电压的矢量和； - 59 - www.whhdgk.com -3Uo 三相交流电压矢量和的反相输出； +√3×3Uo √3倍的三相交流电压的矢量和； -√3×3Uo √3倍的三相交流电压矢量和的反相输出； 故障电流：短路故障时，流经保护安装处的故障相电流； 测试步骤2：设置扫描参数 扫描半径：扫描半径应大于保护阻抗整定值的一半，以保证扫描圆覆盖保护的各个 动作边界。搜索时是从非动作区（扫描线外侧点）开始扫描。试验期间，如果发现在扫描某条搜索线的外侧起点时，保护就动作了，则说明这条扫描线没有跨过实际的阻抗边界，即整个搜索线都在动作区内，不符合“每条搜索线都应一部分在动作区内，另一部分在动作区外”的原则。这时，请适当增大“扫描半径”； 扫描精度：为扫描时阻抗步进的步长，精度越小扫描越精确，但耗时也越长； 扫描范围：为了加快动作边界的搜索，各扫描线上的搜索起点应尽可能地接近边界 点，为此程序提供了扫描范围的设置：K%～100%的扫描线半径，即边界点只需在每条扫描线扫描半径的K%到100%之间进行搜索即可。一般地，应保证扫描半径的K%位于动作区内，100%位于动作区外，即扫描线必须完全覆盖动作边界； 起始角度：扫描角的起始角； 终止角度：扫描角的终止角，终止角和起始角沿拟时针方向所包围的区域即为扫描 角区域； 角度步长：从扫描角起点开始，以步长为间距，沿拟时针方向确定需要测试的扫描 线； 通过设置起始角度、终止角度以及角度步长来设置系列搜索线。如果角度步长设置得很小，虽然搜索出的点很多，有利于提高边界搜索精度，但也会大量增加试验时间，实际测试时请选择适当的角度步长。 测试步骤3：设置故障参数 故障类型：程序提供了7种故障类型， A-N：A 相接地； B-N：B 相接地； - 60 - www.whhdgk.com C-N：C 相接地； A-B：AB 相间短路； B-C：BC 相间短路； C-A：CA 相间短路； A-B-C：三相短路； 故障方向：可设置为正向故障或反向故障； 额定电压：在额定状态时输出的电压值，一般为57.735V； 额定电流：在额定状态时输出的电流值； 测试步骤4：设置时间参数 故障前时间：故障前时间内输出空载（或负荷）状态，通常用于模拟继电器或保护 的复归；一般地，故障前时间必须能保证保护可靠复归； 故障时间：故障时间阶段输出故障后的电压、电流状态；为了正确地搜索出本段的 动作边界，必须保证“故障时间”的设置大于本段的整定动作时间，但小于下一段的整定动作时间。如测试距离保护II 段的动作边界，则“故障时间”必须大于II 段的整定时间，但小于III 段的整定时间。 测试步骤5：开始试验 确认连线无误后，单击“开始试验”按钮或键盘上的F2快捷键，开始试验； 单击“退出试验”按钮或键盘上的F3快捷键可退出试验。 - 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